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《鋼筋混凝土構(gòu)件限制裂縫寬度的配筋計(jì)算》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、鋼筋混凝土構(gòu)件限制裂縫寬度的配筋計(jì)算論文上傳:yoxi12論文作者:胡信芳您是本文第161位讀者摘要:本文根據(jù)《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1](GB50010—2002)中裂縫寬度驗(yàn)算公式,推導(dǎo)出限制鋼筋混凝土受彎、受拉和偏心受壓構(gòu)件裂縫寬度配筋計(jì)算通式,使計(jì)算由已知條件一次求得構(gòu)件截面配筋面積,并通過與正截面強(qiáng)度的配筋進(jìn)行比較,確定設(shè)計(jì)控制目標(biāo),使設(shè)計(jì)方便、合理。關(guān)鍵詞:鋼筋混凝土?構(gòu)件?限制裂縫寬度配筋計(jì)算 Approach?To?Reinforcement?Calculation?For
2、?Restricting?Crack?Width In?Reinforced?Concrete?Members 一、概述 鋼筋混凝土構(gòu)件除了可能由于強(qiáng)度不足而使結(jié)構(gòu)失效外,還可能由于變形過大或裂縫寬度超過規(guī)范允許值,使結(jié)構(gòu)不能正常使用,因此,設(shè)計(jì)中除了對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算外,還需根據(jù)使用要求對(duì)構(gòu)件進(jìn)行變形和裂縫寬度計(jì)算,使構(gòu)件在滿足強(qiáng)度控制的條件下,滿足變形或裂縫限值的控制。 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)對(duì)裂縫寬度驗(yàn)算是在正常使用極限狀態(tài)下進(jìn)行,即在承載力極限狀態(tài)
3、已完成后的驗(yàn)算,此時(shí)的條件是構(gòu)件截面的配筋已知。但常見的情況是,滿足強(qiáng)度控制的用鋼量不一定能滿足構(gòu)件變形和裂縫寬度控制的要求,故對(duì)裂縫寬度有嚴(yán)格要求的構(gòu)件,當(dāng)驗(yàn)算裂縫寬度超過規(guī)范允許值時(shí),往往要憑設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)對(duì)構(gòu)件截面尺寸或用鋼量進(jìn)行調(diào)整,其結(jié)果或大或小,很難一次性找出它的最佳值。 本文根據(jù)規(guī)范公式,通過數(shù)學(xué)變換,推導(dǎo)出鋼筋混凝土受彎、受拉和偏心受壓構(gòu)件限制裂縫寬度的截面配筋率計(jì)算通式,使計(jì)算根據(jù)已知條件一次完成,避免了裂縫寬度驗(yàn)算憑經(jīng)驗(yàn)調(diào)整的不足。同時(shí),可將所求限制裂縫寬度的配筋與所求正截
4、面強(qiáng)度的配筋進(jìn)行比較,確定設(shè)計(jì)配筋的控制目標(biāo)。 二、公式推導(dǎo) 《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)第8.1.2條規(guī)定: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,按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫寬度(mm)可按下列公式計(jì)算: wmax=αcrψσsk/Es(1.9c+0.08deg/ρte)?????????????????????????????????????(1) ψ=1.1-0.65ftk
5、/ρteσsk??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????(2) ρte——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?! ‘?dāng)ρte<0.01時(shí),取ρte=??????0.01 Ate——有效受拉混凝土截面面積,對(duì)軸心受拉構(gòu)件:取全截面面積; 對(duì)受彎、偏拉、偏壓構(gòu)件:Ate=0.5bh+(bf-b)hf????????????????????????(3) ???式(1)
6、、(2)中其它符號(hào)意義詳見規(guī)范 ???將式(2)代入式(1)并整理得: wmax=αcr(0.088deg-1.235c×ftk/eσsk)×(σsk/Es)×(1/ρte)-αcr×(0.052ftkdeg/σsk)×(σsk/Es)×1/ρte2+20.9cαcr(σsk/Es)????????????????????????????????(4) 式(2)中,令: β=(1.1-ψ)/0.65?????????????????????????????????????????????
7、????????(5) 將式(5)代入式(2)并整理得: 1/ρte=β×(σsk/ftk)????????????????????????????????????????????????????(6) 將式(6)代入式(4)并表達(dá)成σsk的二次方程得: [αcrdeg(0.088β-0.052β2)/wmaxftkEs]σsk2+[αcrc(2.09-1.235β)/wmaxEs]σsk-1=0???(7) ???又由規(guī)范知,不同受力構(gòu)件的縱向鋼筋應(yīng)力計(jì)算也不同,如受彎構(gòu)件: ??
8、?σsk=Mk/0.87h0As????????????????????????????????????????????????????????(8) ???對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件, ???As=Ateρte??????????????????????????????????????????????????????????????(9) ???將式(9)代入式(8)并得: ???σsk=Mk/0.87h0Asρte???????????????????????????????????????