梁裂缝宽度验算
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8.2.5 裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施对裂缝宽度的限制,应从保证结构耐久性,钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观,引起人们心理上的不安两个因素来考虑。
《混凝土结构设计规范》(GB50010)规定,钢筋混凝土构件在荷载的标准组合下,并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度,应符合下式规定:(8-20)式中w max——按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的构件最大裂缝宽度,按式;w lim——裂缝宽度限值,根据构件所处的环境类别(表8-1)不同,裂缝宽度限值取表8-2中的值。
表8-1 混凝土结构的使用环境类别表8-2 混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值w lim (mm)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)规定,钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,且不得超过以下规定的限值:一般环境0.20mm有气态、液态或固态侵蚀物质环境0.10mm这里,一般环境系指寒冷和严寒、无侵蚀物质影响的地面和水下及与土直接接触的环境;有气态、液态或固态侵蚀物质环境系指包括海水、使用除冰盐在内及工业污染的环境。
从影响裂缝宽度的主要因素以及两本规范的裂缝宽度计算公式中我们发现,当设计计算发现裂缝宽度超限,或要求减小裂缝宽度时,选择较细直径的钢筋及变形钢筋是最为经济的措施。
因为同样面积的钢筋,直径小则其周长与面积比就大,这就增大了钢筋与混凝土间的粘结力,采用变形钢筋亦是这个道理。
粘结力大,可使裂缝间距缩短,裂缝即多而密,裂缝间距内钢筋与混凝土之间的变形差就小,裂缝宽度减小。
但是,当采用上述措施仍不能满足要求时,亦可增大钢筋截面面积,从而增大截面的配筋率,减小钢筋的工作应力,减小平均裂缝间距;当然,有时也可采取改变截面形式及尺寸或提高混凝土强度等级等办法。
8.2.6 小结两本规范的裂缝宽度计算公式相差较大(见表8-3)。
从理论基础上看,《混凝土结构设计规范》(GB50010)采用一般裂缝理论,然后通过试验数据统计回归的方法确定其中的系数;《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)公式则纯粹是建立在试验统计分析基础上的。
混凝土结构的裂缝验算与控制裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,也有施工方面的原因,以及塑性收缩、基础沉降、温度差异等等这些可控与不可控的各种因素产生的。
各种因素导致混凝土结构不可避免地存在裂缝,而裂缝又是混凝土结构承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。
正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
标签:混凝土结构;环境类别;裂缝控制验算1、混凝土结构构件的环境类别与钢筋的混凝土保护层最小厚度1.1结构构件的环境类别结构所处环境是影响其耐久性的外因。
环境类别是指混凝土暴露表面所处的环境条件,设计需根据实际情况确定适当的环境类别。
所以在设计过程中要根据构件所处环境,指定环境类别采用不同的混凝土保护层厚度。
如地下室外墙设计,室外迎水面属于二类环境,按《地下工程防水技术规范》GB50108第4.117条规定,防水混凝土结构迎水面钢筋保护层厚度不应小于50ram。
对于一般的民用建筑工程(结构或构件有疲劳问题或混凝土环境类别为三、四、五类时除外)可参考《人民防空地下室设计规范》GB50038第4.11.5条规定的一般情况下可取地下室外墙迎土面的混凝土保护层最小厚度为40mm。
但在海水环境或其他腐蚀介质等特殊环境中,可参照有关规范规定适当提高混凝土的保护层厚度。
对于地下室外墙内表面,可考虑建筑外防水对混凝土环境类别的影响,按一类环境确定混凝土保护层厚度及裂缝控制宽度。
对于所处环境受腐蚀性介质作用的工业与民用建筑结构构件,可参考《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046-2008采取相关技术措施。
1.2钢筋的混凝土保护层最小厚度钢筋的混凝土保护层厚度取值与裂缝的宽度直接相关。
当混凝土保护层较大时,虽然裂缝宽度计算值也较大,但较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的。
因此,对混凝土保护层较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对《混凝土结构设计规范》GB50010-2010表3.4.5中规定的裂缝宽度允许值作适当放大。
8.2.5 裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施对裂缝宽度的限制,应从保证结构耐久性,钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观,引起人们心理上的不安两个因素来考虑。
