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文檔簡介

1、鋼筋混凝土梁裂縫計算的研究分析鋼筋混凝土梁什么時候是強度控制,什么時候是裂縫控制呢?一般情況下,經過抗震設計的嵌固層以上的結構(7度以上),其框架梁多屬于強度控制,裂縫大都可以滿足設計要求,因為地震作用比較大,地震組合需要的強度配筋已經比正常使用狀態下的配筋大了,當然地震產生的內力與豎向作用產生的內力之間的比例關系,是決定因素,而并不是說考慮了地震作用就一定能滿足裂縫要求。但是對于次梁,地下室等結構的梁構件,由于標準組合比非抗震設計組合的內力不會小很多,因此一般對于非抗震設計的構件而言,正常使用狀態的設計對梁的配筋起控制作用,當然這個結論也不絕對,具體分析如下個問題。因此裂縫計算主要與哪些因素

2、有關系?1 .受拉鋼筋的應力水平,受拉鋼筋的應力與裂縫寬度線性相關,控制受拉鋼筋在標準組合下的應力水平是控制裂縫寬度的關鍵因素,外如ACI,EC等多控制受拉鋼筋的應力水平在0.6fy左右,由于我國的荷載分項系數較小,因此受拉鋼筋的應力水平比國外稍尢對于HRB40CE級鋼,左右的直徑,正常保護層下的梁而言,應力水平主要在0.6-0.8區間不等,而這個應力水平將隨著鋼筋直徑,保護層,配筋率,混凝土等級等因素的變化而變化。2 .受拉鋼筋配筋率,配筋率是決定鋼筋應力有效利用水平的關鍵因素,因此也是裂縫計算的關鍵因素之一,統計混凝土規范的計算公式表明,配筋率越大,鋼筋應力有效利用的水平越高,裂縫也越容易

3、控制,這里好象存在一個悖論,比如在前提條件相同的情況下,一根400X800的梁裂縫計算不滿足要求,而換成350X800裂縫計算卻滿足要求了,就是因為后者配筋率大了一些,因此鋼筋應力水平要求相應放松“特了的緣故,從本質上說這是混凝土規范裂縫寬度驗算公式的點”,但是從另一方面來看,“死扣”規范有時候卻可以用于優化構件尺寸。3保護層厚度,保護層厚度對于裂縫寬度的計算也很敏感,混凝土規范要求保護層厚度的計算區間為,保護層越大裂縫計算寬度也越大,因此要求鋼筋有效利用的應力水平也減小(更嚴)。4 .鋼筋直徑,一般情況下小直徑鋼筋對于控制裂縫寬度有利,比如用直徑的鋼筋做設計,比直徑鋼筋做設計,在裂縫寬度控制

4、的情況下,直徑鋼筋的計算面積要大不少。5 .混凝土強度等級,提高混凝土強度等級對于減小裂縫寬度的貢獻很小,一般不推薦。6 .設計組合之間的關系,即標準組合與基本組合的比值,一般只考慮恒活的情況下,標準組合的內力約為基本組合的0.75-0.8,處于平均值0.77附近的情況較多,根據這個比例結合鋼筋應力的力臂計算值不同以及鋼筋應力利用水平,可以估算裂縫寬度設計的鋼筋用量和強度設計鋼筋用量之間的關系,這對于按照強度計算配筋,用裂縫控制去復核和調整配筋量的設計方式十分有效,掌握這個比例關系,可節約大量鋼筋調整時間。7.內力調幅系數,利用內力調幅系數,可以減小梁端的配筋,增加跨中的配筋,建議可以采用調幅

5、后的基本組合內力進行強度設計,但是最好不要采用調幅后的標準組合內力進行裂縫寬度驗算,這是因為在標準組合內力下梁端并未達到極限承載力還可以繼續加載,因此裂縫還會繼續發展。HiStruct注:由于PKPM中采用主梁方式建立的次8力臂系數,由于強度設計時候的力臂系數是實際計算出來的,而鋼梁,STAWE默認為非調幅梁,因此,可以在特殊構件指定里修改它的屬性進行調幅。假如采用PKPM次梁布置的方式,則自動生成的連續次梁就默認為調幅梁,不需要再次指定。PKPM勺裂縫計算并不考慮標準組合內力的調幅。筋應力的力臂系數,卻是統計之后給定的0.87,顯然對于具體的梁構件而言,并不會總是087,一般變化幅度可達0.

6、8-0.95,因此對于標準組合下鋼筋應力而言,可能計算偏大或偏小,按照規范解讀的介紹,力臂系數一般可參考規范取值,但也不限制采用更準確的系數。裂縫驗算所采用的標準組合是否包括地震荷載和風荷載?一般裂縫計算不考慮抗震設計的標準組合,但是HiStruct建議考慮風荷載參與組合,雖然風荷載的準永久系數為。,而裂縫計算卻是考慮了長期作用,但是由于風作為一種頻遇荷載還是很有必要控制正常使用下的要求,比如裂縫,比如舒適度等。裂縫控制是不是只發生在大跨度或者荷載很大的梁上?答案是否定的,裂縫控制可以發生在各種跨度和各種荷載條件的梁上,而撓度要求則確實一般發生在大跨度和受力很大的梁上。一般情況下,對于非抗震設

7、計或者地震力較小的結構,采用HRB400其中受力不大的梁和普通梁的鋼筋超配較多時,或者由于采用平法表示支座處鋼筋采用鄰跨更大的配筋拉通時,以及根據強度配筋設計,配筋率較大(1.5%以上)時,按照混凝土規范的裂縫寬度計算公式,這些配筋一般是可以滿足裂縫限值要求的,除此之外均為正常使用控制。而對于HRB335強度控制的情況還要更多一些。框架梁支座處的裂縫可以不考慮嗎?框架梁支座的裂縫可以不考慮,從梁內力的角度考慮,因為一般計算梁端彎矩可以取到柱邊,彎矩可折減15%甚至更多,而且梁端的配筋率比較大,受拉鋼筋的有效利用應力水平也高,比如可達0.7以上,因此在忽略其他因素的條件下,一般強度計算的配筋是可以滿足裂縫計算要求的。另一方面從“強柱弱梁”的角度看,支座鋼筋因為錯誤的裂縫計算假定而導致的用量增加,將加劇“強梁弱柱”破壞的可能性?;炷亮憾丝梢宰鲥X接嗎?如何設計實際上在設計中經常會需要將梁端設較,然后采用跨中鋼筋的25%放在支座上部作為負彎矩鋼筋用,這樣做是可以的,只要在原理上滿足超靜定結構的上(

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