裂縫寬度驗(yàn)算基礎(chǔ)知識(shí)

1、Word文檔 裂縫寬度驗(yàn)算基礎(chǔ)知識(shí) 裂縫寬度驗(yàn)算顧名思義，是指在各種作用下對(duì)建筑物產(chǎn)生裂縫寬度的計(jì)算。 首先還是老生常談的，大家要熟識(shí)一下我們的學(xué)習(xí)體系和路徑，深化理解規(guī)范體系，才談得上按規(guī)范執(zhí)行。 工程概念 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范2021修訂 3 基本設(shè)計(jì)規(guī)定 3.4 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 3.4.5 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和本規(guī)范第3.5.2條規(guī)定的環(huán)境類別，按表3.4.5的規(guī)定選用不同的裂縫掌握等級(jí)及最大裂縫寬度限值lim。 表3.4.5 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫掌握等級(jí)及最大裂縫寬度的限值（mm) 注： 1 對(duì)處于年平均相對(duì)濕度小于60地區(qū)一類環(huán)境下的受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度限值可采納括號(hào)內(nèi)的數(shù)值；

2、 2 在一類環(huán)境下，對(duì)鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲憊驗(yàn)算的吊車梁，其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為0.20mm；對(duì)鋼筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為0.30mm； 3 在一類環(huán)境下，對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土屋架、托架及雙向板體系，應(yīng)按二級(jí)裂縫掌握等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算；對(duì)一類環(huán)境下的預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、托梁、單向板，應(yīng)按表中二a類環(huán)境的要求進(jìn)行驗(yàn)算；在一類和二a類環(huán)境下需作疲憊驗(yàn)算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，應(yīng)按裂縫掌握等級(jí)不低于二級(jí)的構(gòu)件進(jìn)行驗(yàn)算； 4 表中規(guī)定的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫掌握等級(jí)和最大裂縫寬度限值僅適用于正截面的驗(yàn)算；預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的斜截面裂縫【掌握】驗(yàn)算應(yīng)符合本規(guī)范第7章的有關(guān)規(guī)定； 5 對(duì)于

3、煙囪、筒倉(cāng)和處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)，其裂縫掌握要求應(yīng)符合特地標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定； 6 對(duì)于處于四、五類環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫掌握要求應(yīng)符合特地標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定； 7 表中的最大裂縫寬度限值為用于驗(yàn)算荷載作用引起的最大裂縫寬度。 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范2021修訂GB 50010-2021 7 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 7.1 裂縫掌握驗(yàn)算 7.1.2 在矩形、T形、倒T形和I形截面的鋼筋混凝土受拉、受彎和偏心受壓構(gòu)件及預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉和受彎構(gòu)件中，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫寬度可按下列公式計(jì)算： Cs最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離(mm)（2065mm） te按有

4、效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率；對(duì)無(wú)粘結(jié)后張構(gòu)件，僅取縱向受拉一般鋼筋計(jì)算配筋率；te0.01。 deq受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑（mm）；對(duì)無(wú)粘結(jié)后張構(gòu)件，僅為受拉區(qū)縱向受拉一般鋼筋的等效直徑（mm）； di受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的公稱直徑；對(duì)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線束的直徑取為 ，其中dp1為單根鋼絞線的公稱直徑，n1為單束鋼絞線根數(shù)； ni受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的根數(shù)；對(duì)于有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼絞線，取為鋼絞線束數(shù)； 機(jī)理 條文說(shuō)明（摘）： (1)對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋，參照歐洲混凝土橋梁規(guī)范ENV19922(1996)的規(guī)定，給出了正文表7.1.22的鋼筋相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)。對(duì)有粘結(jié)的預(yù)應(yīng)力筋di的取

5、值，可根據(jù)di=4Apup求得，其中up本應(yīng)取為預(yù)應(yīng)力筋與混凝土的實(shí)際接觸周長(zhǎng)； (2)當(dāng)混凝土愛(ài)護(hù)層厚度較大時(shí)，雖然裂縫寬度計(jì)算值也較大，但較大的混凝土愛(ài)護(hù)層厚度對(duì)防止鋼筋銹蝕是有利的。因此，對(duì)混凝土愛(ài)護(hù)層厚度較大的構(gòu)件，當(dāng)在外觀的要求上允許時(shí)，可依據(jù)實(shí)踐閱歷，對(duì)本規(guī)范表3.4.5中所規(guī)定的裂縫寬度允許值作適當(dāng)放大。 (3)對(duì)混凝土愛(ài)護(hù)層厚度較大的梁，國(guó)內(nèi)試驗(yàn)討論結(jié)果表明表層鋼筋網(wǎng)片有利于削減裂縫寬度。本條建議可對(duì)配制表層鋼筋網(wǎng)片梁的裂縫計(jì)算結(jié)果乘以折減系數(shù)，并依據(jù)試驗(yàn)討論結(jié)果提出折減系數(shù)可取0.7。 (4)本次修訂依據(jù)國(guó)內(nèi)多家單位科研成果，在本規(guī)范裂縫寬度計(jì)算公式的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)適當(dāng)調(diào)整te

