裂縫寬度驗算基礎(chǔ)知識

1、Word文檔 裂縫寬度驗算基礎(chǔ)知識 裂縫寬度驗算顧名思義，是指在各種作用下對建筑物產(chǎn)生裂縫寬度的計算。 首先還是老生常談的，大家要熟識一下我們的學(xué)習(xí)體系和路徑，深化理解規(guī)范體系，才談得上按規(guī)范執(zhí)行。 工程概念 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2021修訂 3 基本設(shè)計規(guī)定 3.4 正常使用極限狀態(tài)驗算 3.4.5 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和本規(guī)范第3.5.2條規(guī)定的環(huán)境類別，按表3.4.5的規(guī)定選用不同的裂縫掌握等級及最大裂縫寬度限值lim。 表3.4.5 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫掌握等級及最大裂縫寬度的限值（mm) 注： 1 對處于年平均相對濕度小于60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納括號內(nèi)的數(shù)值；

2、 2 在一類環(huán)境下，對鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲憊驗算的吊車梁，其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為0.20mm；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0.30mm； 3 在一類環(huán)境下，對預(yù)應(yīng)力混凝土屋架、托架及雙向板體系，應(yīng)按二級裂縫掌握等級進行驗算；對一類環(huán)境下的預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、托梁、單向板，應(yīng)按表中二a類環(huán)境的要求進行驗算；在一類和二a類環(huán)境下需作疲憊驗算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，應(yīng)按裂縫掌握等級不低于二級的構(gòu)件進行驗算； 4 表中規(guī)定的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫掌握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【掌握】驗算應(yīng)符合本規(guī)范第7章的有關(guān)規(guī)定； 5 對于

3、煙囪、筒倉和處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)，其裂縫掌握要求應(yīng)符合特地標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定； 6 對于處于四、五類環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫掌握要求應(yīng)符合特地標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定； 7 表中的最大裂縫寬度限值為用于驗算荷載作用引起的最大裂縫寬度。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范2021修訂GB 50010-2021 7 正常使用極限狀態(tài)驗算 7.1 裂縫掌握驗算 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算： Cs最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離(mm)（2065mm） te按有

4、效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率；對無粘結(jié)后張構(gòu)件，僅取縱向受拉一般鋼筋計算配筋率；te0.01。 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)縱向受拉一般鋼筋的等效直徑（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dp1為單根鋼絞線的公稱直徑，n1為單束鋼絞線根數(shù)； ni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)； 機理 條文說明（摘）： (1)對預(yù)應(yīng)力鋼筋，參照歐洲混凝土橋梁規(guī)范ENV19922(1996)的規(guī)定，給出了正文表7.1.22的鋼筋相對粘結(jié)特性系數(shù)。對有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋di的取

5、值，可根據(jù)di=4Apup求得，其中up本應(yīng)取為預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的實際接觸周長； (2)當(dāng)混凝土愛護層厚度較大時，雖然裂縫寬度計算值也較大，但較大的混凝土愛護層厚度對防止鋼筋銹蝕是有利的。因此，對混凝土愛護層厚度較大的構(gòu)件，當(dāng)在外觀的要求上允許時，可依據(jù)實踐閱歷，對本規(guī)范表3.4.5中所規(guī)定的裂縫寬度允許值作適當(dāng)放大。 (3)對混凝土愛護層厚度較大的梁，國內(nèi)試驗討論結(jié)果表明表層鋼筋網(wǎng)片有利于削減裂縫寬度。本條建議可對配制表層鋼筋網(wǎng)片梁的裂縫計算結(jié)果乘以折減系數(shù)，并依據(jù)試驗討論結(jié)果提出折減系數(shù)可取0.7。 (4)本次修訂依據(jù)國內(nèi)多家單位科研成果，在本規(guī)范裂縫寬度計算公式的基礎(chǔ)上，經(jīng)過適當(dāng)調(diào)整te

6、、deq及s值計算方法，即可將原規(guī)范公式用于計算無粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫寬度。 規(guī)范 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 92-2021 3 基本規(guī)定 3.1 一般規(guī)定 3.1.9 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面裂縫掌握驗算時，裂縫掌握等級、荷載引起的混凝土拉應(yīng)力限值和最大裂縫寬度限值應(yīng)符合表3.1.9的規(guī)定；斜截面裂縫【掌握】驗算應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010的有關(guān)規(guī)定。正截面的受力裂縫掌握等級可分為三級，等級劃分及要求應(yīng)符合下列規(guī)定： 表3.1.9 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫掌握等級、混凝土拉應(yīng)力限值及最大裂縫寬度限值 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范 GB/