《混凝土结构设计规范》(GB50010)规定,钢筋混凝土构件在荷载的标准组合下,并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度,应符合下式规定:(8-20)式中w max——按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的构件最大裂缝宽度,按式;w lim——裂缝宽度限值,根据构件所处的环境类别(表8-1)不同,裂缝宽度限值取表8-2中的值。
表8-1 混凝土结构的使用环境类别环境类别说明一室内正常环境;无侵蚀性介质、无高温高湿影响、不与土壤直接接触的环境a室内潮湿环境、露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b严寒和寒冷地区的露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境、严寒及寒冷地区冬季的水位变动环境、滨海室外环境四海水环境(海水潮汐区、浪溅区、海面大气区、海水水下区)表8-2 混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值w lim (mm)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ023)规定,钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度,应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算,且不得超过以下规定的限值:一般环境0.20mm有气态、液态或固态侵蚀物质环境0.10mm这里,一般环境系指寒冷和严寒、无侵蚀物质影响的地面和水下及与土直接接触的环境;有气态、液态或固态侵蚀物质环境系指包括海水、使用除冰盐在内及工业污染的环境。
从影响裂缝宽度的主要因素以及两本规范的裂缝宽度计算公式中我们发现,当设计计算发现裂缝宽度超限,或要求减小裂缝宽度时,选择较细直径的钢筋及变形钢筋是最为经济的措施。
因为同样面积的钢筋,直径小则其周长与面积比就大,这就增大了钢筋与混凝土间的粘结力,采用变形钢筋亦是这个道理。
粘结力大,可使裂缝间距缩短,裂缝即多而密,裂缝间距内钢筋与混凝土之间的变形差就小,裂缝宽度减小。
底层梁左端截面设计=========================================================== 1 已知条件及计算要求:(1)已知条件:矩形梁b=300mm,h=600mm。
砼强度等级 C25,fc=11.90N/mm2,纵筋级别 HRB335,fy=300N/mm2,箍筋级别 HPB235,fy=210N/mm2。
弯矩设计值 M=272.85kN.m,剪力设计值 V=101.10kN,扭矩设计值 T=0.00kN.m。
(2)计算要求:1.正截面受弯承载力计算2.斜截面受剪承载力计算3.受扭承载力计算4.裂缝宽度计算。
----------------------------------------------------------- 2 截面验算:(1)截面验算:V=101.10kN < 0.250βc fcbh=504.26kN 截面满足截面配筋按纯剪计算。
----------------------------------------------------------- 3 正截面受弯承载力计算:(1)按单筋计算:as下=35mm,相对受压区高度ξ=x/h=0.278 < ξb=0.550(2)上部纵筋:按构造配筋As=360mm2,配筋率ρ=0.20%(3)下部纵筋:As=ξa1fcbh/fy=1870mm2ρmin=0.20% < ρ=1.04% < ρmax=2.18%----------------------------------------------------------- 4 斜截面受剪承载力计算:(1)受剪箍筋计算:Asv/s=-334.33mm2/m ρsv =-0.11% < ρsvmin=0.15% 按构造配筋Av/s=435mm2/m----------------------------------------------------------- 5 配置钢筋:(1)上部纵筋:计算As=360mm2,实配2D12+1D14(380mm2ρ=0.21%),配筋满足(2)腰筋:计算构造As=b*hw*0.2%=339mm2,实配4D12(452mm2ρ=0.25%),配筋满足(3)下部纵筋:计算As=1870mm2,实配5D22(1901mm2ρ=1.06%),配筋满足(4)箍筋:计算Av/s=435mm2/m,实配d8@300三肢(503mm2/m ρsv=0.17%),配筋满足-----------------------------------------------------------6 裂缝计算:(1)计算参数:Mk=42.86kN.m,最大裂缝宽度限值0.400mm。
桥梁检测裂缝宽度 0.25
桥梁裂缝宽度的检测是桥梁健康状况评估的重要部分。
根据《在用公路桥梁现场检测技术规程》(JTG/T 5214—2022),钢筋混凝土梁的主筋附近竖向裂缝和腹板斜向裂缝允许的最大裂缝宽度均为0.25mm。
裂缝的宽度和深度是评估其危害程度的重要指标。
例如,微裂缝的宽度小于0.1mm,主要由混凝土收缩引起;细裂缝的宽度在0.1mm-0.3mm之间,通常是由混凝土的干缩或受力引起;而中裂缝的宽度在0.3mm-1.0mm之间,通常由于混凝土受力引起。
对于桥梁裂缝的检测,除了传统的人工巡检方法,还可以采用先进的技术手段,如无人机配合图像数据获取模块、裂缝检测模块等进行自动化检测。
此外,还有一种简单的方法来检测裂缝宽度是否增大:将中部画有V形槽的细条玻璃,用胶凝材料垂直于裂缝粘贴,只要裂缝有发展,玻璃就会断裂。
总之,对于桥梁裂缝的检测和评估,需要综合多种方法和标准,确保桥梁的安全和稳定。