混凝土新舊版規(guī)范對比第7章

1、7 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算7.1 裂縫控制驗(yàn)算7.1.1 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行受拉邊緣應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗(yàn)算： 1 一級裂縫控制等級構(gòu)件，在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下，受拉邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定： (7.1.1-1) 2 二級裂縫控制等級構(gòu)件，在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下，受拉邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定： (7.1.1-2) 3 三級裂縫控制等級時(shí)，鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算。最大裂縫寬度應(yīng)符合下列規(guī)定： (7.1.1-3)對環(huán)境類別為二a類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，在荷載準(zhǔn)永久

2、組合下，受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定： (7.1.1-4)式中：荷載標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合下抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土法向應(yīng)力；扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后在抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，按本規(guī)范公式(10.1.6-1)和公式(10.1.6-4)計(jì)算；混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按本規(guī)范表4.1.3-2采用；按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響計(jì)算的最大裂縫寬度，按本規(guī)范第7.1.2條計(jì)算；最大裂縫寬度限值，按本規(guī)范第3.4.5條采用。根據(jù)本規(guī)范第3.5.4條的規(guī)定，具體給出了對鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件邊緣應(yīng)力、裂縫寬度的驗(yàn)算要求。有必要指出，按概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn)，符合公式(7.1.1-2)情況下，并

3、不意味著構(gòu)件絕對不會出現(xiàn)裂縫；同樣，符合公式(7.1.1-3)的情況下，構(gòu)件由荷載作用而產(chǎn)生的最大裂縫寬度大于最大裂縫限值大致會有5%的可能性。7.1.2 在矩形、T形、倒T形和I形截面的鋼筋混凝土受拉、受彎和偏心受壓構(gòu)件及預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉和受彎構(gòu)件中，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度可按下列公式計(jì)算： (7.1.2-1) (7.1.2-2) (7.1.2-3) (7.1.2-4)式中：構(gòu)件受力特征系數(shù)，按表7.1.2-1采用；裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)：當(dāng)<0.2時(shí)，取=0.2；當(dāng)>1.0時(shí)，取=1.0；對直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，取=1.0；按

4、荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算的鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力或按標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力； Es鋼筋彈性模量，按本規(guī)范表4.2.4采用； cs最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離(mm)：當(dāng)cs<20時(shí)，取cs =20；當(dāng)cs>65時(shí)，取cs=65；按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率；對無粘結(jié)后張構(gòu)件，僅取縱向受拉鋼筋計(jì)算配筋率；在最大裂縫寬度計(jì)算中，當(dāng)<0.01時(shí)，取=0.01；有效受拉混凝土截面面積：對軸心受拉構(gòu)件，取構(gòu)件截面面積；對受彎、偏心受壓和偏心受拉構(gòu)件，取，此處，、為受拉翼緣的寬度、高度；受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積；受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)

5、力筋截面面積；deq受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑（mm）；對無粘結(jié)后張構(gòu)件，僅為受拉區(qū)縱向受拉鋼筋的等效直徑（mm）； di受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的公稱直徑；對于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線束的直徑取為，其中為單根鋼絞線的公稱直徑，n1為單束鋼絞線根數(shù)； 受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的根數(shù)；對于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，取為鋼絞線束數(shù)；受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)，按表7.1.2-2采用。注：1 對承受吊車荷載但不需作疲勞驗(yàn)算的受彎構(gòu)件，可將計(jì)算求得的最大裂縫寬度乘以系數(shù)0.85； 2 對按本規(guī)范第9.2.15條配置表層鋼筋網(wǎng)片的梁，按公式（7.1.2-1）計(jì)算的最大裂縫寬度可適當(dāng)折減，折減系數(shù)可取0.7；3 對

6、0.55的偏心受壓構(gòu)件，可不驗(yàn)算裂縫寬度。表7.1.2-1 構(gòu)件受力特征系數(shù)類 型鋼筋混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受彎、偏心受壓1.91.5偏 心 受 拉2.4軸 心 受 拉2.72.2表7.1.2-2 鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)鋼筋類別鋼筋先張法預(yù)應(yīng)力筋后張法預(yù)應(yīng)力筋光面鋼筋帶肋鋼筋帶肋鋼筋螺旋肋鋼絲鋼絞線帶肋鋼筋鋼絞線光面鋼絲0.71.01.00.80.60.80.50.4 注：對環(huán)氧樹脂涂層帶肋鋼筋，其相對粘結(jié)特性系數(shù)應(yīng)按表中系數(shù)的0.8倍取用。本次修訂，構(gòu)件最大裂縫寬度的基本計(jì)算公式仍采用02版規(guī)范的形式： （7.1）式中，wm平均裂縫寬度，按下式計(jì)算： （7.2）根據(jù)對各類受力構(gòu)件的平均裂

