混凝土结构设计(六)——正常使用极限状态验算

<正> 四、正常使用极限状态验算正常使用极限状态验算包括裂缝控制等级的划分和要求、预应力混凝土结构计算、抗裂验算、裂缝宽度验算以及刚度验算等。现予以逐节阐述。(一)裂缝控制等级的划分和要求1.裂缝控制等级原规范对裂缝控制等级的规定:钢筋混凝土构件按裂缝宽度控制,预应力混凝土构件按抗裂设计安全     

叠加法验算预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度

在大跨度建筑工程中,顶层采用预应力混凝土圆形截面排架柱,可提有效高柱的抗裂性能。但现行规范尚无预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度的验算公式,部分规范给出了圆形截面钢筋混凝土构件裂缝宽度的计算公式。基于这些公式,采用叠加法推导出预应力混凝土圆形截面构件裂缝宽度的验算公式。     

《混凝土结构设计规范》修订简介(八)——预应力混凝土结构构件

介绍了新版《混凝土结构设计规范》中预应力混凝土结构构件设计计算、构造方面修订和新增的内容。要点为预应力作用参与相关荷载组合,预应力新材料,裂缝控制及裂缝宽度验算,考虑内力重分布进行调幅的计算,施工阶段验算要求,改进预应力混凝土收缩、徐变损失值计算,预应力混凝土局部承压间接加强钢筋的配置和防止预制预应力混凝土构件端部裂缝的配筋要求,预应力混凝土结构在地震区的应用及抗震设计,以及新增加无粘结预应力混凝土设计规定等。     

钢筋混凝土受弯和轴心受拉构件限制裂缝宽度配筋计算图表化

<正> 对使用上需要限制裂缝宽度的钢筋混凝土结构构件(例如有色冶金企业的电解车间、净液车间及其他有侵蚀性介质车间的结构构件),应进行裂缝宽度验算。钢筋混凝土结构设计规范(TJ10-74)规定了受弯和轴心受拉构件最大裂缝宽度验算公式。但是,在工程设计中,当进行限制裂缝宽度的配筋设计时,如按照规范的公式进行截面的最大裂缝宽度验算,一般     

预应力偏心受拉构件裂缝控制方法的探讨

针对预应力偏心受拉构件,结合现行混凝土规范方法推导裂缝宽度计算公式,并利用预应力筋对结构的两阶段工作原理推导出另一种表达方式的裂缝宽度计算公式。类似于预应力混凝土承载力公式,两种方法推导出的裂缝宽度计算公式也可以实现统一,并且后一方法简化了裂缝宽度验算的步骤,便于预应力混凝土构件的裂缝控制。     

使用荷载下出现裂缝的预应力混凝土梁的变形和裂缝宽度验算

由于某些原因,在工程实际中往往采用部分予应力混凝土构件,这包括张拉控制应力较低或在受拉区采用部分非予应力受力钢筋的构件。这种构件在使用荷载下的抗裂安全系数k_f往往是小于1的。习惯上,称这类构件为第三类预应力混凝土构件。对于这类予应力混凝土构件刚度和裂缝的验算,设计规范TJ10—74作了下列规定:     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度允许值的直接控制

本文将钢筋混凝土构件的裂缝宽度验算和强度计算结合起来研究,提出了根据强度计算阶段选用的实际配筋率、以允许最大钢筋直径值直接控制构件裂缝宽度于规范允许值之内的原理和方法。导出了单筋受弯构件的直接控制方程,并给出了简化设计图表。方法符合设计程序,应用方便。本文工作同时揭示:当构件采用某些强度等级混凝土和Ⅰ级钢时均能确保满足裂缝宽度允许值的要求;修订的钢筋混凝土结构设计规范中关于[W_(max)]=0.4mm的规定在常见情况下并无限制意义。     

钢筋混凝土构件裂缝宽度计算研究

因我国GB50010—2002《混凝土结构设计规范》中尚未列入HRB500级钢筋,《规范》尚未给出HRB500级钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度验算方法。为尽快在我国工程领域推广这种新型钢筋,需对HRB500级钢筋混凝土构件的裂缝宽度进行研究。本文在学习参考国外裂缝宽度控制措施的基础上,探讨了HRB500级钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度计算问题。     

