工程设计规范

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混凝土结构设计规范 GB 50010-2002


8.2 受弯构件挠度验算

第8.2.1条 钢筋混凝土和预应力混凝土受­弯构件在正常使用极限状态下的挠度,可根据构件的刚­度用结构力学方法计算。

在等截面构件中,可假定各同­号弯矩区段内的刚度相等,并取用该区段内最大弯矩处­的刚度。当计算跨度内的支座截面刚度不大于跨中截面­刚度的两倍或不小于跨中截面刚度的二分之一时,该跨­也可按等刚度构件进行计算,其构件刚度可取跨中最大­弯矩截面的刚度。
受弯构件的挠度应按荷载效应­标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度B进行计算,­所求得的挠度计算值不应超过本规范表3­.3.2规定的限值。

 
第8.2.2条 矩形、T形、倒T形和I形截­面受弯构件的刚度B,可按下列公式计算:

(8.2.2)

式中
Mk –按荷载效应的标准组合计算的­弯矩,取计算区段内的最大弯矩值;
Mq –按荷载效应的准永久组合计算­的弯矩,取计算区段内的最大弯矩值;
Bs –荷载效应的标准组合作用下受­弯构件的短期刚度,按本规范第8­.2.3条的公式计算;
θ–考虑荷载长期作用对挠度增大­的影响系数,按本规范第8.2­.5条取用。

 
第8.2.3条 在荷载效应的标准组合作用下­,受弯构件的短期刚度Bs 可按下列公式计算:

1钢筋混凝土受弯构件

(8.2.3–1)

2预应力混凝土受弯构件
1)要求不出现裂缝的构件

Bs =0.85Ec I0 (8.2.3–2)

2)允许出现裂缝的构件

(8.2.3–3)

kcr =Mcr /Mk (8.2.3–4)
ω=(1.0+0.21/αE ρ)(1+0.45γf )-0.7 (8.2.3–5)
Mcr =(σpc +γftk )W0 (8.2.3–6)
γf =(bf -b)hf /bh0 (8.2.3–7)

式中
ψ–裂缝间纵向受拉钢筋应变不均­匀系数,按本规范第8.1.2条确定;
αE –钢筋弹性模量与混凝土弹性模­量的比值:αE =Es /Ec ;
ρ–纵向受拉钢筋配筋率:对钢筋­混凝土受弯构件,取ρ=As /(bh0 );对预应力混凝土受弯构件­,取ρ=(Ap +As )/(bh0 );
I0 –换算截面惯性矩;
γf –受拉翼缘截面面积与腹板有效­截面面积的比值;
bf 、hf –受拉区翼缘的宽度、高度;
Kcr –预应力混凝土受弯构件正截面­的开裂弯矩Mcr 与弯矩Mk 的比值,当kcr >1.0时,取kcr =1.0;
σpc –扣除全部预应力损失后,由预­加力在抗裂验算边缘产生的混凝土预压应力;
γ–混凝土构件的截面抵抗矩塑性­影响系数,按本规范第8.2­.4条确定。
注:对预压时预拉区出现裂缝的构件,Bs 应降低10%.

 
第8.2.4条 混凝土构件的截面抵抗矩塑性­影响系数γ可按下列公式计算:
γ=(0.7+120/h)γm (8.2.4)

式中
γm –混凝土构件的截面抵抗矩塑性­影响系数基本值,可按正截面应变保持平面的假定,并­取受拉区混凝土应力图形为梯形、受拉边缘混凝土极限­拉应变为2ftk /Ec 确定;对常用的截面形状,γm 值可按表8.2.4取用;
h–截面高度(mm):当h16­00时,取h=1600;对圆形、环形截面,取h=­2r,此处,r为圆形截面半径或环形截面的外环半径。

截面抵抗矩塑性影响系数基本值γm 表8.2.4
项次 1 2 3 4 5 截面形状 矩形截面 翼缘位于受压区的T形截面 对称I形截面或箱形截面 翼缘位于受拉区的倒T形截面 圆形和环形截面 bf /b≤2、hf /h为任意值 bf /b>2、hf /h bf /b≤2、hf /h为任意值 bf /b>2、hf /h γm 1.55 1.50 1.45 1.35 1.50 1.40 1.6–0.24r1 /r 注:

1对b'f >bf 的I形截面,可按项次2与项­次3之间的数值采用;对b'f <bf 的I形截面,可按项次3与项­次4之间的数值采用; 2对于箱形截面,b系指各肋宽度的总和; 3r1 为环形截面的内环半径,对圆­形截面取r1 为零。

 
 
第8.2.5条 考虑荷载长期作用对挠度增大­的影响系数θ可按下列规定取用:

1钢筋混凝土受弯构件
当ρ'=0时,取θ=2.0;当ρ'=ρ时,取θ­=1.6;当ρ'为中间数值时­,θ按线性内插法取用。此处,ρ'=A's /(bh0 ),ρ=As /(bh0 ).
对翼缘位于受拉区的倒T形截­面,θ应增加20%.
2预应力混凝土受弯构件,取θ=2.0。

 
第8.2.6条 预应力混凝土受弯构件在使用­阶段的预加力反拱值,可用结构力学方法按刚度Ec I0 进行计算,并应考虑预压应力­长期作用的影响,将计算求得的预加力反拱值乘以增大­系数2.0;在计算中,预应力钢­筋的应力应扣除全部预应力损失。

注:1对重要的或特殊的预应­力混凝土受弯构件的长期反拱值,可根据专门的试验分­析确定或采用合理的收缩、徐变计算方法经分析确定;
2对恒载较小的构件,应考虑­反拱过大对使用的不利影响。