钢筋混凝土构件限制裂缝宽度的配筋计算

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1、钢筋混凝土构件限制裂缝宽度的配筋计算论文上传：yoxi12论文作者：胡信芳您是本文第161位读者摘要：本文根据《钢筋混凝土结构设计规范》[1]（GB50010—2002）中裂缝宽度验算公式，推导出限制钢筋混凝土受弯、受拉和偏心受压构件裂缝宽度配筋计算通式，使计算由已知条件一次求得构件截面配筋面积，并通过与正截面强度的配筋进行比较，确定设计控制目标，使设计方便、合理。关键词：钢筋混凝土 构件 限制裂缝宽度配筋计算　　Approach To Reinforcement Calculation For

2、 Restricting Crack Width　　In Reinforced Concrete Members　　一、概述　　钢筋混凝土构件除了可能由于强度不足而使结构失效外，还可能由于变形过大或裂缝宽度超过规范允许值，使结构不能正常使用，因此，设计中除了对结构进行强度计算外，还需根据使用要求对构件进行变形和裂缝宽度计算，使构件在满足强度控制的条件下，满足变形或裂缝限值的控制。　　《钢筋混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）对裂缝宽度验算是在正常使用极限状态下进行，即在承载力极限状态

3、已完成后的验算，此时的条件是构件截面的配筋已知。但常见的情况是，满足强度控制的用钢量不一定能满足构件变形和裂缝宽度控制的要求，故对裂缝宽度有严格要求的构件，当验算裂缝宽度超过规范允许值时，往往要凭设计人员的经验对构件截面尺寸或用钢量进行调整，其结果或大或小，很难一次性找出它的最佳值。　　本文根据规范公式，通过数学变换，推导出钢筋混凝土受弯、受拉和偏心受压构件限制裂缝宽度的截面配筋率计算通式，使计算根据已知条件一次完成，避免了裂缝宽度验算凭经验调整的不足。同时，可将所求限制裂缝宽度的配筋与所求正截

4、面强度的配筋进行比较，确定设计配筋的控制目标。　　二、公式推导　　《钢筋混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）第8.1.2条规定：在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中，按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度（mm）可按下列公式计算：　　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积计算的纵向受拉钢筋配筋率。　　当ρte＜0.01时，取ρte＝      0.01　　Ate——有效受拉混凝土截面面积，对轴心受拉构件：取全截面面积；　　对受弯、偏拉、偏压构件：Ate=0.5bh+（bf－b）hf                        （3）　　   式（1）

6、、（2）中其它符号意义详见规范　　   将式（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）　　将式（5）代入式（2）并整理得：　　1/ρte=β×（σsk/ftk）                                                    （6）　　将式（6）代入式（4）并表达成σsk的二次方程得：　　[αcrdeg(0.088β-0.052β2)/wmaxftkEs]σsk2+[αcrc(2.09-1.235β)/wmaxEs]σsk－1=0   （7）　　   又由规范知，不同受力构件的纵向钢筋应力计算也不同，如受弯构件：　　  

8、 σsk=Mk/0.87h0As                                                        （8）　　   对于钢筋混凝土构件，　　   As=Ateρte                                                              （9）　　   将式（9）代入式（8）并得：　　   σsk=Mk/0.87h0Asρte