7、T 50476-2021 3 基本規(guī)定 3.5 構(gòu)造規(guī)定 3.5.4 在荷載作用下配筋混凝土構(gòu)件的表面裂縫最大寬度計算值不應(yīng)超過表3.5.4中的限值。對裂縫寬度無特別外觀要求的，當(dāng)愛護層設(shè)計厚度超過30mm時，可將厚度取為30mm計算裂縫的最大寬度。 表3.5.4 表面裂縫計算寬度限值（mm） 注： 1 括號中的寬度適用于采納鋼絲或鋼膠線的先張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件； 2 裂縫掌握等級為二級或一級時，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土設(shè)計規(guī)范GB 50010計算裂縫寬度，部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件或全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計范圍JTG D62計算裂縫寬度。 3 有自防水要求的混凝土構(gòu)件.其橫

8、向彎曲的表面裂縫計算寬度不應(yīng)超過0.20mm； 條文說明： 3.5.4 本條所指的裂縫為荷載造成的橫向裂縫。不包括收縮和溫度等非荷載作用引起的裂縫。表3.5.4中的裂縫寬度允許值，更不能作為荷載裂縫計算值與非荷載裂縫計算值兩者疊加后的掌握標(biāo)準(zhǔn)。掌握非荷載因素引起的裂縫，應(yīng)當(dāng)通過混凝土原材料的細心選擇、合理的配比設(shè)計、良好的施工養(yǎng)護和適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施來實現(xiàn)。 表面裂縫最大寬度的計算值可依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010或現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62的相關(guān)公式計算，后者給出的裂縫寬度與愛護層厚度無關(guān)。 3.5.4 討論表明，根據(jù)規(guī)范 GB5001

9、0公式計算得到的最大裂縫寬度要比國內(nèi)外其他規(guī)范的計算值大得多，而規(guī)定的裂縫寬度允許值卻偏嚴(yán)。增大混凝土愛護層厚度雖然會加大構(gòu)件裂縫寬度的計算值，但實際上對愛護鋼筋減輕銹蝕非常有利，所以在JTGD62中，不考慮愛護層厚度對裂縫寬度計算值的影響。 此外，不能為了削減裂縫計算寬度而在厚度較大的混凝土愛護層內(nèi)加設(shè)沒有防銹措施的鋼筋網(wǎng)，由于鋼筋網(wǎng)的首先銹蝕會導(dǎo)致網(wǎng)片外側(cè)混凝土的剝落，削減內(nèi)側(cè)箍筋和主筋應(yīng)有的愛護層厚度，對構(gòu)件的耐久性造成更為有害的后果。荷載與收縮引起的橫向裂縫本質(zhì)上屬于正常裂縫，假如影響建筑物的外觀要求或防水功能可適當(dāng)填補。 大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范 6 長久狀況正常使用

10、極限狀態(tài)計算 6.4 裂縫寬度驗算 6.4.3 矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土構(gòu)件及B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度Wfk可按下列公式計算： 大路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范 JTG/T B07-01-2021 4 設(shè)計要求 4.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)造和裂縫寬度限制 4.3.10 混凝土表面裂縫的計算寬度，不宜超過表4.3.10所示的允許值。 注：有自防水要求的混凝土橫向彎曲裂縫，表面裂縫的寬度不宜超過0.25mm。 大路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范 JTG/T B07-01-2021 4 設(shè)計要求 條文說明： 4.3.10 室內(nèi)與野外試驗均表明，混凝土表面的宏觀裂縫寬度只要不是過大(0.4mm

11、以內(nèi))，對鋼筋碳化銹蝕不會發(fā)生明顯影響，只是裂縫截面上的鋼筋發(fā)生局部銹蝕的時間會提前，但是這種局部銹蝕會較快停止，始終要等到愛護層下的混凝土碳化和鋼筋去鈍后，才會一起進入鋼筋銹蝕的穩(wěn)定進展期。但預(yù)應(yīng)力鋼筋因能發(fā)生應(yīng)力腐蝕，鋼筋在氯鹽環(huán)境下易發(fā)生局部坑蝕，一般認為應(yīng)當(dāng)較為嚴(yán)格地限制表面宏觀裂縫的寬度。 增加愛護層厚度，在同樣荷載作用下的構(gòu)件表面裂縫寬度將增大，但就防止裂縫截面上的鋼筋發(fā)生銹蝕而言仍舊有很大的好處。因此，不能由于表面裂縫寬度有所增加而限制增加愛護層厚度。 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范DL/T 5057-2021 10 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗算 10.3 非桿件體系結(jié)構(gòu)裂縫掌

12、握驗算 10.3.3 對特殊重要的或需掌握內(nèi)部裂縫的非桿件體系結(jié)構(gòu)，宜采納鋼筋混凝土非線性有限元法直接計算裂縫寬度與裂縫延長范圍。裂縫寬度限值按5.3.2采納。 對未能直接由鋼筋混凝土非線性有限元方法計算得到裂縫寬度時，也可由鋼筋混凝土非線性有限元方法計算出鋼筋單元應(yīng)力，按下列原則處理： 1 表面裂縫可通過限制表面第一層受拉鋼筋的單元應(yīng)力來掌握裂縫寬度，在標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的表面第一層受拉鋼筋單元應(yīng)力sks宜符合下列規(guī)定： 式中： sks在標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，由鋼筋混凝土有限元計算得到的第一層受拉鋼筋的鋼筋單元應(yīng)力； sps非桿件體系結(jié)構(gòu)表面裂縫受拉鋼筋單元應(yīng)力限值，sps宜依據(jù)裂縫寬度及愛護層厚度的

