现代预应力结构-第5章-2010.11.01版

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1、5.1概述5.2裂缝控制的一般规定5.3施工阶段裂缝控制5.4受弯构件的挠度控制第五章预应力混凝土构件的裂缝与挠度控制5.1概述预应力构件的受拉区由于施加了预压应力，因而在正常使用状态下开裂推迟、或不开裂。部分预应力混凝土允许在某些环境条件下，受拉边缘出现限值范围内的拉应力、甚至裂缝结构承受的荷载分短期活载，长期活荷载（准永久荷载）恒载；多数情况下，短期荷载所占比重较大；控制截面达到最不利内力的机会较少；因此裂缝控制应分：短期组合（标准组合）与长期组合（准永久组合）两种情况控制。5.1概述由于预应力构件具有较强的恢复性能，在荷载短期组合下有一定宽度的裂缝在

2、荷载长期效应组合下可能闭合或变得很细微，而结构的耐久性主要取决于其在长期效应组合下的性能5.2使用阶段裂缝控制的一般规定裂缝控制与构件的耐久性密切相关研究表明：●裂缝宽度与钢筋锈蚀之间近似呈线性关系●环境对钢筋锈蚀程度有明显的影响5.2.1GB50010-2002的规定1.裂缝控制等级划分⑴一级——严格要求不出现裂缝的构件按荷载效应的标准组合进行计算，构件受拉边缘的拉应力应满足：1.裂缝控制等级划分⑵三级——允许出现裂缝的构件按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算的应满足:1.裂缝控制等级划分⑵二级——一般要求下出现裂缝的构件构件受拉边缘的拉应力应满足：

3、按荷载效应的标准组合进行计算对二a环境，尚应满足在荷载效应的准永久组合下5.2.1GB50010-2002的规定2.裂缝控制等级选用与结构类别和环境类别有关(仅适用于正截面的验算）结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值环境类别钢筋混凝土结构预应力混凝土结构裂缝控制等级ωlim(mm)裂缝控制等级ωlim(mm)一三0.3(0.4)三0.2二三0.2二0.1/-三三0.2一-注：在一类环境下，对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板，应按二级裂缝控制等级；在一类和二类环境下，对需要作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级；表中对预应

4、力混凝土构件的规定仅适用于正截面的验算，对斜截面的验算应符合规范第八章的要求；对处于四、五类环境中的构件，其裂缝要求应符合专门标准的有关规定。对于烟囱、筒仓、及液体压力容器，其裂缝要求应符合专门标准的有关规定。5.2裂缝控制的一般规定3.混凝土结构的环境类别环境类别条件一室内正常环境二a室内潮湿环境；非严寒和非严寒地区的露天环境、与无侵蚀性水或土壤直接接触的环境b严寒和严寒地区的露天环境、与无侵蚀性水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境、滨海室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境5.2.2CEB规范的规定

5、CEB规范、FIP设计建议等对短期效应组合下的裂缝宽度限制相对较宽松，按环境类别和不同钢材给予不同的限制CEB规范裂缝控制序号外部环境效应组合高强预应力钢材裂缝限制1低侵蚀环境短期组合允许开裂≤0.2mm长期组合允许开裂≤0.1mm2中等侵蚀环境短期组合允许开裂≤0.2mm长期组合不消压-3高侵蚀环境短期组合允许开裂≤0.1mm长期组合不消压-5.2.2CEB规范的规定表中对砼保护层要求：中等侵蚀环境≥36mm低等侵蚀环境≥25mm一般预应力筋布置在非预应力筋内层，可以满足5.2.3桥规JTGD62的规定按全预应力、A类与B类预应力构件划分：1.全预应力构

6、件在短期荷载效应组合下（σst为短期荷载下拉侧混凝土的拉应力）：预制构件σst－0.85σpc≤0分段浇筑或有接缝σst－0.80σpc≤0按全预应力、A类与B类预应力的构件划分：2.A类预应力构件在短期荷载效应组合下：σst-σpc≤0.7ftk（σlt为在长期荷载下拉侧混凝土的拉应力）在长期荷载效应组合下：σlt-σpc≤03.B类预应力构件允许开裂，但裂缝宽度不得超过限定值5.2裂缝控制的一般规定5.2.4GB50010-2002的裂缝宽度计算公式（书上85页）式中，αcr——构件受力特征系数，受弯1.7，轴拉2.2ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀

7、系数5.2.4GB50010-2002的裂缝宽度计算公式式中，deq——受拉区纵向钢筋的等效直径ρte——按有效受拉砼截面面积计算的受拉钢筋配筋率Ate——有效受拉混凝土截面面积5.2.4GB50010-2002的裂缝宽度计算公式∵预应力筋在非预应力筋内层，故CEB规范在计算ρte时不考虑Ap东南大学建议deq中仅考虑非预应力筋，ρte中Ap取1/25.2.4GB50010-2002的裂缝宽度计算公式按荷载效应标准组合计算的纵向受拉钢筋等效应力σsk(1)轴心受拉构件(2)受弯构件5.2.4GB50010-2002的裂缝宽度计算公式式中，——受压翼缘面积与

8、腹板有效面积的比值5.2裂缝控制的一般规定5.2.5裂缝控制的名义