6、、deq及s值計(jì)算方法，即可將原規(guī)范公式用于計(jì)算無(wú)粘結(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫寬度。 規(guī)范 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程 JGJ 92-2021 3 基本規(guī)定 3.1 一般規(guī)定 3.1.9 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面裂縫掌握驗(yàn)算時(shí)，裂縫掌握等級(jí)、荷載引起的混凝土拉應(yīng)力限值和最大裂縫寬度限值應(yīng)符合表3.1.9的規(guī)定；斜截面裂縫【掌握】驗(yàn)算應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010的有關(guān)規(guī)定。正截面的受力裂縫掌握等級(jí)可分為三級(jí)，等級(jí)劃分及要求應(yīng)符合下列規(guī)定： 表3.1.9 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫掌握等級(jí)、混凝土拉應(yīng)力限值及最大裂縫寬度限值 混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范 GB/

7、T 50476-2021 3 基本規(guī)定 3.5 構(gòu)造規(guī)定 3.5.4 在荷載作用下配筋混凝土構(gòu)件的表面裂縫最大寬度計(jì)算值不應(yīng)超過(guò)表3.5.4中的限值。對(duì)裂縫寬度無(wú)特別外觀要求的，當(dāng)愛(ài)護(hù)層設(shè)計(jì)厚度超過(guò)30mm時(shí)，可將厚度取為30mm計(jì)算裂縫的最大寬度。 表3.5.4 表面裂縫計(jì)算寬度限值（mm） 注： 1 括號(hào)中的寬度適用于采納鋼絲或鋼膠線的先張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件； 2 裂縫掌握等級(jí)為二級(jí)或一級(jí)時(shí)，按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010計(jì)算裂縫寬度，部分預(yù)應(yīng)力A類構(gòu)件或全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)范圍JTG D62計(jì)算裂縫寬度。 3 有自防水要求的混凝土構(gòu)件.其橫

8、向彎曲的表面裂縫計(jì)算寬度不應(yīng)超過(guò)0.20mm； 條文說(shuō)明： 3.5.4 本條所指的裂縫為荷載造成的橫向裂縫。不包括收縮和溫度等非荷載作用引起的裂縫。表3.5.4中的裂縫寬度允許值，更不能作為荷載裂縫計(jì)算值與非荷載裂縫計(jì)算值兩者疊加后的掌握標(biāo)準(zhǔn)。掌握非荷載因素引起的裂縫，應(yīng)當(dāng)通過(guò)混凝土原材料的細(xì)心選擇、合理的配比設(shè)計(jì)、良好的施工養(yǎng)護(hù)和適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。 表面裂縫最大寬度的計(jì)算值可依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010或現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D62的相關(guān)公式計(jì)算，后者給出的裂縫寬度與愛(ài)護(hù)層厚度無(wú)關(guān)。 3.5.4 討論表明，根據(jù)規(guī)范 GB5001

9、0公式計(jì)算得到的最大裂縫寬度要比國(guó)內(nèi)外其他規(guī)范的計(jì)算值大得多，而規(guī)定的裂縫寬度允許值卻偏嚴(yán)。增大混凝土愛(ài)護(hù)層厚度雖然會(huì)加大構(gòu)件裂縫寬度的計(jì)算值，但實(shí)際上對(duì)愛(ài)護(hù)鋼筋減輕銹蝕非常有利，所以在JTGD62中，不考慮愛(ài)護(hù)層厚度對(duì)裂縫寬度計(jì)算值的影響。 此外，不能為了削減裂縫計(jì)算寬度而在厚度較大的混凝土愛(ài)護(hù)層內(nèi)加設(shè)沒(méi)有防銹措施的鋼筋網(wǎng)，由于鋼筋網(wǎng)的首先銹蝕會(huì)導(dǎo)致網(wǎng)片外側(cè)混凝土的剝落，削減內(nèi)側(cè)箍筋和主筋應(yīng)有的愛(ài)護(hù)層厚度，對(duì)構(gòu)件的耐久性造成更為有害的后果。荷載與收縮引起的橫向裂縫本質(zhì)上屬于正常裂縫，假如影響建筑物的外觀要求或防水功能可適當(dāng)填補(bǔ)。 大路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范 6 長(zhǎng)久狀況正常使用