7、縫間距的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，當(dāng)最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離cs不大于65mm時(shí)，對配置帶肋鋼筋混凝土構(gòu)件的平均裂縫間距l(xiāng)tr仍按02版規(guī)范的計(jì)算公式： （7.3）此處，對軸心受拉構(gòu)件，取=1.1；對其他受力構(gòu)件，均取=1.0。當(dāng)配置不同鋼種、不同直徑的鋼筋時(shí)，公式（7.3）中d應(yīng)改為等效直徑deq，可按本條公式(7.1.3-3)進(jìn)行計(jì)算確定，其中考慮了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件配置不同的鋼種，鋼筋表面形狀以及預(yù)應(yīng)力鋼筋采用先張法或后張法(灌漿)等不同的施工工藝，它們與混凝土之間的粘結(jié)性能有所不同，這種差異將通過等效直徑予以反映。為此，對鋼筋混凝土用鋼筋，根據(jù)國內(nèi)有關(guān)試驗(yàn)資料

8、；對預(yù)應(yīng)力鋼筋，參照歐洲混凝土橋梁規(guī)范EN 1992-2:2005的規(guī)定，給出了正文表7.1.3-2的鋼筋相對粘結(jié)特性系數(shù)。對有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力鋼筋di的取值，可按照求得，其中本應(yīng)取為預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土的實(shí)際接觸周長；分析表明，按照上述方法求得的di值與按預(yù)應(yīng)力鋼筋的公稱直徑進(jìn)行計(jì)算，兩者較為接近。為簡化起見，對di統(tǒng)一取用公稱直徑。對環(huán)氧樹脂涂層鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)是根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定的。根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果，受彎構(gòu)件裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)的基本公式可表述為： （7.4）公式（7.4）可作為規(guī)范簡化公式的基礎(chǔ)，并擴(kuò)展應(yīng)用到其他構(gòu)件。式中系數(shù)與鋼筋和混凝土的握裹力有一定關(guān)系，對光圓鋼筋，則較

9、接近1.1。根據(jù)偏拉、偏壓構(gòu)件的試驗(yàn)資料，以及為了與軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算公式相協(xié)調(diào)，將統(tǒng)一為1.1。同時(shí)，為了簡化計(jì)算，并便于與偏心受力構(gòu)件的計(jì)算相協(xié)調(diào)，將上式展開并作一定的簡化，就可得到以鋼筋應(yīng)力為主要參數(shù)的公式(7.1.3-2)。為反映裂縫間混凝土伸長對裂縫寬度影響的系數(shù)。根據(jù)近年來國內(nèi)多家單位完成的配置400MPa、500MPa帶肋鋼筋的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土梁的裂縫寬度加載試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)分析統(tǒng)計(jì)，試驗(yàn)平均裂縫寬度wm均小于原規(guī)范公式計(jì)算值。根據(jù)試驗(yàn)資料綜合分析，本次修訂對受彎、偏心受壓構(gòu)件統(tǒng)一取=0.77，其他構(gòu)件仍同02規(guī)范，即=0.85。短期裂縫寬度的擴(kuò)大系數(shù)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，對受

10、彎構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件，取=1.66；對偏心受拉和軸心受拉構(gòu)件，取=1.9。擴(kuò)大系數(shù)的取值的保證率約為95。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，給出了考慮長期作用影響的擴(kuò)大系數(shù)=1.5。試驗(yàn)表明，對偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)時(shí)，裂縫寬度較小，均能符合要求，故規(guī)定不必驗(yàn)算。在計(jì)算平均裂縫間距l(xiāng)cr和時(shí)引進(jìn)了按有效受拉混凝土面積計(jì)算的縱向受拉配筋率，其有效受拉混凝土面積取，由此可達(dá)到計(jì)算公式的簡化，并能適用于受彎、偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件。經(jīng)試驗(yàn)結(jié)果校準(zhǔn)，尚能符合各類受力情況。鑒于對配筋率較小情況下的構(gòu)件裂縫寬度等的試驗(yàn)資料較少，采取當(dāng)0.01時(shí)，取=0.01的辦法，限制計(jì)算最大裂縫寬度的使用范圍，以減少對最大裂縫寬度計(jì)算值偏小的情

