注冊建筑師鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)精選(9)

　　第四節(jié)　正常使用極限狀態(tài)驗算

　　正常使用極限狀態(tài)驗算主要是對構(gòu)件進(jìn)行裂縫控制和梁的撓度控制，以確保構(gòu)件的適用性和耐久性功能要求。在驗算中，荷載效應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用的影響;材料強度采用標(biāo)準(zhǔn)值。

　　一、裂縫控制驗算

　　(一)裂縫的成因、影響裂縫寬度的因素及減少裂縫寬度的措施

　　(1)裂縫成因鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因可分兩大類：一類為荷載直接引起的裂縫;另一類為非荷載原因引起的裂縫。

　　非荷載引起的裂縫，其產(chǎn)生原因主要有下列：

　　1 )溫度變化;

　　2 )地基不均勻沉降;

　　3 )混凝土收縮，及其塑性變形;

　　4 )鋼筋銹蝕;

　　5 )水泥水化熱

　　6 )水泥的堿液與活性骨料的化學(xué)反應(yīng)。

　　(2)對于荷載引起的裂縫，影響其寬度的主要因素為：

　　l )鋼筋應(yīng)力;

　　2 )鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度;

　　3 )鋼筋的有效約束區(qū);

　　4 )混凝土保護(hù)層厚度。

　　(3)控制和減少裂縫寬度的措施：

　　1 )合理布置鋼筋;

　　2 )采用合適的混凝土保護(hù)層厚度;

　　3 )采用帶肋鋼筋;

　　4 )采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

　　(二)裂縫控制的目的

　　(1)防護(hù)鋼筋腐蝕，提高構(gòu)件的耐久性;

　　(2)使結(jié)構(gòu)具有正常的外觀，不引起使用者在心理上造成不安全和不舒適的感覺。

　　(三)裂縫控制等級

　　裂縫控制等級分為三級。它們是按構(gòu)件的使用條件要求、其所處環(huán)境類別、鋼筋對腐蝕的敏感程度及荷載長期作用的影響來確定的。

　　(1)結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別分五類，見表 4 -3 所列

　　(2)裂縫控制等級

　　一級——嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。

　　二級—— 一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值;按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)有可靠經(jīng)驗時可適當(dāng)放松

　　三級 ——允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響計算時，構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過表 4 -4 的限值。

　　注： ① 表中的規(guī)定適用于采用熱軋鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件和采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;當(dāng)采用其他類別的鋼絲或鋼筋時，其裂縫控制要求可按專門標(biāo)準(zhǔn)確定;

　　② 對處于年平均相對濕度小于 60 寫地區(qū)一類環(huán)境下的受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度限值可采用括號內(nèi)的數(shù)值;

　?、?在一類環(huán)境下，對鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲勞驗算的吊車梁，其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為0.2mm ; 對鋼筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為 0.3mm;

　　④ 在一類環(huán)境下，對預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和樓板，應(yīng)按二級裂縫控制等級進(jìn)行驗算;在一類和二類環(huán)境下，對需作疲勞驗算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，應(yīng)按一級裂縫控制等級進(jìn)行驗算;

　?、?表中規(guī)定的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級和最大裂縫寬度限值僅適用于正截面的驗算;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的斜截面裂縫控制驗算應(yīng)符合相關(guān)要求;

　?、?對于煙囪、筒倉和處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定;

　?、?對于處于四、五類環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定;

　?、?表中的最大裂縫寬度限值用于驗算荷載作用引起的最大裂縫寬度。

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