10、極限狀態(tài)計(jì)算 6.4 裂縫寬度驗(yàn)算 6.4.3 矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土構(gòu)件及B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度Wfk可按下列公式計(jì)算： 大路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范 JTG/T B07-01-2021 4 設(shè)計(jì)要求 4.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)造和裂縫寬度限制 4.3.10 混凝土表面裂縫的計(jì)算寬度，不宜超過(guò)表4.3.10所示的允許值。 注：有自防水要求的混凝土橫向彎曲裂縫，表面裂縫的寬度不宜超過(guò)0.25mm。 大路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范 JTG/T B07-01-2021 4 設(shè)計(jì)要求 條文說(shuō)明： 4.3.10 室內(nèi)與野外試驗(yàn)均表明，混凝土表面的宏觀裂縫寬度只要不是過(guò)大(0.4mm

11、以內(nèi))，對(duì)鋼筋碳化銹蝕不會(huì)發(fā)生明顯影響，只是裂縫截面上的鋼筋發(fā)生局部銹蝕的時(shí)間會(huì)提前，但是這種局部銹蝕會(huì)較快停止，始終要等到愛(ài)護(hù)層下的混凝土碳化和鋼筋去鈍后，才會(huì)一起進(jìn)入鋼筋銹蝕的穩(wěn)定進(jìn)展期。但預(yù)應(yīng)力鋼筋因能發(fā)生應(yīng)力腐蝕，鋼筋在氯鹽環(huán)境下易發(fā)生局部坑蝕，一般認(rèn)為應(yīng)當(dāng)較為嚴(yán)格地限制表面宏觀裂縫的寬度。 增加愛(ài)護(hù)層厚度，在同樣荷載作用下的構(gòu)件表面裂縫寬度將增大，但就防止裂縫截面上的鋼筋發(fā)生銹蝕而言仍舊有很大的好處。因此，不能由于表面裂縫寬度有所增加而限制增加愛(ài)護(hù)層厚度。 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T 5057-2021 10 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 10.3 非桿件體系結(jié)構(gòu)裂縫掌

12、握驗(yàn)算 10.3.3 對(duì)特殊重要的或需掌握內(nèi)部裂縫的非桿件體系結(jié)構(gòu)，宜采納鋼筋混凝土非線性有限元法直接計(jì)算裂縫寬度與裂縫延長(zhǎng)范圍。裂縫寬度限值按5.3.2采納。 對(duì)未能直接由鋼筋混凝土非線性有限元方法計(jì)算得到裂縫寬度時(shí)，也可由鋼筋混凝土非線性有限元方法計(jì)算出鋼筋單元應(yīng)力，按下列原則處理： 1 表面裂縫可通過(guò)限制表面第一層受拉鋼筋的單元應(yīng)力來(lái)掌握裂縫寬度，在標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的表面第一層受拉鋼筋單元應(yīng)力sks宜符合下列規(guī)定： 式中： sks在標(biāo)準(zhǔn)組合作用下，由鋼筋混凝土有限元計(jì)算得到的第一層受拉鋼筋的鋼筋單元應(yīng)力； sps非桿件體系結(jié)構(gòu)表面裂縫受拉鋼筋單元應(yīng)力限值，sps宜依據(jù)裂縫寬度及愛(ài)護(hù)層厚度的

13、大小選取：裂縫寬度掌握在0.1mm0.3mm狀況下，愛(ài)護(hù)層厚度為50mm時(shí)，sps不宜超過(guò)110N/mm2160N/mm2；愛(ài)護(hù)層厚度為100mm時(shí)，sps不宜超過(guò)80N/mm2140N/mm2；對(duì)四類環(huán)境和裂縫寬度要求小的取小值，對(duì)一類環(huán)境和裂縫寬度要求大的取大值，五類環(huán)境應(yīng)作特地討論。 2 內(nèi)部裂縫可通過(guò)鋼筋網(wǎng)來(lái)掌握裂縫寬度。在標(biāo)準(zhǔn)組合下，鋼筋網(wǎng)的受拉鋼筋的單元應(yīng)力不宜超過(guò)120N/mm2。鋼筋間距不宜超過(guò)200mm，鋼筋網(wǎng)間距不宜超過(guò)1000mm。 條文說(shuō)明： 水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范DL/T 5057-2021 10 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 10.3 非桿件體系結(jié)構(gòu)裂縫掌