11、況。當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度較大時(shí)，雖然裂縫寬度計(jì)算值也較大，但較大的混凝土保護(hù)層厚度對防止鋼筋銹蝕是有利的。因此，對混凝土保護(hù)層厚度較大的構(gòu)件，當(dāng)在外觀的要求上允許時(shí)，可根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對本規(guī)范表3.3.4中所規(guī)定的裂縫寬度允許值作適當(dāng)放大?？紤]到本條鋼筋應(yīng)力計(jì)算對鋼筋混凝土構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件分別采用荷載準(zhǔn)永久組合和標(biāo)準(zhǔn)組合，故符號由02版規(guī)范的改為。對沿截面上下或周邊均勻配置縱向鋼筋的構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算，研究尚不充分，本規(guī)范未作明確規(guī)定。在荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合下，這類構(gòu)件的受拉鋼筋應(yīng)力可能很高，甚至可能超過鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。為此，當(dāng)按公式(7.1.3-1)計(jì)算時(shí)，關(guān)于鋼筋應(yīng)力及Ate的取

12、用原則等應(yīng)按更合理的方法計(jì)算。對混凝土保護(hù)層厚度較大的梁，國內(nèi)試驗(yàn)研究結(jié)果表明表層鋼筋網(wǎng)片有利于減少裂縫寬度。本條建議可對配制表層鋼筋網(wǎng)片梁的裂縫計(jì)算結(jié)果乘以折減系數(shù)，并根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果提出折減系數(shù)不應(yīng)小于0.7。本次修訂根據(jù)國內(nèi)多家單位科研成果，在本規(guī)范裂縫寬度計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整、及值計(jì)算方法，即可將原規(guī)范公式用于計(jì)算無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫寬度。7.1.3 在荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合下，鋼筋混凝土構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件開裂截面處受壓邊緣混凝土壓應(yīng)力、不同位置處鋼筋的拉應(yīng)力及預(yù)應(yīng)力筋的等效應(yīng)力宜按下列假定計(jì)算：1 截面應(yīng)變保持平面；2 受壓區(qū)混凝土的法向應(yīng)力圖取為三角形；

13、3 不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度；4 采用換算截面；本條提出了正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)的平截面基本假定。在荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合下，對允許出現(xiàn)裂縫的受彎構(gòu)件，其正截面混凝土壓應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量及鋼筋的拉應(yīng)力，可按大偏心受壓的鋼筋混凝土開裂換算截面計(jì)算。對后張法預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)，在外彎矩中尚應(yīng)包括由預(yù)加力引起的次彎矩。在本條計(jì)算假定中，對預(yù)應(yīng)力混凝土截面，可按本規(guī)范公式（10.1.7-1）及（10.1.7-2）計(jì)算和，以考慮混凝土收縮、徐變在鋼筋中所產(chǎn)生附加壓力的影響。按開裂換算截面進(jìn)行應(yīng)力分析，具有較高的精度和通用性，可用于重要鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫寬度及開裂截

14、面剛度計(jì)算。計(jì)算換算截面時(shí)，必要時(shí)可考慮混凝土塑性變形對混凝土彈性模量的影響。7.1.4 在荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合下，鋼筋混凝土構(gòu)件受拉區(qū)縱向鋼筋的應(yīng)力或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受拉區(qū)縱向鋼筋的等效應(yīng)力也可按下列公式計(jì)算： 1 鋼筋混凝土構(gòu)件受拉區(qū)縱向鋼筋的應(yīng)力1) 軸心受拉構(gòu)件 (7.1.4-1)2) 偏心受拉構(gòu)件 (7.1.4-2)3) 受彎構(gòu)件 (7.1.4-3)4) 偏心受壓構(gòu)件 (7.1.4-4) (7.1.4-5) (7.1.4-6) (7.1.4-7) (7.1.4-8)式中：受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積：對軸心受拉構(gòu)件，取全部縱向鋼筋截面面積；對偏心受拉構(gòu)件，取受拉較大邊的縱向鋼筋截面面積

