7.2.1 鋼筋混凝土和預應力混凝土受彎構件的撓度可按照結構力學方法計算,且不應超過本規(guī)范表3.4.3規(guī)定的限值。
在等截面構件中,可假定各同號彎矩區(qū)段內的剛度相等,并取用該區(qū)段內最大彎矩處的剛度。當計算跨度內的支座截面剛度不大于跨中截面剛度的2倍或不小于跨中截面剛度的1/2時,該跨也可按等剛度構件進行計算,其構件剛度可取跨中最大彎矩截面的剛度。
7.2.2 矩形、T形、倒T形和I形截面受彎構件考慮荷載長期作用影響的剛度B可按下列規(guī)定計算:
式中:Mk——按荷載的標準組合計算的彎矩,取計算區(qū)段內的最大彎矩值;
Mq——按荷載的準永久組合計算的彎矩,取計算區(qū)段內的最大彎矩值;
Bs——按荷載準永久組合計算的鋼筋混凝土受彎構件或按標準組合計算的預應力混凝土受彎構件的短期剛度,按本規(guī)范第7.2.3條計算;
θ——考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數,按本規(guī)范第7.2.5條取用。
7.2.3 按裂縫控制等級要求的荷載組合作用下,鋼筋混凝土受彎構件和預應力混凝土受彎構件的短期剛度Bs,可按下列公式計算:
式中:Ψ——裂縫間縱向受拉普通鋼筋應變不均勻系數,按本規(guī)范第7.1.2條確定;
αE——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值,即Es/Ec;
ρ——縱向受拉鋼筋配筋率:對鋼筋混凝土受彎構件,取為As/(bh0);對預應力混凝土受彎構件,取為(α1Ap+As)/(bh0),對灌漿的后張預應力筋,取α1=1.0,對無粘結后張預應力筋,取α1=0.3;
I0——換算截面慣性矩;
γf——受拉翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值;
bf、hf——分別為受拉區(qū)翼緣的寬度、高度;
kcr——預應力混凝土受彎構件正截面的開裂彎矩Mcr與彎矩Mk的比值,當kcr>1.0時,取kcr=1.0;
σpc——扣除全部預應力損失后,由預加力在抗裂驗算邊緣產生的混凝土預壓應力;
γ——混凝土構件的截面抵抗矩塑性影響系數,按本規(guī)范第7.2.4條確定。
注:對預壓時預拉區(qū)出現裂縫的構件,BS應降低10%。
7.2.4 混凝土構件的截面抵抗矩塑性影響系數γ可按下列公式計算:
7.2.5 考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數"可按下列規(guī)定取用:
1 鋼筋混凝土受彎構件
對翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面,θ應增加20%。
2 預應力混凝土受彎構件,取θ=2.0。
7.2.6 預應力混凝土受彎構件在使用階段的預加力反拱值,可用結構力學方法按剛度EcI0進行計算,并應考慮預壓應力長期作用的影響,計算中預應力筋的應力應扣除全部預應力損失。簡化計算時,可將計算的反拱值乘以增大系數2.0。
對重要的或特殊的預應力混凝土受彎構件的長期反拱值,可根據專門的試驗分析確定或根據配筋情況采用考慮收縮、徐變影響的計算方法分析確定。
7.2.7 對預應力混凝土構件應采取措施控制反拱和撓度,并宜符合下列規(guī)定:
1 當考慮反拱后計算的構件長期撓度不符合本規(guī)范第3.4.3條的有關規(guī)定時,可采用施工預先起拱等方式控制撓度;
2 對永久荷載相對于可變荷載較小的預應力混凝土構件,應考慮反拱過大對正常使用的不利影響,并應采取相應的設計和施工措施。
條文說明
7.2 受彎構件撓度驗算
7.2.1 混凝土受彎構件的撓度主要取決于構件的剛度。本條假定在同號彎矩區(qū)段內的剛度相等,并取該區(qū)段內最大彎矩處所對應的剛度;對于允許出現裂縫的構件,它就是該區(qū)段內的最小剛度,這樣做是偏于安全的。當支座截面剛度與跨中截面剛度之比在本條規(guī)定的范圍內時,采用等剛度計算構件撓度,其誤差一般不超過5%。
7.2.2 在受彎構件短期剛度Bs基礎上,分別提出了考慮荷載準永久組合和荷載標準組合的長期作用對撓度增大的影響,給出了剛度計算公式。
