钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度控制

简要介绍了我国结构设计规范和美国设计规范中对钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度控制方法的差别,讨论了各规范中计算公式的背景,分析了裂缝宽度的影响因素,为设计中简便、安全地控制裂缝宽度提供了参考。     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度的计算

从外在约束导致变形的角度出发,分析了受弯构件开裂的主要原因,并根据相关规范的规定,提出了钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度的计算方法,以供设计和监理人员参考借鉴。     

钢筋混凝土受弯构件设计变量与裂缝宽度关系的探讨

本文根据砼结构设计规范 GBJ10 - 89有关公式 ,对受弯构件的各设计变量——钢筋及砼材料性能、钢筋直径、梁宽、板厚、受拉区翼缘尺寸等——与裂缝开展宽度的关系进行计算和分析。     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度简化计算

混凝土结构受弯构件裂缝宽度计算较繁,目前一些图表手册又不够简化。为此笔者结合GBJ10—89《规范》,提出了钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度简化计算公式。并按工程中常用截面尺寸、配筋编制了最大裂缝宽度允许弯矩值计算表格。     

受弯钢筋混凝土构件裂缝宽度简化计算

混凝土结构受弯构件裂缝宽度计算较繁琐 ,目前一些图表手册不够简化 ,为此结合GB5 0 0 10 - 2 0 0 2提出了钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度简化计算公式。并按工程中常用截面尺寸、配筋编制最大裂缝宽度允许弯矩值计算表格。     

巧验受弯构件裂缝宽度

本文就钢筋混凝土结构中受弯构件在荷载作用下产生裂缝 ,从结构设计方面对裂缝宽度提出了一种快速有效的验算方法 ,简化了设计程序 ,同时满足了《规范》的要求     

钢筋混凝土受弯构件裂缝验算的实用方法

基于规范裂缝验算公式 ,导出了以受拉钢筋直径之和为控制量的简易验算表达式 ,并绘制了相应图表便于设计人员查用。算例表明 ,此方法简单实用 ,准确可靠     

钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度控制下的钢筋应力

在分析规范中裂缝宽度计算公式所考虑的影响因素后,通过推导钢筋混凝土受弯构件以限制钢筋应力来实现裂缝宽度控制的方程,结合裂缝宽度限值和影响因素典型取值,得到钢筋应力限值的简化计算公式。只要钢筋应力限值达到要求即可实现裂缝宽度控制,可避免对荷载作用下裂缝宽度的验算。最后比较分析了各种规范的计算结果。     

大保护层厚度高强钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度比较分析

介绍了各国规范裂缝宽度的计算理论和计算公式的考虑因素,给出了欧美规范的裂缝计算公式。然后对不同保护层厚度、不同钢筋强度等级的受弯构件裂缝宽度进行了比较分析,结果表明：1）按我国混凝土规范计算的裂缝宽度值大大高于欧美规范计算值,但其中原因并非我国规范对保护层厚度影响因素取不合理;2）在选择钢筋时,除了考虑钢筋强度外,钢筋的根数也是影响裂缝宽度的重要因素之一。最后,对我国混凝土规范的裂缝宽度计算方法提出了几点建议。     

最大等效钢筋直径控制钢筋混凝土构件的裂缝宽度

对最新修订的GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》裂缝宽度验算公式进行变换,首先提出用一新的正截面承载力计算中的纵向受拉钢筋配筋率、钢筋应力和钢筋直径的关系曲线代替常用的按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率、钢筋应力和钢筋直径的关系曲线;接着给出了结构设计时参考图表和应该注意的内容;最后提出钢筋混凝土受弯构件不需作裂缝宽度验算的最大钢筋直径的统一调整公式。在设计配筋时,只需计算出钢筋应力查表或根据调整公式就可以判定所选钢筋是否满足规范对裂缝宽度限值的要求。     

钢筋混凝土受弯构件不需作裂缝宽度验算的配筋选择

参照《混凝土结构设计规范》(GBJ1 0— 89)附录七的方式 ,以《混凝土结构设计规范》(GB5 0 0 1 0— 2 0 0 2 )的公式为基础 ,给出了钢筋混凝土受弯构件不需作裂缝宽度验算的配筋选择方法。受弯构件设计时 ,根据计算图表选择合适的钢筋直径和配筋率 ,即可同时满足裂缝宽度计算的要求。     