15、；對受彎、偏心受壓構(gòu)件，取受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積；、按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算的軸向力值、彎矩值，對偏心受壓構(gòu)件不考慮二階效應(yīng)的影響；軸向拉力作用點(diǎn)至受壓區(qū)或受拉較小邊縱向鋼筋合力點(diǎn)的距離；軸向壓力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離；e0荷載準(zhǔn)永久組合下的初始偏心距，取為Mq/Nq； 縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至截面受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離，且不大于0.87；使用階段的軸向壓力偏心距增大系數(shù)，當(dāng)不大于14時(shí)，取1.0； ys截面重心至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的距離； 受壓翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值； 、分別為受壓區(qū)翼緣的寬度、高度；在公式(7.1.4-7)中，當(dāng)大于時(shí)，取。 2 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受拉區(qū)縱向鋼筋的

16、等效應(yīng)力 1)軸心受拉構(gòu)件 (7.1.4-9) 2)受彎構(gòu)件 (7.1.4-10) (7.1.4-11) (7.1.4-12)式中：受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋截面面積：對軸心受拉構(gòu)件，取全部縱向預(yù)應(yīng)力筋截面面積；對受彎構(gòu)件，取受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋截面面積； 計(jì)算截面上混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)加力，應(yīng)按本規(guī)范第10.1.13條的規(guī)定計(jì)算；、Mk按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向力值、彎矩值； 受拉區(qū)縱向普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)至截面受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離，按公式（7.1.4-5）計(jì)算，其中按公式（7.1.4-11）計(jì)算； 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的等效折減系數(shù)，取為0.3；對灌漿的后張預(yù)應(yīng)力筋，取為1.0； 的作用點(diǎn)至受拉區(qū)

17、縱向預(yù)應(yīng)力和普通鋼筋合力點(diǎn)的距離；受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力和普通鋼筋合力點(diǎn)的偏心距；計(jì)算截面上混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)加力作用點(diǎn)的偏心距，應(yīng)按本規(guī)范第10.1.13條的規(guī)定計(jì)算。本條給出的鋼筋混凝土構(gòu)件的縱向受拉鋼筋應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力，均是指在荷載的準(zhǔn)永久組合下構(gòu)件裂縫截面上產(chǎn)生的鋼筋應(yīng)力，下面按受力性質(zhì)分別說明：1 對鋼筋混凝土軸心受拉和受彎構(gòu)件，鋼筋應(yīng)力仍按原規(guī)范的方法計(jì)算。受彎構(gòu)件裂縫截面的內(nèi)力臂系數(shù)，仍取=0.87。2 對鋼筋混凝土偏心受拉構(gòu)件，其鋼筋應(yīng)力計(jì)算公式(7.1.4-2)是由外力與截面內(nèi)力對受壓區(qū)鋼筋合力點(diǎn)取矩確定，此即表示不管軸向力作用在和之間或之外，

18、均近似取內(nèi)力臂。3 對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力，是指在該鋼筋合力點(diǎn)處混凝土預(yù)壓應(yīng)力抵消后鋼筋中的應(yīng)力增量，可視它為等效于鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力的計(jì)算公式(7.1.4-9)就是基于上述的假定給出的。4 對鋼筋混凝土偏壓構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其縱向受拉鋼筋的應(yīng)力和等效應(yīng)力可根據(jù)相同的概念給出。此時(shí)，可把預(yù)應(yīng)力及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力Np0作為壓力與彎矩值Mk一起作用于截面，這樣，預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件就等效于鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件。對裂縫截面的縱向受拉鋼筋應(yīng)力和等效應(yīng)力，由建立內(nèi)、外力對受壓區(qū)合力取矩的平衡條件，可得公式(7.1.4

19、-4)和公式(7.1.4-10)?？v向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)合力點(diǎn)之間的距離，可近似按本規(guī)范第6.2節(jié)的基本假定確定。考慮到計(jì)算的復(fù)雜性，通過計(jì)算分析，可采用下列內(nèi)力臂系數(shù)的擬合公式： （7.5）式中：鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在使用階段的裂縫截面內(nèi)力臂系數(shù)；縱向受拉鋼筋截面重心處混凝土應(yīng)力為零時(shí)的截面內(nèi)力臂系數(shù)；M0受拉鋼筋截面重心處混凝土應(yīng)力為零時(shí)的消壓彎矩：對偏壓構(gòu)件，?。粚︻A(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，?。籑e外力對受拉鋼筋合力點(diǎn)的力矩：對偏壓構(gòu)件，??；對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，取或。公式（7.5）可進(jìn)一步改寫為： （7.6）通過分析，適當(dāng)考慮了混凝土的塑性影響，并經(jīng)有關(guān)構(gòu)件的試驗(yàn)結(jié)果校核后，本規(guī)范給出

