混凝土结构设计规范短期裂缝宽度计算比较论文_张丽侠

哈尔滨中建建筑设计有限公司

摘要:对国内外的钢筋混凝土实验梁进行整理,并且对其短时间内的裂缝宽度进行实测。在进行最大裂缝宽度计算的时候,一般都是裂缝宽度的计算精度和极端方法两方面进行计算,对7种混凝土的设计公式计算出来的实测值和计算值。结果:经过实测之后我们可以知道规范GB50010—2010在进行极端的过程中,经常会出现适用性没有达到相关规定标准的现象,相比较于GB50010—2002而言,规范GB50010—2010的精度要高很多,但是规范GB50010—200本身就有着实测值和计算值符合度非常高的现象,在对打保护层的钢筋混凝土和500MPa钢筋混凝土梁进行测试的时候,规范JTGD62—2004能够有效的对大部分钢筋混凝土进行离散性结果计算,但是却不能有效的对混凝土保护层裂缝的宽度进行计算,规范GB50010—2010在进行计算的过程中,经常会出现实用性达不到理想标准的现象。规范SL191—2008能够有效的对混凝土梁进行计算,并且在进行计算的过程中,其的精度也非常高,规范ACI318-11本身的计算精度非常高,并且其在进行计算的过程中主要是基于无滑移理论。

关键词:裂缝宽度计算; 规范比较; 高强钢筋; 大保护层

在我国土木行业发展的过程中,500MPa钢筋混凝土梁的应用非常广泛,要想提高钢筋本身的性能,就要对其的裂缝宽度进行计算,不断降低钢筋构件本身的手里系数,这样钢筋才能更好的适应土木行业发展的需求。在对《混凝土结构设计规范》进行修改的时候,规范GB50010—2010对混凝土保护层的厚度进行了修改,在对其进行计算的时候,必须要对外层钢筋的最外边缘进行计算,这样才能保证裂缝宽度计算的准确性和科学性。

1计算方法比较

1.1中国规范GB50010—2002

规范GB50010—2002的最大裂缝宽度wmax的计算公式,是根据粘结滑移-无滑移综合理论得到的半理论半经验公式,为:

注: μ 为最大裂缝宽度实测值与各规范公式计算值比值的均值; δ 为最大裂缝宽度实测值与各规范公式计算值比值的变异系数。

(1)随着近几年我国钢筋强度的不断提高,在对钢筋进行规范GB50010—2010和规范GB50010—2002进行计算的时候,其的计算精度也会出现非常大的问题。高强度钢筋在投入使用之后,其的钢筋应力也会随之出现提高的现象,这种现象会导致钢筋的裂缝宽度出现无法满足其相关规定标准的现象,导致钢筋在投入使用之后无法发挥其本身的效果。

因此为了解决这一问题,相关部门要对规范GB50010—2002进行修改,不断结合规范GB50010—2010的相关标准,这样规范GB50010—2010自身的短期裂缝规范才不会出现偏高的现象。在这个过程中对钢筋应力进行计算的时候,要不断从荷载的相关标准进行计算,并且在进行计算的过程中,还要根据相关标准降低混凝土的受力系数,这样钢筋短期裂缝宽度计算数据的精准度才能得到提升。

(2)在对400MPa的钢筋混凝土梁和普通钢筋混凝土进行裂缝宽度计算的时候,一般使用的都是规范GB50010—2010,这样其计算结果的精度才能得到提高,相较于其他规范而言500MPa钢筋混凝土在进行裂缝测量的时候,其的实测值会远远小于规范的计算值,其在进行计算的过程中,计算数据结果偏差的概率一般都在15%左右,现在我国很多混凝土结构在进行设计的过程中,一般采用的都是普通钢筋混凝土。

(3)在进行500MPa钢筋混凝土和400MPa钢筋混凝土短期裂缝宽度计算的时候,在对水工进行计算的时候,一般采用的都是规范SL191—2008,在进行计算的时候裂缝的宽度实测值和计算出来的数据实相符的。在进行相关数值计算的时候,规范SL191—2008在进行裂缝宽度计算的时候,经常会出现和背景资料不相符的现象。在对桥梁进行计算的过程中,可以应用规范JTGD62—2004对对裂缝的宽度进行计算,在进行计算的时候可以发现其的最大裂缝宽度和实测值是相符合的,并且规范JTGD62—2004在进行裂缝宽度计算的时候,其本身的离散性非常高。

(4)在进行保护层钢结构混凝土梁裂缝宽度计算的时候,要充分考虑到混凝土保护层对裂缝宽度计算结果造成的影响,美国规范ACI318-11在对其进行计算的时候精度非常高,其在进行计算的过程中采用的是滑移理论。如果在进行计算的过程中采用规范GB50010—2010的话,那么大保护层钢筋混凝土的计算精度就会出现非常严重的偏差,一般情况下在进行计算的时候,都会将钢筋混凝土梁保护层的影响系数确定为1.9,这样保护层对混凝土裂缝宽度设计的时候,其保护层的计算精准度才能得到提高。

在进行桥梁设计的时候,要根据混凝土保护层本身的变化对其进行合理的反应,这样其裂缝宽度计算结果准确性才能得到提高,在进行实测的过程中其计算结果比实测值偏小约15%,而其他各规范的计算值比实测值则偏大约10%~30%。

3结论

综上所述,在进行混凝土结构设计规范短期裂缝宽度计算比较的时候,规范GB50010—2010对400MPa钢筋混凝土梁和普通钢筋混凝土梁都进行非常精准的计算,但是其在进行大保护层和500MPa钢筋混凝土计算的时候,其的计算数据经常会出现非常大的偏差。规范GB50010—2002本身的适应性非常好,在进行桥梁短期最大裂缝宽度计算的时候,其经常会出现计算数据离散性相对来讲非常高的现象,在进行计算的时候没有将保护层本身的厚度全部考虑进去,这样当混凝土的保护层出现变化的时候,就无法及时对其的变化做出反应。

欧洲规范和本国的规范对钢筋混凝土的计算时候,其的计算经常会出现无法达到相关规定标准的现象,其在进行个别梁进行计算的时候适用性非常高。在进行水工计算的时候,规范SL191—2008本身对背景资料的适应性非常差,其在对钢筋混凝土梁进行计算的时候,要不断提高其的计算强度。

参考文献:

[1]杜毛毛.混凝土结构设计规范短期裂缝宽度计算比较[J].建筑结构,2017(24):72-75.

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论文作者:张丽侠

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/22

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