5.3 正常使用极限状态验算规定
5.3.1~5.3.3 正常使用极限状态验算,包括运行要求,观感要求,尤其是耐久性(使用寿命)要求。条文对验算内容及相应的作用组合条件做出了规定:当构件在组合作用下,截面处于全截面受拉状态(轴拉或小偏心受拉)时,一旦应力超过其抗拉强度时,截面将出现贯通裂缝,这对盛水构筑物是不能允许的,对此应按抗裂度验算,限制裂缝出现,相应作用组合应按短期效应的标准组合作为验算条件;当构件在组合作用下,截面处于压弯或拉弯状态(受弯、大偏心受拉或偏心受压)时,可以允许截面出现裂缝,但需要从耐久性考虑,限制裂缝的最大宽度,避免钢筋的锈蚀,此时相应的作用组合可按长期效应的准永久组合作为验算条件。
5.3.4 关于构件截面最大裂缝宽度限值的规定。
条文基本上仍采用了原规范GBJ 69-84的规定值,因为这些限值在实践中证明是合适的。仅对沉井结构的最大裂缝限值作了修订,主要考虑到原规范仅对沉井的施工阶段作用效应作了规定,允许裂宽偏大,这样对使用阶段来说不一定是合适的,因此这次修订时与其他构筑物的衡量标准协调一致,允许裂宽适当减小,确保结构的使用寿命。
5.3.5 本条对于泵房内电机层的支承梁变形限值,维持原规范GBJ 69-84的要求,实践证明它对保证电机正常运行、节约耗电是适宜的。
5.3.6 条文对正常使用极限状态给出了作用效应计算通式。结合给水排水工程的具体情况,考虑了长期作用效应和短期作用效应两种计算式,分别针对构件不同的受力条件,与本节5.3.2及5.3.3的规定协调一致。
5.3.7~5.3.8 条文给出了钢筋混凝土构件处于轴心受拉或小偏心受力状态时,相应的抗裂度验算公式。条文根据工程实践经验和原规范的规定,拟定了混凝土拉应力限制系数αcf的取值。即根据工程校准法,可通过下式计算:
按GBJ 10-89,试块改为150mm立方体(考虑与国际接轨),混凝土的各项强度标准值取其试验平均值减去1.645倍标准差,并统一采用量钢N/mm2,则可得:
从表(5.3.7)所列αct的数据,在给水排水工程中混凝土的等级不可能超过C40,为此条文规定可取0.87采用,与原规范的抗裂安全要求基本上协调一致。
5.3.8 本条对于预应力混凝土结构的抗裂验算,基本上按照原规范的要求。以往在给水排水工程中,对贮水构筑物的预加应力均要求设计荷载作用下,构件截面上保持一定的剩余压应力。此次修订时,对预制装配结构仍保持了原规范的规定,即取预压效应系数αcp=1.25;对现浇混凝土结构适当降低了αcp值,采用1.15,仍留有足够的剩余压应力,应该认为对结构的安全可靠还是有充分保证的。