7.2.3 本條提供的鋼筋混凝土和預應力混凝土受彎構件的短期剛度是在理論與試驗研究的基礎上提出的。
1 鋼筋混凝土受彎構件的短期剛度
截面剛度與曲率的理論關系式為:
本次修訂根據國內多家單位的科研成果,在預應力混凝土構件短期剛度計算公式的基礎上,采用無粘結預應力筋等效面積折減系數α1,適當調整ρ值,即可將原公式用于無粘結部分預應力混凝土構件的短期剛度計算。
7.2.4 本條同02版規(guī)范。計算混凝土截面抵抗矩塑性影響系數γ的基本假定取受拉區(qū)混凝土應力圖形為梯形。
7.2.5、7.2.6 鋼筋混凝土受彎構件考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數θ是根據國內一些單位長期試驗結果并參考國外規(guī)范的規(guī)定給出的。
預應力混凝土受彎構件在使用階段的反拱值計算中,短期反拱值的計算以及考慮預加應力長期作用對反拱增大的影響系數仍保留原規(guī)范取為2.0的規(guī)定。由于它未能反映混凝土收縮、徐變損失以及配筋率等因素的影響,因此,對長期反拱值,如有專門的試驗分析或根據收縮、徐變理論進行計算分析,則也可不遵守本條的有關規(guī)定。
反拱值的精確計算方法可采用美國ACI、歐洲CEB-FIP等規(guī)范推薦的方法,這些方法可考慮與時間有關的預應力、材料性質、荷載等的變化,使計算達到要求的準確性;
7.2.7 全預應力混凝土受彎構件,因為消壓彎矩始終大于荷載準永久組合作用下的彎矩,在一般情況下預應力混凝土梁總是向上拱曲的;但對部分預應力混凝土梁,常為允許開裂,其上拱值將減小,當梁的永久荷載與可變荷載的比值較大時,有可能隨時間的增長出現梁逐漸下撓的現象。因此,對預應力混凝土梁規(guī)定應采取措施控制撓度。
當預應力長期反拱值小于按荷載標準組合計算的長期撓度時,則需要進行施工起拱,其值可取為荷載標準組合計算的長期撓度與預加力長期反拱值之差。對永久荷載較小的構件,當預應力產生的長期反拱值大于按荷載標準組合計算的長期撓度時,梁的上拱值將增大。因此,在設計階段需要進行專項設計,并通過控制預應力度、選擇預應力筋配筋數量、在施工上也可配合采取措施控制反拱。
對于長期上拱值的計算,可采用本規(guī)范提出的簡單增大系數,也可采用其他精確計算方法。
式中:Mk——按荷載的標準組合計算的彎矩,取計算區(qū)段內的最大彎矩值;
Mq——按荷載的準永久組合計算的彎矩,取計算區(qū)段內的最大彎矩值;
Bs——按荷載準永久組合計算的鋼筋混凝土受彎構件或按標準組合計算的預應力混凝土受彎構件的短期剛度,按本規(guī)范第7.2.3條計算;
θ——考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數,按本規(guī)范第7.2.5條取用。
7.2.3 按裂縫控制等級要求的荷載組合作用下,鋼筋混凝土受彎構件和預應力混凝土受彎構件的短期剛度Bs,可按下列公式計算:
式中:Ψ——裂縫間縱向受拉普通鋼筋應變不均勻系數,按本規(guī)范第7.1.2條確定;
αE——鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值,即Es/Ec;
ρ——縱向受拉鋼筋配筋率:對鋼筋混凝土受彎構件,取為As/(bh0);對預應力混凝土受彎構件,取為(α1Ap+As)/(bh0),對灌漿的后張預應力筋,取α1=1.0,對無粘結后張預應力筋,取α1=0.3;
I0——換算截面慣性矩;
γf——受拉翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值;
bf、hf——分別為受拉區(qū)翼緣的寬度、高度;
kcr——預應力混凝土受彎構件正截面的開裂彎矩Mcr與彎矩Mk的比值,當kcr>1.0時,取kcr=1.0;
σpc——扣除全部預應力損失后,由預加力在抗裂驗算邊緣產生的混凝土預壓應力;
γ——混凝土構件的截面抵抗矩塑性影響系數,按本規(guī)范第7.2.4條確定。
注:對預壓時預拉區(qū)出現裂縫的構件,BS應降低10%。
