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    混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2010

    • 發(fā)布日期:2018-07-27
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    H.0.1 施工階段不加支撐的疊合受彎構(gòu)件(梁、板),內(nèi)力應(yīng)分別按下列兩個階段計(jì)算。
    1 第一階段 后澆的疊合層混凝土未達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之前的階段。荷載由預(yù)制構(gòu)件承擔(dān),預(yù)制構(gòu)件按簡支構(gòu)件計(jì)算;荷載包括預(yù)制構(gòu)件自重、預(yù)制樓板自重、疊合層自重以及本階段的施工活荷載。
    2 第二階段 疊合層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度值之后的階段。疊合構(gòu)件按整體結(jié)構(gòu)計(jì)算;荷載考慮下列兩種情況并取較大值:
    施工階段 考慮疊合構(gòu)件自重、預(yù)制樓板自重、面層、吊頂?shù)茸灾匾约氨倦A段的施工活荷載;
    使用階段 考慮疊合構(gòu)件自重、預(yù)制樓板自重、面層、吊頂?shù)茸灾匾约笆褂秒A段的可變荷載。

    H.0.2 預(yù)制構(gòu)件和疊合構(gòu)件的正截面受彎承載力應(yīng)按本規(guī)范第6.2節(jié)計(jì)算,其中,彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定取用:
    預(yù)制構(gòu)件
    M1=M1G+M1Q (H.0.2—1)
    疊合構(gòu)件的正彎矩區(qū)段
    M=M1G+M2G+M2Q (H.0.2—2)
    疊合構(gòu)件的負(fù)彎矩區(qū)段
    M=M2G十M2Q (H.0.2—3)
    式中:M1G——預(yù)制構(gòu)件自重、預(yù)制樓板自重和疊合層自重在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值;
    M2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟?jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值;
    M1Q——第一階段施工活荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值;
    M2Q——第二階段可變荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值,取本階段施工活荷載和使用階段可變荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計(jì)值中的較大值。
    在計(jì)算中,正彎矩區(qū)段的混凝土強(qiáng)度等級,按疊合層取用;負(fù)彎矩區(qū)段的混凝土強(qiáng)度等級,按計(jì)算截面受壓區(qū)的實(shí)際情況取用。

    H.0.3 預(yù)制構(gòu)件和疊合構(gòu)件的斜截面受剪承載力,應(yīng)按本規(guī)范第6.3節(jié)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。其中,剪力設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列規(guī)定取用:
    預(yù)制構(gòu)件
     

    V1=V1G+V1Q (H.0.3—1)

    疊合構(gòu)件
     

    V=V1G+V2G+V2Q (H.0.3—2)

    式中:
    V1G——預(yù)制構(gòu)件自重、預(yù)制樓板自重和疊合層自重在計(jì)算截面產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值;
    V2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟?jì)算截面產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值;
    V1Q——第一階段施工活荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值;
    V2Q——第二階段可變荷載產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值,取本階段施工活荷載和使用階段可變荷載在計(jì)算截面產(chǎn)生的剪力設(shè)計(jì)值中的較大值。
    在計(jì)算中,疊合構(gòu)件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承載力設(shè)計(jì)值Vcs應(yīng)取疊合層和預(yù)制構(gòu)件中較低的混凝土強(qiáng)度等級進(jìn)行計(jì)算,且不低于預(yù)制構(gòu)件的受剪承載力設(shè)計(jì)值;對預(yù)應(yīng)力混凝土疊合構(gòu)件,不考慮預(yù)應(yīng)力對受剪承載力的有利影響,取VP=0。
    H.0.4 當(dāng)疊合梁符合本規(guī)范第9.2節(jié)梁的各項(xiàng)構(gòu)造要求時,其疊合面的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:









    式中:Ecl——預(yù)制構(gòu)件的混凝土彈性模量;
    I0——疊合構(gòu)件換算截面的慣性矩,此時,疊合層的混凝土截面面積應(yīng)按彈性模量比換算成預(yù)制構(gòu)件混凝土的截面面積。
    H.0.11 荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合下疊合式受彎構(gòu)件負(fù)彎矩區(qū)段內(nèi)第二階段的短期剛度Bs2可按本規(guī)范公式(7.2.3—1)計(jì)算,其中,彈性模量的比值取αE=Es/Ecl。
    H.0.12 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合構(gòu)件在使用階段的預(yù)應(yīng)力反拱值可用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法按預(yù)制構(gòu)件的剛度進(jìn)行計(jì)算。在計(jì)算中,預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力應(yīng)扣除全部預(yù)應(yīng)力損失;考慮預(yù)應(yīng)力長期影響,可將計(jì)算所得的預(yù)應(yīng)力反拱值乘以增大系數(shù)1.75。


     

    條文說明


    附錄H 無支撐疊合梁板
    H.0.1 本條給出“二階段受力疊合受彎構(gòu)件”在疊合層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前的第一階段和達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后的第二階段所應(yīng)考慮的荷載。在第二階段,因?yàn)楫?dāng)疊合層混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后仍可能存在施工活荷載,且其產(chǎn)生的荷載效應(yīng)可能超過使用階段可變荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng),故應(yīng)按這兩種荷載效應(yīng)中的較大值進(jìn)行設(shè)計(jì)。
    H.0.2 本條給出了預(yù)制構(gòu)件和疊合構(gòu)件的正截面受彎承載力的計(jì)算方法。當(dāng)預(yù)制構(gòu)件高度與疊合構(gòu)件高度之比h1/h較小(較薄)時,預(yù)制構(gòu)件正截面受彎承載力計(jì)算中可能出現(xiàn)ζ>ζb的情況,此時縱向受拉鋼筋的強(qiáng)度fy、fpy,應(yīng)該用應(yīng)力值σs、σp代替σs、σp應(yīng)按本規(guī)范第6.2.8條計(jì)算,也可取ζ=ζb進(jìn)行計(jì)算。
    H.0.3 由于二階段受力疊合梁斜截面受剪承載力試驗(yàn)研究尚不充分,本規(guī)范規(guī)定疊合梁斜截面受剪承載力仍按普通鋼筋混凝土梁受剪承載力公式計(jì)算。在預(yù)應(yīng)力混凝土疊合梁中,由于預(yù)應(yīng)力效應(yīng)只影響預(yù)制構(gòu)件,故在斜截面受剪承載力計(jì)算中暫不考慮預(yù)應(yīng)力的有利影響。在受剪承載力計(jì)算中混凝土強(qiáng)度偏安全地取預(yù)制梁與疊合層中的較低者;同時受剪承載力應(yīng)不低于預(yù)制梁的受剪承載力。
    H.0.4 疊合構(gòu)件疊合面有可能先于斜截面達(dá)到其受剪承載能力極限狀態(tài)。疊合面受剪承載力計(jì)算公式是以剪摩擦傳力模型為基礎(chǔ),根據(jù)疊合構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果和剪摩擦試件試驗(yàn)結(jié)果給出的。疊合式受彎構(gòu)件的箍筋應(yīng)按斜截面受剪承載力計(jì)算和疊合面受剪承載力計(jì)算得出的較大值配置。
    不配筋疊合面的受剪承載力離散性較大,故本規(guī)范用于這類疊合面的受剪承載力計(jì)算公式暫不與混凝土強(qiáng)度等級掛鉤,這與國外規(guī)范的處理手法類似。
    H.0.5、H.0.6 疊合式受彎構(gòu)件經(jīng)受施工階段和使用階段的不同受力狀態(tài),故預(yù)應(yīng)力混凝土疊合受彎構(gòu)件的抗裂要求應(yīng)分別對預(yù)制構(gòu)件和疊合構(gòu)件進(jìn)行抗裂驗(yàn)算。驗(yàn)算要求其受拉邊緣的混凝土應(yīng)力不大于預(yù)制構(gòu)件的混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。由于預(yù)制構(gòu)件和疊合層可能選用強(qiáng)度等級不同的混凝土,故在正截面抗裂驗(yàn)算和斜截面抗裂驗(yàn)算中應(yīng)按折算截面確定疊合后構(gòu)件的彈性抵抗矩、慣性矩和面積矩。
