一級建筑師:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算原則
來源:網(wǎng)絡(luò)發(fā)布時間:2014-10-23
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算原則;
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本計算原則,是國家標準《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》(GB 50068-2001)在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》中的具體化。仍然是通過兩種極限狀態(tài)的計算來保證結(jié)構(gòu)的可靠性。
1.計算時,按受力特點分為下列幾種基本構(gòu)件:
(1)受彎構(gòu)件,例如梁、板等。構(gòu)件截面內(nèi)力有彎矩M和剪力V;
(2)受壓構(gòu)件,例如墻、柱、屋架壓桿等。構(gòu)件截面內(nèi)力一般有壓力N、彎矩M和剪力V。當壓力作用線與構(gòu)件截面重心線重合時,為軸心受壓構(gòu)件,其彎矩和剪力均為零。當壓力作用線與構(gòu)件截面重心線不重合時,則為偏心受壓構(gòu)件;
(3)受拉構(gòu)件,也包括軸心受拉構(gòu)件和偏心受拉構(gòu)件。例如屋架的拉桿可視作軸心受拉構(gòu)件;
(4)受扭構(gòu)件,例如框架結(jié)構(gòu)中的邊梁、陽臺梁等。實際中,純扭構(gòu)件極少見,通常為復(fù)合受扭構(gòu)件,即扭矩與其他內(nèi)力共同作用。
2.對上述基本構(gòu)件,兩種極限狀態(tài)的計算內(nèi)容是公式(a)和(b)的實現(xiàn)。
(1)承載能力極限狀態(tài)
(2)正常使用極限狀態(tài)
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的驗算內(nèi)容,包括裂縫控制驗算和受彎構(gòu)件撓度驗算兩方面。
裂縫控制驗算應(yīng)按構(gòu)件所處環(huán)境類別(下表)和結(jié)構(gòu)類別確定相應(yīng)的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值 ,按規(guī)定進行構(gòu)件截面受拉邊緣應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗算。
注:①表中四類和五類環(huán)境的具體條件及相應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求應(yīng)符合有關(guān)標準的規(guī)定;
、趪篮秃涞貐^(qū)的劃分應(yīng)符合國家現(xiàn)行標準《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)程》JGJ 24的規(guī)定。
結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的裂縫控制等級分為三級。
一級----嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按荷載效應(yīng)標準組合計算時,構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力;
二級----一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按荷載效應(yīng)標準組合計算時,構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心抗拉強度標準值;按荷載效應(yīng)準永久組合計算時,構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力,當有可靠經(jīng)驗時可適當放松;
三級----允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按荷載效應(yīng)標準組合并考慮長期作用影響計算時,構(gòu)件的最大裂縫寬度 不應(yīng)超過下表規(guī)定的最大裂縫寬度限值。
注:①表中的規(guī)定適用于采用熱軋鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件和采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;當采用其他類別的鋼絲或鋼筋時,其裂縫控制要求可按專門標準確定;
②對處于年平均相對濕度小于60%的地區(qū)的受彎構(gòu)件,其最大裂縫寬度限值可采用括號內(nèi)的數(shù)值;
、墼谝活惌h(huán)境下,對鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲勞驗算的吊車梁,其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為0.2mm;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0.3mm;
、茉谝活惌h(huán)境下,對預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和樓板,應(yīng)按二級裂縫控制等級進行驗算;在一類和二類環(huán)境下,對需作疲勞驗算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁,應(yīng)按一級裂縫控制等級進行驗算;
、荼碇幸(guī)定的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制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)件的斜截面裂縫控制驗算應(yīng)符合規(guī)范的要求;
、迣τ跓焽琛⑼矀}和處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標準的有關(guān)規(guī)定;
、邔τ谔幱谒、五類環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標準的有關(guān)規(guī)定;
、啾碇械淖畲罅芽p寬度限值用于驗算荷載作用引起的最大裂縫寬度。
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比,具有較高的抗裂能力,其裂縫控制等級可以為一級、二級或三級;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制等級一般為三級。
受彎構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按荷載效應(yīng)的標準組合并考慮荷載長期作用影響進行計算,其計算值f不應(yīng)超過下表規(guī)定的撓度限值 。
注:①表中 為構(gòu)件的計算跨度;
②表中括號內(nèi)的數(shù)值適用于使用上對撓度有較高要求的構(gòu)件;
、廴绻麡(gòu)件制作時預(yù)先起拱,且使用上也允許,則在驗算撓度時,可將計算所得的撓度值減去起拱值;對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,尚可減去預(yù)加力所產(chǎn)生的反拱值;
、苡嬎銘冶蹣(gòu)件的撓度限值時,其計算跨度 按實際懸臂長度的2倍取用。
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