13、大小選?。毫芽p寬度掌握在0.1mm0.3mm狀況下，愛護層厚度為50mm時，sps不宜超過110N/mm2160N/mm2；愛護層厚度為100mm時，sps不宜超過80N/mm2140N/mm2；對四類環(huán)境和裂縫寬度要求小的取小值，對一類環(huán)境和裂縫寬度要求大的取大值，五類環(huán)境應(yīng)作特地討論。 2 內(nèi)部裂縫可通過鋼筋網(wǎng)來掌握裂縫寬度。在標(biāo)準(zhǔn)組合下，鋼筋網(wǎng)的受拉鋼筋的單元應(yīng)力不宜超過120N/mm2。鋼筋間距不宜超過200mm，鋼筋網(wǎng)間距不宜超過1000mm。 條文說明： 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范DL/T 5057-2021 10 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗算 10.3 非桿件體系結(jié)構(gòu)裂縫掌

14、握驗算 10.3.3 對非桿件體系大體積混凝土結(jié)構(gòu)，采納鋼筋混凝土有限元法直接計算裂縫寬度與裂縫延長范圍是最為抱負的。但目前由于硬件與軟件的限制，只有平面問題可直接計算出裂縫分布與寬度，計算結(jié)果和實際符合較好，而空間問題難以得到抱負的結(jié)果，因而宜采納以鋼筋單元應(yīng)力來掌握裂縫寬度的方法。 地鐵設(shè)計規(guī)范 GB 50157-2021 11 地下結(jié)構(gòu) 11.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計 11.6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)嚴(yán)格掌握基坑開挖和隧道施工引起的地面沉降量，對由于土體位移可能引起的四周建、構(gòu)筑物和地下管線產(chǎn)生的危害應(yīng)進行猜測，依據(jù)不同建筑物按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求或通過計算確定其允許產(chǎn)生的

15、沉降量和次應(yīng)力，并提出平安牢靠、經(jīng)濟合理的技術(shù)措施。地面變形允許數(shù)值應(yīng)依據(jù)現(xiàn)狀評估結(jié)果，對比類似工程的實踐閱歷確定； 2 地下結(jié)構(gòu)應(yīng)按施工階段和正常使用階段分別進行結(jié)構(gòu)強度、剛度和穩(wěn)定性計算。對于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)對使用階段進行裂縫寬度驗算；偶然荷載參加組合時，不驗算結(jié)構(gòu)的裂縫寬度； 3 一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大計算裂縫寬度允許值應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用要求、所處環(huán)境和防水措施等因素確定； 4 處于一般環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，按荷載準(zhǔn)永久組合并計及長期作用影響計算時，構(gòu)件的最大計算裂縫寬度允許值，可按表11.6.1中的數(shù)值進行掌握；處于凍融環(huán)境或侵蝕環(huán)境等不利條件下的結(jié)構(gòu)，其最大計算裂縫寬度允許值應(yīng)依據(jù)詳

16、細狀況另行確定。 注： 1 當(dāng)設(shè)計采納的最大裂縫寬度的計算式中愛護層的實際厚度超過30mm時，可將愛護層厚度的計算值取為30mm； 2 厚度不小于300mm的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可不計干濕交替作用； 3 洞內(nèi)潮濕環(huán)境指環(huán)境相對濕度為4580。 條文說明： 11.6.1 第3款 一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大計算裂縫寬度允許值。 1 新版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010放寬了裂縫計算的要求，對三級裂縫掌握要求的鋼筋混凝土構(gòu)件(即允許消失裂縫的構(gòu)件)，采納荷載的準(zhǔn)永久組合替代了上一版規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)組合來計算裂縫寬度，并調(diào)整了受彎、偏心受壓構(gòu)件受力特征系數(shù)的取值(由2.1調(diào)整為1.9)。 2 表11.6.1是依據(jù)耐久性要求提出的，考慮到地鐵地下結(jié)構(gòu)基本均設(shè)置有利于愛護混凝土結(jié)構(gòu)的防水層，且結(jié)構(gòu)的厚度也比較大，因此本規(guī)范對于干濕交替條件下的裂縫寬度進行了有條件放寬，即：厚度不小于300mm的結(jié)構(gòu)可不考慮干濕交替作用，最小裂縫寬度可根據(jù)洞內(nèi)干燥環(huán)境或洞內(nèi)潮濕環(huán)境條件下裂縫寬度0.3mm掌握。 當(dāng)有外觀要求