20、了以上述擬合公式為基礎(chǔ)的簡化公式(7.1.4-5)。當(dāng)然，本規(guī)范不排斥采用更精確的方法計(jì)算預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的內(nèi)力臂z。對鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件，當(dāng)時(shí)，試驗(yàn)表明應(yīng)考慮構(gòu)件撓曲對軸向力偏心距的影響，近似取第6章第6.2.4條確定承載力計(jì)算用的曲率的1/2.85，且不考慮附加偏心距，由此可得公式(7.1.4-8)。5 根據(jù)國內(nèi)多家單位的科研成果，在本規(guī)范預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件受拉區(qū)縱向鋼筋等效應(yīng)力計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋等效面積折減系數(shù)，即可將原公式用于無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的相關(guān)計(jì)算。7.1.5 在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合和準(zhǔn)永久組合下，抗裂驗(yàn)算時(shí)截面邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算

21、： 1 軸心受拉構(gòu)件 (7.1.5-1) (7.1.5-2) 2 受彎構(gòu)件 (7.1.5-3) (7.1.5-4) 3 偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件 (7.1.5-5) (7.1.5-6)式中： A0構(gòu)件換算截面面積； 構(gòu)件換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩。7.1.6 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件應(yīng)分別對截面上的混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算： 1 混凝土主拉應(yīng)力1) 一級裂縫控制等級構(gòu)件，應(yīng)符合下列規(guī)定： (7.1.6-1)2) 二級裂縫控制等級構(gòu)件，應(yīng)符合下列規(guī)定： (7.1.6-2)2 混凝土主壓應(yīng)力 對一、二級裂縫等級構(gòu)件，均應(yīng)符合下列規(guī)定： (7.1.6-3)式中：、分別為混凝土的主拉應(yīng)力、主壓應(yīng)力

22、，按本規(guī)范第7.1.7條 確定。 此時(shí)，應(yīng)選擇跨度內(nèi)不利位置的截面，對該截面的換算截面重心處和截面寬度突變處進(jìn)行驗(yàn)算。注：對允許出現(xiàn)裂縫的吊車梁，在靜力計(jì)算中應(yīng)符合公式(7.1.6-2)和公式(7.1.6-3)的規(guī)定。在抗裂驗(yàn)算中，邊緣混凝土的法向應(yīng)力計(jì)算公式是按彈性應(yīng)力給出的。7.1.7 混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力應(yīng)按下列公式計(jì)算： (7.1.7-1) (7.1.7-2) (7.1.7-3)式中：由預(yù)加力和彎矩值Mk在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力；由集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力；由剪力值Vk和預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的預(yù)加力在計(jì)算纖維處產(chǎn)生的混凝土剪應(yīng)力；當(dāng)計(jì)算截面上有扭矩作用時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入

23、扭矩引起的剪應(yīng)力；對超靜定后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，在計(jì)算剪應(yīng)力時(shí)，尚應(yīng)計(jì)入預(yù)加力引起的次剪力； 扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，在計(jì)算纖維處由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力，按本規(guī)范公式(6.1.5-1)或(6.1.5-4)計(jì)算； y0換算截面重心至計(jì)算纖維處的距離； I0換算截面慣性矩；Vk按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的剪力值；S0計(jì)算纖維以上部分的換算截面面積對構(gòu)件換算截面重心的面積矩；預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力；計(jì)算截面上同一彎起平面內(nèi)的預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積；計(jì)算截面上預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的切線與構(gòu)件縱向軸線的夾角。注：公式(7.1.7-1)、 (7.1.7-2)中的、和Mk y0/I0，當(dāng)為拉應(yīng)力時(shí)，以正值

24、代入；當(dāng)為壓應(yīng)力時(shí)，以負(fù)值代入。從裂縫控制要求對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的斜截面混凝土主拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算，是為了避免斜裂縫的出現(xiàn)，同時(shí)按裂縫等級不同予以區(qū)別對待；對混凝土主壓應(yīng)力的驗(yàn)算，是為了避免過大的壓應(yīng)力導(dǎo)致混凝土抗拉強(qiáng)度過大地降低和裂縫過早地出現(xiàn)。7.1.8 對預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，在集中力作用點(diǎn)兩側(cè)各0.6h的長度范圍內(nèi)，由集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力和剪應(yīng)力的簡化分布可按圖7.1.8確定，其應(yīng)力的最大值可按下列公式計(jì)算： （7.1.8-1） （7.1.8-2） （7.1.8-3） （7.1.8-4）式中：分別為位于集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk作用點(diǎn)左側(cè)、右側(cè)0.6h處截面上的剪應(yīng)力；集中荷

