裂縫寬度驗算與減小裂縫寬度的主要措施

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1、8.2.5裂縫寬度驗算及減小裂縫寬度的主要措施對裂縫寬度的限制，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因素來考慮?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計規(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)

2、境類別說明一室內(nèi)正常環(huán)境；無侵蝕性介質(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)計規(guī)范》（J

3、TJ023）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)按作用短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)影響進(jìn)行驗算，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)范的裂縫寬度計算公式中我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)設(shè)計計算發(fā)現(xiàn)裂縫寬度超限，或要求減小裂縫寬度時，

4、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。因為同樣面積的鋼筋，直徑小則其周長與面積比就大，這就增大了鋼筋與混凝土間的粘結(jié)力，采用變形鋼筋亦是這個道理。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，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，有時也可采取改變截面形式及尺寸或提高混凝土強(qiáng)度等級等辦法?！?.2.6小結(jié)兩本規(guī)范的裂縫寬度計算公式相差較大（見表8-3）。從理論基礎(chǔ)上看，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（G

5、B50010）采用一般裂縫理論，然后通過試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計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)計規(guī)范》（JTJ023）公式則純粹是建立在試驗統(tǒng)計分析基礎(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)上述裂縫寬度驗算方法只是針對于荷載作用下的豎向彎曲裂縫而言的。實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。從這個角度來理解構(gòu)造設(shè)計，應(yīng)該更能幫助大家領(lǐng)會構(gòu)造設(shè)計

6、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)件最大裂縫寬度計算公式的比較　GB50010JTJ023計算公式計算理論以一般裂縫理論為基礎(chǔ)，試驗統(tǒng)計確定其中系數(shù)試驗統(tǒng)計模式工作應(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)件的變形驗算8.3.1變形驗算的目

7、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。

8、3．外觀要求構(gòu)件出現(xiàn)明顯的撓度時會使使用者產(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)計混凝土結(jié)構(gòu)時，應(yīng)該對使用階段的構(gòu)件最大變形進(jìn)行驗算，并按允