7.2.4 混凝土構件的截面抵抗矩塑性影響系數γ可按下列公式計算:
7.2.5 考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數"可按下列規(guī)定取用:
1 鋼筋混凝土受彎構件
對翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面,θ應增加20%。
2 預應力混凝土受彎構件,取θ=2.0。
7.2.6 預應力混凝土受彎構件在使用階段的預加力反拱值,可用結構力學方法按剛度EcI0進行計算,并應考慮預壓應力長期作用的影響,計算中預應力筋的應力應扣除全部預應力損失。簡化計算時,可將計算的反拱值乘以增大系數2.0。
對重要的或特殊的預應力混凝土受彎構件的長期反拱值,可根據專門的試驗分析確定或根據配筋情況采用考慮收縮、徐變影響的計算方法分析確定。
7.2.7 對預應力混凝土構件應采取措施控制反拱和撓度,并宜符合下列規(guī)定:
1 當考慮反拱后計算的構件長期撓度不符合本規(guī)范第3.4.3條的有關規(guī)定時,可采用施工預先起拱等方式控制撓度;
2 對永久荷載相對于可變荷載較小的預應力混凝土構件,應考慮反拱過大對正常使用的不利影響,并應采取相應的設計和施工措施。
條文說明
7.2 受彎構件撓度驗算
7.2.1 混凝土受彎構件的撓度主要取決于構件的剛度。本條假定在同號彎矩區(qū)段內的剛度相等,并取該區(qū)段內最大彎矩處所對應的剛度;對于允許出現裂縫的構件,它就是該區(qū)段內的最小剛度,這樣做是偏于安全的。當支座截面剛度與跨中截面剛度之比在本條規(guī)定的范圍內時,采用等剛度計算構件撓度,其誤差一般不超過5%。
7.2.2 在受彎構件短期剛度Bs基礎上,分別提出了考慮荷載準永久組合和荷載標準組合的長期作用對撓度增大的影響,給出了剛度計算公式。
7.2.3 本條提供的鋼筋混凝土和預應力混凝土受彎構件的短期剛度是在理論與試驗研究的基礎上提出的。
1 鋼筋混凝土受彎構件的短期剛度
截面剛度與曲率的理論關系式為:
本次修訂根據國內多家單位的科研成果,在預應力混凝土構件短期剛度計算公式的基礎上,采用無粘結預應力筋等效面積折減系數α1,適當調整ρ值,即可將原公式用于無粘結部分預應力混凝土構件的短期剛度計算。
7.2.4 本條同02版規(guī)范。計算混凝土截面抵抗矩塑性影響系數γ的基本假定取受拉區(qū)混凝土應力圖形為梯形。
7.2.5、7.2.6 鋼筋混凝土受彎構件考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數θ是根據國內一些單位長期試驗結果并參考國外規(guī)范的規(guī)定給出的。
預應力混凝土受彎構件在使用階段的反拱值計算中,短期反拱值的計算以及考慮預加應力長期作用對反拱增大的影響系數仍保留原規(guī)范取為2.0的規(guī)定。由于它未能反映混凝土收縮、徐變損失以及配筋率等因素的影響,因此,對長期反拱值,如有專門的試驗分析或根據收縮、徐變理論進行計算分析,則也可不遵守本條的有關規(guī)定。
反拱值的精確計算方法可采用美國ACI、歐洲CEB-FIP等規(guī)范推薦的方法,這些方法可考慮與時間有關的預應力、材料性質、荷載等的變化,使計算達到要求的準確性;
7.2.7 全預應力混凝土受彎構件,因為消壓彎矩始終大于荷載準永久組合作用下的彎矩,在一般情況下預應力混凝土梁總是向上拱曲的;但對部分預應力混凝土梁,常為允許開裂,其上拱值將減小,當梁的永久荷載與可變荷載的比值較大時,有可能隨時間的增長出現梁逐漸下撓的現象。因此,對預應力混凝土梁規(guī)定應采取措施控制撓度。
當預應力長期反拱值小于按荷載標準組合計算的長期撓度時,則需要進行施工起拱,其值可取為荷載標準組合計算的長期撓度與預加力長期反拱值之差。對永久荷載較小的構件,當預應力產生的長期反拱值大于按荷載標準組合計算的長期撓度時,梁的上拱值將增大。因此,在設計階段需要進行專項設計,并通過控制預應力度、選擇預應力筋配筋數量、在施工上也可配合采取措施控制反拱。
對于長期上拱值的計算,可采用本規(guī)范提出的簡單增大系數,也可采用其他精確計算方法。


鋼結構防火涂料 GB149