25、載標(biāo)準(zhǔn)值Fk作用截面上的剪應(yīng)力；分別為集中荷載標(biāo)準(zhǔn)值Fk作用點(diǎn)左側(cè)、右側(cè)截面上的剪力標(biāo)準(zhǔn)值。 （a） （b） （c）圖7.1.8 預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁集中力作用點(diǎn)附近的應(yīng)力分布(a) 截面；(b) 豎向壓應(yīng)力分布；(c) 剪應(yīng)力分布第7.1.8條提供了混凝土主拉應(yīng)力和主壓應(yīng)力的計(jì)算方法；7.1.9 對先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件端部進(jìn)行正截面、斜截面抗裂驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力筋在其預(yù)應(yīng)力傳遞長度范圍內(nèi)實(shí)際應(yīng)力值的變化。預(yù)應(yīng)力筋的實(shí)際應(yīng)力可考慮為線性分布，在構(gòu)件端部取為零，在其預(yù)應(yīng)力傳遞長度的末端取有效預(yù)應(yīng)力值(圖7.1.9)，預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力傳遞長度應(yīng)按本規(guī)范第10.1.9條確定。圖7.1.9 預(yù)應(yīng)力傳

26、遞長度范圍內(nèi)有效預(yù)應(yīng)力值的變化第7.1.9條提供了考慮集中荷載產(chǎn)生的混凝土豎向壓應(yīng)力及剪應(yīng)力分布影響的實(shí)用方法，是依據(jù)彈性理論分析和試驗(yàn)驗(yàn)證后給出的。7.2 受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算7.2.1鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的撓度可按照結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算，且不應(yīng)超過本規(guī)范表3.3.2規(guī)定的限值。在等截面構(gòu)件中，可假定各同號彎矩區(qū)段內(nèi)的剛度相等，并取用該區(qū)段內(nèi)最大彎矩處的剛度。當(dāng)計(jì)算跨度內(nèi)的支座截面剛度不大于跨中截面剛度的兩倍或不小于跨中截面剛度的二分之一時(shí)，該跨也可按等剛度構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算，其構(gòu)件剛度可取跨中最大彎矩截面的剛度?；炷潦軓潣?gòu)件的撓度主要取決于構(gòu)件的剛度。本條假定在同號彎矩區(qū)段內(nèi)的剛度相等，并

27、取該區(qū)段內(nèi)最大彎矩處所對應(yīng)的剛度；對于允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，它就是該區(qū)段內(nèi)的最小剛度，這樣做是偏于安全的。當(dāng)支座截面剛度與跨中截面剛度之比在本條規(guī)定的范圍內(nèi)時(shí)，采用等剛度計(jì)算構(gòu)件撓度，其誤差一般不超過5。7.2.2 矩形、T形、倒T形和I形截面受彎構(gòu)件考慮荷載長期作用影響的剛度可按下列規(guī)定計(jì)算： 1 采用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí) (7.2.2-1) 2 采用荷載準(zhǔn)永久組合時(shí) (7.2.2-2)式中：Mk按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩，取計(jì)算區(qū)段內(nèi)的最大彎矩值； Mq按荷載的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩，取計(jì)算區(qū)段內(nèi)的最大彎矩值；Bs按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件或按標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的短期剛

28、度，按本規(guī)范第 7.2.3條計(jì)算；考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù)，按本規(guī)范第7.2.5條取用。在受彎構(gòu)件短期剛度基礎(chǔ)上，分別提出了考慮荷載準(zhǔn)永久組合和荷載標(biāo)準(zhǔn)組合的長期作用對撓度增大的影響，給出了剛度計(jì)算公式。7.2.3 按裂縫控制等級要求的荷載組合作用下，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度，可按下列公式計(jì)算： 1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件 (7.2.3-1) 2 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件 1）要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 （7.2.3-2） 2）允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 （7.2.3-3） （7.2.3-4） （7.2.3-5） （7.2.3-6） (7.2.3-7)式中：裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)

