裂縫寬度驗(yàn)算及減小裂縫寬度的主要措施

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1、8.2.5裂縫寬度驗(yàn)算及減小裂縫寬度的主要措施對(duì)裂縫寬度的限制，應(yīng)從保證結(jié)構(gòu)耐久性，鋼筋不被銹蝕及過寬的裂縫影響結(jié)構(gòu)外觀，引起人們心理上的不安兩個(gè)因素來考慮。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）規(guī)定，鋼筋混凝土構(gòu)件在荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合下，并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度，應(yīng)符合下式規(guī)定：（8-20）式中wmax——按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響計(jì)算的構(gòu)件最大裂縫寬????????度，按式；wlim——裂縫寬度限值，根據(jù)構(gòu)件所處的環(huán)境類別（表8-1）不同，裂縫????????寬度限值取表8-2中的值。表8-1混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境類別環(huán)境類別說明一室內(nèi)正常環(huán)境；無侵蝕性

2、介質(zhì)、無高溫高濕影響、不與土壤直接接觸的環(huán)境二a室內(nèi)潮濕環(huán)境、露天環(huán)境及與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境b嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境及與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境三使用除冰鹽的環(huán)境、嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)冬季的水位變動(dòng)環(huán)境、濱海室外環(huán)境四海水環(huán)境（海水潮汐區(qū)、浪濺區(qū)、海面大氣區(qū)、海水水下區(qū)）五受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境表8-2混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的最大裂縫寬度限值wlim(mm)環(huán)境類別最大裂縫寬度限值一0.3二0.2三0.2四、五應(yīng)符合專門規(guī)范的有關(guān)規(guī)定《公路鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ023）規(guī)定，鋼筋混凝土構(gòu)件在正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度，應(yīng)按

3、作用短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)影響進(jìn)行驗(yàn)算，且不得超過以下規(guī)定的限值：一般環(huán)境?????????????????????????????0.20mm有氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)侵蝕物質(zhì)環(huán)境???????0.10mm這里，一般環(huán)境系指寒冷和嚴(yán)寒、無侵蝕物質(zhì)影響的地面和水下及與土直接接觸的環(huán)境；有氣態(tài)、液態(tài)或固態(tài)侵蝕物質(zhì)環(huán)境系指包括海水、使用除冰鹽在內(nèi)及工業(yè)污染的環(huán)境。從影響裂縫寬度的主要因素以及兩本規(guī)范的裂縫寬度計(jì)算公式中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)設(shè)計(jì)計(jì)算發(fā)現(xiàn)裂縫寬度超限，或要求減小裂縫寬度時(shí)，選擇較細(xì)直徑的鋼筋及變形鋼筋是最為經(jīng)濟(jì)的措施。因?yàn)橥瑯用娣e的鋼筋，直徑小則其周長與面積比就大，這就增大

4、了鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力，采用變形鋼筋亦是這個(gè)道理。粘結(jié)力大，可使裂縫間距縮短，裂縫即多而密，裂縫間距內(nèi)鋼筋與混凝土之間的變形差就小，裂縫寬度減小。但是，當(dāng)采用上述措施仍不能滿足要求時(shí)，亦可增大鋼筋截面面積，從而增大截面的配筋率，減小鋼筋的工作應(yīng)力，減小平均裂縫間距；當(dāng)然，有時(shí)也可采取改變截面形式及尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)等辦法。　8.2.6小結(jié)兩本規(guī)范的裂縫寬度計(jì)算公式相差較大（見表8-3）。從理論基礎(chǔ)上看，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010）采用一般裂縫理論，然后通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)回歸的方法確定其中的系數(shù)；《公路鋼筋混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTJ023

5、）公式則純粹是建立在試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析基礎(chǔ)上的。但二者所反映的裂縫寬度的主要影響因素大體上仍然是一致的，即鋼筋直徑、形式、配筋率和鋼筋的工作應(yīng)力等。需要再次強(qiáng)調(diào)的是，本節(jié)上述裂縫寬度驗(yàn)算方法只是針對(duì)于荷載作用下的豎向彎曲裂縫而言的。實(shí)際工程中大量存在的非荷載裂縫及荷載作用下其他形式的裂縫，目前還沒有可靠的計(jì)算方法來控制，這些裂縫往往是通過構(gòu)造措施來保證的。從這個(gè)角度來理解構(gòu)造設(shè)計(jì)，應(yīng)該更能幫助大家領(lǐng)會(huì)構(gòu)造設(shè)計(jì)的重要意義了。表8-3建筑工程與公路橋梁工程關(guān)于受彎構(gòu)件最大裂縫寬度計(jì)算公式的比較　GB50010JTJ023計(jì)算公式計(jì)算理論以一般裂縫理論為基礎(chǔ)，試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)確定其中系數(shù)試

6、驗(yàn)統(tǒng)計(jì)模式工作應(yīng)力配筋率不同直徑鋼筋的等效直徑換算直徑d0=4As/0.75u鋼筋表面形狀的影響反映在鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)的不同反映在C1的不同用作用長期效應(yīng)影響系數(shù)C2長期作用的影響采用了1.5倍的擴(kuò)大系數(shù)，隱含于公式中來反映，C2=1+0.45Ml/Ms構(gòu)件截面類型的影響沒有明確區(qū)分用構(gòu)件類別系數(shù)C3反映　§8-3鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的變形驗(yàn)算8.3.1變形驗(yàn)算的目的和要求在結(jié)構(gòu)的使用期限內(nèi)，各種荷載的作用都將產(chǎn)生相應(yīng)的變形，如梁和板的跨中撓度、簡支端的轉(zhuǎn)角、柱和墻的側(cè)向位移等。對(duì)受彎構(gòu)件的變形進(jìn)行控制主要出于以下三方面的考慮：1．功能要求結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生過大的變形將損

7、害甚至使構(gòu)件完全喪失所應(yīng)承擔(dān)的使用功能。例如廠房結(jié)構(gòu)過大的變形，會(huì)影響精密儀器的操作精度；橋梁過大的撓度則影響橋面行車速度和舒適；吊車梁過大的變形會(huì)影響吊車的正常運(yùn)行和使用期限；屋面構(gòu)件變形過大，將導(dǎo)致表層積水、滲水等。2．防止非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件的過大變形可能導(dǎo)致一些變形能力較差的脆性非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞，如門窗開啟困難，輕質(zhì)隔墻開裂等。3．外觀要求構(gòu)件出現(xiàn)明顯的撓度時(shí)會(huì)使使用者產(chǎn)生不安全感。如剛度過小，橋面或樓面板大幅度震顫，給使用者造成很大的心理壓力甚至導(dǎo)致心理恐慌。因此，在設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)該對(duì)使用階段的構(gòu)件最大變形進(jìn)行驗(yàn)算，并按允