14、握驗(yàn)算 10.3.3 對(duì)非桿件體系大體積混凝土結(jié)構(gòu)，采納鋼筋混凝土有限元法直接計(jì)算裂縫寬度與裂縫延長(zhǎng)范圍是最為抱負(fù)的。但目前由于硬件與軟件的限制，只有平面問(wèn)題可直接計(jì)算出裂縫分布與寬度，計(jì)算結(jié)果和實(shí)際符合較好，而空間問(wèn)題難以得到抱負(fù)的結(jié)果，因而宜采納以鋼筋單元應(yīng)力來(lái)掌握裂縫寬度的方法。 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50157-2021 11 地下結(jié)構(gòu) 11.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11.6.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定： 1 地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格掌握基坑開(kāi)挖和隧道施工引起的地面沉降量，對(duì)由于土體位移可能引起的四周建、構(gòu)筑物和地下管線產(chǎn)生的危害應(yīng)進(jìn)行猜測(cè)，依據(jù)不同建筑物按有關(guān)規(guī)范、規(guī)程的要求或通過(guò)計(jì)算確定其允許產(chǎn)生的

15、沉降量和次應(yīng)力，并提出平安牢靠、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)措施。地面變形允許數(shù)值應(yīng)依據(jù)現(xiàn)狀評(píng)估結(jié)果，對(duì)比類似工程的實(shí)踐閱歷確定； 2 地下結(jié)構(gòu)應(yīng)按施工階段和正常使用階段分別進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計(jì)算。對(duì)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)對(duì)使用階段進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算；偶然荷載參加組合時(shí)，不驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的裂縫寬度； 3 一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大計(jì)算裂縫寬度允許值應(yīng)依據(jù)結(jié)構(gòu)類型、使用要求、所處環(huán)境和防水措施等因素確定； 4 處于一般環(huán)境中的結(jié)構(gòu)，按荷載準(zhǔn)永久組合并計(jì)及長(zhǎng)期作用影響計(jì)算時(shí)，構(gòu)件的最大計(jì)算裂縫寬度允許值，可按表11.6.1中的數(shù)值進(jìn)行掌握；處于凍融環(huán)境或侵蝕環(huán)境等不利條件下的結(jié)構(gòu)，其最大計(jì)算裂縫寬度允許值應(yīng)依據(jù)詳

16、細(xì)狀況另行確定。 注： 1 當(dāng)設(shè)計(jì)采納的最大裂縫寬度的計(jì)算式中愛(ài)護(hù)層的實(shí)際厚度超過(guò)30mm時(shí)，可將愛(ài)護(hù)層厚度的計(jì)算值取為30mm； 2 厚度不小于300mm的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可不計(jì)干濕交替作用； 3 洞內(nèi)潮濕環(huán)境指環(huán)境相對(duì)濕度為4580。 條文說(shuō)明： 11.6.1 第3款 一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最大計(jì)算裂縫寬度允許值。 1 新版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50010放寬了裂縫計(jì)算的要求，對(duì)三級(jí)裂縫掌握要求的鋼筋混凝土構(gòu)件(即允許消失裂縫的構(gòu)件)，采納荷載的準(zhǔn)永久組合替代了上一版規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)組合來(lái)計(jì)算裂縫寬度，并調(diào)整了受彎、偏心受壓構(gòu)件受力特征系數(shù)的取值(由2.1調(diào)整為1.9)。 2 表11.6.1是依據(jù)耐久性要求提出的，考慮到地鐵地下結(jié)構(gòu)基本均設(shè)置有利于愛(ài)護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)的防水層，且結(jié)構(gòu)的厚度也比較大，因此本規(guī)范對(duì)于干濕交替條件下的裂縫寬度進(jìn)行了有條件放寬，即：厚度不小于300mm的結(jié)構(gòu)可不考慮干濕交替作用，最小裂縫寬度可根據(jù)洞內(nèi)干燥環(huán)境或洞內(nèi)潮濕環(huán)境條件下裂縫寬度0.3mm掌握。 當(dāng)有外觀要求