29、變不均勻系數(shù)，按本規(guī)范第7.1.2條確定；鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值，即 ；縱向受拉鋼筋配筋率：對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，取為；對預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，取為，對灌漿的后張預(yù)應(yīng)力筋，取=1.0，對無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力筋，取=0.3；換算截面慣性矩；受拉翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值；bf、hf分別為受拉區(qū)翼緣的寬度、高度；預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件正截面的開裂彎矩與彎矩的比值，當(dāng)>1.0時(shí)，取=1.0；扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，由預(yù)加力在抗裂驗(yàn)算邊緣產(chǎn)生的混凝土預(yù)壓應(yīng)力；混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性影響系數(shù)，按本規(guī)范第7.2.4條確定。 注：對預(yù)壓時(shí)預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，Bs應(yīng)降低10%。本條提

30、供的鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度是在理論與試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上提出的。1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度截面剛度與曲率的理論關(guān)系式為： （7.7）式中：縱向受拉鋼筋的平均應(yīng)變；截面受壓區(qū)邊緣混凝土的平均應(yīng)變。根據(jù)裂縫截面受拉鋼筋和受壓區(qū)邊緣混凝土各自的應(yīng)變與相應(yīng)的平均應(yīng)變，可建立下列關(guān)系：將上述平均應(yīng)變代入前式，即可得短期剛度的基本公式： （7.8）公式（7.8）中的系數(shù)由試驗(yàn)分析確定：1) 系數(shù)，采用與裂縫寬度計(jì)算相同的公式，當(dāng)0.2時(shí)，取=0.2，這將能更好地符合試驗(yàn)結(jié)果。2) 根據(jù)試驗(yàn)資料回歸，系數(shù)可按下列公式計(jì)算： （7.9）3）對力臂系數(shù)，近似取=0.87。將上述系數(shù)與表達(dá)式

31、代入公式（7.8），即可得到公式(7.2.3-1)。2 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度1)不出現(xiàn)裂縫構(gòu)件的短期剛度，考慮混凝土材料特性統(tǒng)一取0.85EcI0，是比較穩(wěn)妥的。2)允許出現(xiàn)裂縫構(gòu)件的短期剛度。對使用階段已出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，假定彎矩與曲率(或彎矩與撓度)曲線是由雙折直線組成，雙折線的交點(diǎn)位于開裂彎矩Mcr處，則可求得短期剛度的基本公式為： （7.10）式中：和分別為和1.0時(shí)的剛度降低系數(shù)。對，可取為0.85；對，根據(jù)試驗(yàn)資料分析，取擬合的近似值為： （7.11）將和代入上述公式（7.10），并經(jīng)適當(dāng)調(diào)整后即得本條公式(7.2.3-3)。本次修訂根據(jù)國內(nèi)多家單位的科研成

32、果，在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件短期剛度計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋等效面積折減系數(shù)，適當(dāng)調(diào)整值，即可將原公式用于無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的短期剛度計(jì)算。7.2.4 混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性影響系數(shù)可按下列公式計(jì)算： (7.2.4)式中：混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性影響系數(shù)基本值，可按正截面應(yīng)變保持平面的假定，并取受拉區(qū)混凝土應(yīng)力圖形為梯形、受拉邊緣混凝土極限拉應(yīng)變?yōu)榇_定；對常用的截面形狀，值可按表7.2.4取用；截面高度(mm)：當(dāng)<400時(shí)，取=400；當(dāng)>1600時(shí)，取=1600；對圓形、環(huán)形截面，取=2，此處，為圓形截面半徑或環(huán)形截面的外環(huán)半徑。表7.2.4 截面抵抗矩塑性影響系數(shù)基本值項(xiàng)次12345截面形狀矩形截面翼緣位于受壓區(qū)的T形截面對稱I形截面或箱形截面翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面圓形和環(huán)形截面bf /b2、hf /h為任意值bf /b2、hf /h0.2bf /b2、hf /h為任意值bf /b2、hf /h0.21.551.501.451.351.501.401.6-0.24rl /r 注：1 對的I形截面，可按項(xiàng)次2與項(xiàng)次3之間的數(shù)值采用；對的I形截面，可按項(xiàng)次3與項(xiàng)次4之間的數(shù)值采用； 2 對于箱形截面，b系指各肋寬度的總和； 3 r1為環(huán)形截面的內(nèi)環(huán)半徑，對圓形截面取r1為零。本條同02版規(guī)范。計(jì)算混凝土截面抵抗矩塑性影響系