钢筋钢纤维混凝土轴拉构件裂缝宽度计算方法

根据38根钢筋钢纤维混凝土轴拉构件的试验结果，分析了影响构件裂缝开展的因素，提出了钢筋钢纤维混凝土轴拉构件的裂缝宽度计算模式。并用试验资料对公式中的参数进行回归分析，得出了钢筋钢纤维混凝土轴拉构件裂缝宽度的计算方法，该方法可供筒仓结构设计参考。     

不需验算裂缝宽度的钢筋混凝土构件配筋直径选用图表研究

在《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)给出的计算公式的基础上分析了裂缝宽度限值与钢筋直径、保护层厚度混凝土强度等的关系,编制程序计算并精确绘制了不同工况下的图表,然后采用最佳最小二乘法对图表进行拟合归并,归纳出查用简便,且有相当精确度的图表.     

钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态可靠度的研究

根据正在修订的国家标准《混凝土结构设计规范》（征求意见稿,１９９９年８月）的有关要求,对正常使用极限状态控制设计的钢筋混凝土结构构件,推导了其可靠指标计算的一种近似方法,并采用“考虑基本变量概率分布类型的一次二阶矩方法”,对上述结构构件正常使用极限状态的可靠度进行了全面的计算和分析。     

荷载作用下混凝土构件裂缝控制的若干问题

混凝土构件裂缝控制始终为工程设计所关注,就荷载作用下钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算值、允许值以及裂缝宽度与耐久性的关系等方面内容进行了讨论。比较了国内外不同设计规范中裂缝宽度的计算方法与控制准则,对我国规范GB50010—2002在裂缝控制要求上存在的问题进行了探讨,指出混凝土规范给出的裂缝宽度计算值过大,对于裂缝的控制要求过度,并由此带来众多的负面作用,有必要作出适当调整或修正。同时,还针对我国桥涵规范和港工规范中的裂缝控制条文提出了建议。     

FRP筋混凝土梁挠度与裂缝宽度计算模型分析

收集国内外218组纤维增强复合材料(FRP)筋混凝土梁受弯性能试验结果,重点研究了正常使用阶段和极限状态下梁挠度和裂缝宽度的发展规律,基于试验数据修正了FRP筋应变不均匀系数ψ与强度配筋影响系数的关系,建立了该类梁受弯挠度计算模型;深入分析了FRP筋混凝土梁受弯截面内力臂系数η、构件受力特征系数α_cr对构件裂缝宽度计算精度的影响,确定η,α_cr的合理取值,优化计算模型,并与规范GB 50608—2010建议模型计算值进行对比分析。结果表明:根据建立的ψ与强度配筋影响系数关系,选取η=0.88,α_cr=1.5得到的建议模型能够较好预测FRP筋混凝土梁受弯挠度和裂缝宽度,比规范计算结果吻合好,验证了建议模型的准确性和合理性。     

型钢混凝土受弯构件粘结滑移性能试验研究

型钢混凝土的粘结滑移问题是影响型钢混凝土理论进一步发展的主要因素,本文通过型钢混凝土受弯构件试验,研究了型钢和混凝土之间不同的粘结状态对型钢混凝土梁力学性能及刚度的影响,并对箍筋间距、抗剪连接件的设置对型钢和混凝土粘结滑移性能的影响进行了探讨。     

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。     

横向弯曲裂缝对混凝土内氯离子侵蚀作用的影响

分析了横向开裂混凝土内氯离子的侵入机理及其主要影响因素,建立了基于双重孔隙介质模型的修正Fick定律氯离子扩散模型,并对持续加载下的开裂钢筋混凝土梁构件进行了氯盐干湿循环侵蚀试验。试验采用浓度为5%的NaCl溶液,在进行15个干湿循环后,借助快速氯离子含量检测RCT（Rapid Chloride Testing）法,对各裂缝处不同深度的氯离子含量进行了测定。试验结果表明：1）干湿循环侵蚀作用下,开裂混凝土表层0~20 mm范围内氯离子含量出现峰值,故可取表层对流区深度为15~20 mm左右;2）当表面裂缝宽度小于0.3 mm时,等效氯离子扩散系数平稳增大,模型的预测精度较高;当裂缝宽度大于0.3 mm后,等效氯离子扩散系数快速增大,氯离子侵入受对流作用的影响加大;3）受弯开裂混凝土等效氯离子扩散系数的劣化因子与裂缝宽度有直接关系,建议采用二次幂函数或分段函数来进行描述。