使用阶段预应力和非预应力混凝土梁开裂截面受压区高度的计算

<正> 非预应力混凝土梁和部分预应力混凝土梁在使用荷载作用下通常都是带裂缝工作的。全预应力混凝土梁在理论上是不开裂的,然而,由于某些原因(例如K_f略大于1.0,偶然超载,材料强度偏低等),也有可能在使用荷载作用下出现裂缝。因此,各种钢筋混凝土梁都存在一个开裂的问题。在设计中,除应保证构件具有足够的强度外,还需考察和验算构件在不同荷载组合作用下的工作性能,诸如变形,受拉钢筋应力增量,裂缝开展以及截面材料的疲劳强度等。这些问题都与截面开裂后的受压区高度有关。因此,寻求一个简单实用的开裂截面受压区高度的计算方法,是设计和验算各种钢筋混凝土梁的一个重要问题。     

钢筋混凝土受弯构件裂缝和刚度统一计算模式的研究

本文探讨了钢筋混凝土受弯构件的开裂机理,并将裂缝宽度分解为三个分项裂缝宽度,即:构件在不考虑粘结应力时产生的裂缝宽度;开裂后混凝土的回缩所产生的裂缝宽度;钢筋与混凝土间的粘结力对裂缝宽度的影响。本文对分项裂缝宽度分别计算后进行叠加,从而建立了统一的矩形截面受弯构件裂缝宽度和刚度的理论计算公式。验算结果表明,上述公式是合理的,所得结果较为满意。     

大保护层混凝土梁的裂缝试验

采用两点对称集中的同步分级加载方式,对4根配置500 MPa钢筋的大保护层混凝土梁进行了静载试验,观测试件的裂缝发展过程,了解此类构件的裂缝特点;同时,结合另外24根大保护层混凝土梁的试验数据,建议了此类构件的裂缝间距及裂缝宽度的计算公式,并根据配置表层钢筋或箍筋的混凝土梁试验结果,对大保护层混凝土梁提出了裂缝宽度控制建议。分析结果表明:配置500 MPa钢筋的大保护层混凝土梁裂缝发展规律与普通钢筋混凝土梁基本相同,但在正常使用状态下,混凝土构件的裂缝宽度较大,难以满足规范要求;按照中国现行《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2002)对大保护层混凝土梁进行裂缝宽度验算得到的计算值普遍大于实测值。     

部分预应力混凝土及钢筋混凝土构件的裂缝控制

本文给出部分预应力混凝土梁以及受弯、偏心受压、偏心受拉、轴心受拉钢筋混凝土构件抗裂度及最大裂缝宽度试验和理论研究成果。 建议的计算预应力混凝土及钢筋混凝土构件抗裂度和最大裂缝宽度的公式用大连工学院等单位所作的试验资料作了验证。     

部分预应力混凝土结构的快捷设计方法

通过对部分预应力钢筋混凝土和全预应力混凝土构件的受力特性比较,以及对名义拉应力与裂缝宽度之间的关系分析,用名义拉应力法对部分应力混凝土结构进行设计,以达到简化设计的效果。     

因施工因素形成混凝土裂缝的原因及预防措施

钢筋混凝土构件是带缝工作的.微裂缝不会影响工程的质量,但过宽的裂缝会引起混凝土中钢筋的锈蚀,降低结构的耐久性;损坏结构的外观,影响正常使用;严重的会影响结构的安全.我国规范的最大裂缝宽度限值是:处于正常条件下的构件为0.3毫米;处于正常条件下的屋架、重级工作制吊车梁,以及允许出现裂缝的一般预应力构件为0.2毫米.钢筋混凝土构件产生裂缝的因素很多,因施工因素形成混凝土裂缝的原因及预防措施主要有以下几个方面:     