    H.0.7 由于疊合構(gòu)件在施工階段先以截面高度小的預(yù)制構(gòu)件承擔(dān)該階段全部荷載,使得受拉鋼筋中的應(yīng)力比假定用疊合構(gòu)件全截面承擔(dān)同樣荷載時大。這一現(xiàn)象通常稱為“受拉鋼筋應(yīng)力超前”。
    當(dāng)疊合層混凝土達(dá)到強(qiáng)度從而形成疊合構(gòu)件后,整個截面在使用階段荷載作用下除去在受拉鋼筋中產(chǎn)生應(yīng)力增量和在受壓區(qū)混凝土中首次產(chǎn)生壓應(yīng)力外,還會由于抵消預(yù)制構(gòu)件受壓區(qū)原有的壓應(yīng)力而在該部位形成附加拉力。該附加拉力雖然會在一定程度上減小受力鋼筋中的應(yīng)力超前現(xiàn)象,但仍使疊合構(gòu)件與同樣截面普通受彎構(gòu)件相比鋼筋拉應(yīng)力及曲率偏大,并有可能使受拉鋼筋在彎矩準(zhǔn)永久值作用下過早達(dá)到屈服。這種情況在設(shè)計(jì)中應(yīng)予防止。
    為此,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果給出了公式計(jì)算的受拉鋼筋應(yīng)力控制條件。該條件屬疊合受彎構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的附加驗(yàn)算條件。該驗(yàn)算條件與裂縫寬度控制條件和變形控制條件不能相互取代。
    由于鋼筋混凝土構(gòu)件采用荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合,計(jì)算公式作了局部調(diào)整。
    H.0.8 以普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算公式為基礎(chǔ),結(jié)合二階段受力疊合受彎構(gòu)件的特點(diǎn),經(jīng)局部調(diào)整,提出了用于鋼筋混凝土疊合受彎構(gòu)件的裂縫寬度計(jì)算公式。其中考慮到若第一階段預(yù)制構(gòu)件所受荷載相對較小,受拉區(qū)彎曲裂縫在第一階段不一定出齊;在隨后由疊合截面承受M2k時,由于疊合截面的ρte相對偏小,有可能使最終的裂縫間距偏大。因此當(dāng)計(jì)算疊合式受彎構(gòu)件的裂縫間距時,應(yīng)對裂縫間距乘以擴(kuò)大系數(shù)1.05。這相當(dāng)于將本規(guī)范公式(7.1.2—1)中的αcr由普通鋼筋混凝土構(gòu)件的1.9增大到2.0,由預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的1.5增大到1.6。此外,還要用ρtelσslk+ρteσs2k取代普通鋼筋混凝土梁ψ計(jì)算公式中的ρteσsk,以近似考慮疊合構(gòu)件二階段受力特點(diǎn)。
    由于鋼筋混凝土構(gòu)件與預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在計(jì)算正常使用極限狀態(tài)后的裂縫寬度與撓度時,采用了不同的荷載效應(yīng)組合,故分列公式表達(dá)裂縫寬度的計(jì)算。
    H.0.9 疊合受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算方法同前,本條給出了剛度B的計(jì)算方法。其考慮了二階段受力的特征且按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用影響。該公式是在假定荷載對撓度的長期影響均發(fā)生在受力第二階段的前提下,根據(jù)第一階段和第二階段的彎矩曲率關(guān)系導(dǎo)出的。
    同樣,由于鋼筋混凝土構(gòu)件與預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在計(jì)算正常使用極限狀態(tài)后的裂縫寬度與撓度時,采用了不同的荷載效應(yīng)組合,故分列公式表達(dá)剛度的計(jì)算。
    H.0.10~H.0.12 鋼筋混凝土二階段受力疊合受彎構(gòu)件第二階段短期剛度是在一般鋼筋混凝土受彎構(gòu)件短期剛度計(jì)算公式的基礎(chǔ)上考慮了二階段受力對疊合截面的受壓區(qū)混凝土應(yīng)力形成的滯后效應(yīng)后經(jīng)簡化得出的。對要求不出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土二階段受力疊合受彎構(gòu)件,第二階段短期剛度公式中的系數(shù)0.7是根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定的。
    對負(fù)彎矩區(qū)段內(nèi)第二階段的短期剛度和使用階段的預(yù)應(yīng)力反拱值,給出了計(jì)算原則。

     

    關(guān)鍵詞: 結(jié)構(gòu)工程
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