一級建筑師:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則;

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計(jì)算原則，是國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50068-2001)在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的具體化。仍然是通過兩種極限狀態(tài)的計(jì)算來保證結(jié)構(gòu)的可靠性。

　　1.計(jì)算時(shí)，按受力特點(diǎn)分為下列幾種基本構(gòu)件：

　　(1)受彎構(gòu)件，例如梁、板等。構(gòu)件截面內(nèi)力有彎矩M和剪力V;

　　(2)受壓構(gòu)件，例如墻、柱、屋架壓桿等。構(gòu)件截面內(nèi)力一般有壓力N、彎矩M和剪力V。當(dāng)壓力作用線與構(gòu)件截面重心線重合時(shí)，為軸心受壓構(gòu)件，其彎矩和剪力均為零。當(dāng)壓力作用線與構(gòu)件截面重心線不重合時(shí)，則為偏心受壓構(gòu)件;

　　(3)受拉構(gòu)件，也包括軸心受拉構(gòu)件和偏心受拉構(gòu)件。例如屋架的拉桿可視作軸心受拉構(gòu)件;

　　(4)受扭構(gòu)件，例如框架結(jié)構(gòu)中的邊梁、陽臺(tái)梁等。實(shí)際中，純扭構(gòu)件極少見，通常為復(fù)合受扭構(gòu)件，即扭矩與其他內(nèi)力共同作用。

　　2.對上述基本構(gòu)件，兩種極限狀態(tài)的計(jì)算內(nèi)容是公式(a)和(b)的實(shí)現(xiàn)。

　　(1)承載能力極限狀態(tài)

　　(2)正常使用極限狀態(tài)

　　鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算內(nèi)容，包括裂縫控制驗(yàn)算和受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算兩方面。

　　裂縫控制驗(yàn)算應(yīng)按構(gòu)件所處環(huán)境類別(下表)和結(jié)構(gòu)類別確定相應(yīng)的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值 ，按規(guī)定進(jìn)行構(gòu)件截面受拉邊緣應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗(yàn)算。

　　注：①表中四類和五類環(huán)境的具體條件及相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定;

　?、趪?yán)寒和寒冷地區(qū)的劃分應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ 24的規(guī)定。

　　結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的裂縫控制等級分為三級。

　　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(jì)算時(shí)，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(jì)算時(shí)，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(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算時(shí)，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(yàn)時(shí)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(jì)算時(shí)，構(gòu)件的最大裂縫寬度 不應(yīng)超過下表規(guī)定的最大裂縫寬度限值。

　　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(shí)，其裂縫控制要求可按專門標(biāo)準(zhǔn)確定;

　?、趯μ幱谀昶骄鄬穸刃∮?0%的地區(qū)的受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度限值可采用括號(hào)內(nèi)的數(shù)值;

　?、墼谝活惌h(huán)境下，對鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲勞驗(yàn)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;

　?、茉谝活惌h(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(yàn)算;在一類和二類環(huán)境下，對需作疲勞驗(yàn)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(yàn)算;

　　⑤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(yàn)算;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的斜截面裂縫控制驗(yàn)算應(yīng)符合規(guī)范的要求;

　?、迣τ跓焽?、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;

　?、邔τ谔幱谒?、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;

　?、啾碇械淖畲罅芽p寬度限值用于驗(yàn)算荷載作用引起的最大裂縫寬度。

　　預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有較高的抗裂能力，其裂縫控制等級可以為一級、二級或三級;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制等級一般為三級。

　　受彎構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用影響進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算值f不應(yīng)超過下表規(guī)定的撓度限值 。

　　注：①表中 為構(gòu)件的計(jì)算跨度;

　?、诒碇欣ㄌ?hào)內(nèi)的數(shù)值適用于使用上對撓度有較高要求的構(gòu)件;

　?、廴绻麡?gòu)件制作時(shí)預(yù)先起拱，且使用上也允許，則在驗(yàn)算撓度時(shí)，可將計(jì)算所得的撓度值減去起拱值;對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，尚可減去預(yù)加力所產(chǎn)生的反拱值;

　?、苡?jì)算懸臂構(gòu)件的撓度限值時(shí)，其計(jì)算跨度 按實(shí)際懸臂長度的2倍取用。

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