冷轧带肋钢筋混凝土受弯构件的变形和裂缝研究分析

冷轧带肋钢筋用在现浇混凝土受弯构件中，不仅可以节约钢材，而且可以提高构件的抗裂度，但其变形和裂缝宽度，采用现行规范的公式验算是明显不符的。笔者通过对现浇冷轧带肋钢筋混凝土受弯构件的试验研究，提出了一条计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数Ψ的修正公式，使其在钢筋混凝土受弯构件中应用的变形和裂缝宽度验算较符合试验结果     

钢筋混凝土裂缝原因分析及处理

混凝土的裂缝很普遍,不少钢筋混凝土的破坏都是从裂缝开始的,因此必须重视混凝土裂缝的分析与处理。但并不是所有裂缝都会危及结构安全,例如普通钢筋混凝土受弯构件在30-40％的设计荷载作用下,就可能出现裂缝;受拉构件在钢筋应力仅为设计值的1/14～1/10时就开始裂缝。除了荷载作用引起裂缝外,更多的是混凝土收缩和温度变形导致开裂,这类裂缝一般不影响建筑物的安全。根据钢筋混凝土结构设计规范(GBJ10-89)明确规定,对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝,即裂缝宽度(指不再扩展的最终宽度)控制在一定范围内是允许的。为了确保结构的安全,并满足正常使用和耐久性等方面要求,必须对裂缝做     

商品混凝土产生裂缝原因及防治措施

工程实践以及科学分析都说明：混凝土结构中的微小裂缝是不可避免的，同时还说明，钢筋混凝土构件的任何裂缝都是微小裂缝发展的结果。在《混凝土结构设计规范》(GB10—89)中明确规定：允许存在裂缝工作的结构，其裂缝宽度要求为：预应力混凝土构件为0～0.2毫米，非预应力混凝土构件为0～0．3毫米。为此，在实际工程中，对混凝土构件中的裂缝应该限制在一个允许的范围内。     

因施工因素形成混凝土裂缝的原因及预防措施

钢筋混凝土构件是带缝工作的.微裂缝不会影响工程的质量,但过宽的裂缝会引起混凝土中钢筋的锈蚀,降低结构的耐久性;损坏结构的外观,影响正常使用;严重的会影响结构的安全.我国规范的最大裂缝宽度限值是:处于正常条件下的构件为0.3毫米;处于正常条件下的屋架、重级工作制吊车梁,以及允许出现裂缝的一般预应力构件为0.2毫米.钢筋混凝土构件产生裂缝的因素很多,因施工因素形成混凝土裂缝的原因及预防措施主要有以下几个方面:……     

混凝土构件中的钢筋混配及代换

(二)钢筋代换后的正常使用性能验算 钢筋混凝土构件的纵向受力钢筋按正截面承载力代换后,还应对纵向受拉钢筋应力、裂缝宽度、刚度等性能进行验算,以达到原设计的要求。下面针对钢筋混凝土受弯构件作具体阐述。 1.纵向受拉钢筋应力验算 如果能获得设计时采用的荷载短期效应组合的弯矩值时,即可按设计规范公式计算钢筋应力;在不能获得时,可按设计图纸的截面尺寸、材料强度     

配置高强钢筋的混凝土梁裂缝试验研究

采用两点对称集中的同步分级加载方式,对8根配置500 MPa钢筋和4根配置400 MPa细晶钢筋的混凝土梁进行静力加载试验,观测试件的裂缝发展过程,了解此类构件的裂缝特点,为工程中推广应用500 MPa钢筋和400 MPa细晶钢筋提供试验依据。试验结果表明,配置500 MPa钢筋和400 MPa细晶钢筋的受弯构件裂缝发展规律与普通钢筋混凝土受弯构件基本相同,但在正常使用状态下,按照现行混凝土结构设计规范对此类构件进行裂缝宽度验算,计算值均大于试验值。同时,结合其它67根配置高强钢筋的混凝土梁试验数据,评估了现行混凝土结构设计规范裂缝宽度公式的适用性,并在该规范的计算模式基础上,提出平均裂缝间距及短期最大裂缝宽度计算的修正公式,修正公式的计算结果与试验结果符合较好。