附錄A 鋼筋的公稱直徑、公稱截面面積及理論重量
表A.0.1鋼筋的公稱直徑、公稱截面面積及理論重量
表A.0.2鋼絞線的公稱直徑、公稱截面面積及理論重量
表A.0.3鋼絲的公稱直徑、公稱截面面積及理論重量
附錄B 近似計算偏壓構(gòu)件側(cè)移二階效應(yīng)的增大系數(shù)法
B.0.1 在框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)及筒體結(jié)構(gòu)中,當(dāng)采用增大系數(shù)法近似計算結(jié)構(gòu)因側(cè)移產(chǎn)生的二階效應(yīng)(P—△效應(yīng))時,應(yīng)對未考慮P—△效應(yīng)的一階彈性分析所得的柱、墻肢端彎矩和梁端彎矩以及層間位移分別按公式(B.0.1—1)和公式(B.0.1—2)乘以增大系數(shù)ηs:
[B.0.1-1]
[B.0.1-2]
式中:Ms——引起結(jié)構(gòu)側(cè)移的荷載或作用所產(chǎn)生的一階彈性分析構(gòu)件端彎矩設(shè)計值;
Mns——不引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彈性分析構(gòu)件端彎矩設(shè)計值;
Δ1——一階彈性分析的層間位移;
ηs——P-Δ效應(yīng)增大系數(shù),按第B.0.2條或第B.0.3條確定,其中,梁端ηs取為相應(yīng)節(jié)點(diǎn)處上、下柱端或上、下墻肢端ηs的平均值。
B.0.2 在框架結(jié)構(gòu)中,所計算樓層各柱的ηs可按下公式計算:
式中:D——所計算樓層的側(cè)向剛度。在計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件彎矩增大系數(shù)與計算結(jié)構(gòu)位移增大系數(shù)時,應(yīng)分別按本規(guī)范第B.0.5條的規(guī)定取用結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度;
Nj——所計算樓層第j列柱軸力設(shè)計值;
H0——所計算樓層的層高。
B.0.3 剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)中的ηs可按下列公式計算:
[B.0.3]
式中:∑G——各樓層重力荷載設(shè)計值之和;
EcJd——與所設(shè)計結(jié)構(gòu)等效的豎向等截面懸臂受彎構(gòu)件的彎曲剛度,可按該懸臂受彎構(gòu)件與所設(shè)計結(jié)構(gòu)在倒三角形分布水平荷載下頂點(diǎn)位移相等的原則計算。在計算結(jié)構(gòu)構(gòu)件彎矩增大系數(shù)與計算結(jié)構(gòu)位移增大系數(shù)時,應(yīng)分別按本規(guī)范第B.0.5條規(guī)定取用結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度;
H——結(jié)構(gòu)總高度。
B.0.4 排架結(jié)構(gòu)柱考慮二階效應(yīng)的彎矩設(shè)計值可按下列公式計算:
[B.0.4-1]
(B.0.4-2)
(B.0.4-3)
(B.0.4-4)
式中:ζc——截面曲率修正系數(shù);當(dāng)ζc>1.0時,取ζc=1.0。
ei——初始偏心距
M0——一階彈性分析柱端彎矩設(shè)計值;
e0——軸向壓力對截面重心的偏心距,e0=M0/N;
ea——附加偏心距,按本規(guī)范第6.2.5條規(guī)定確定;
l0——排架柱的計算長度,按本規(guī)范表6.2.20-1取用;
h,h0——分別為所考慮彎曲方向柱的截面高度和截面有效高度;
A——柱的截面面積。對于I形截面取:A=bh+2(bf-b)hf。
B.0.5 當(dāng)采用本規(guī)范第B.0.2條、第B.0.3條計算各類結(jié)構(gòu)中的彎矩增大系數(shù)ηs時,宜對構(gòu)件的剛度EcI乘以折減系數(shù):對梁,取0.4;對柱,取0.6;對剪力墻肢及核心筒壁墻肢,取0.45;
當(dāng)計算各結(jié)構(gòu)中位移的增大系數(shù)ηs時,不對剛度進(jìn)行折減。
注:當(dāng)驗算表明剪力墻肢或核心筒壁墻肢各控制截面不開裂時,計算彎矩增大系數(shù)ηs時的剛度折減系數(shù)可取為0.7。
附錄C 鋼筋、混凝土本構(gòu)關(guān)系與混凝土多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則
C.1 鋼筋本構(gòu)關(guān)系
C.1.1 普通鋼筋的屈服強(qiáng)度及極限強(qiáng)度的平均值
C.1.2 鋼筋單調(diào)加載的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系曲線(圖C.1.2)可按下列規(guī)定確定。
圖C.1.2 鋼筋單調(diào)受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線
1 有屈服點(diǎn)鋼筋
2無屈服點(diǎn)鋼筋
式中:Es——鋼筋的彈性模量;
ζs——鋼筋應(yīng)力;
εs——鋼筋應(yīng)變;
fy,r——鋼筋的屈服強(qiáng)度代表值,其值可根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)分析需要分別取fy、fyk或fym;
fst,r——鋼筋極限強(qiáng)度代表值,其值可根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)分析需要別取fst、fstk或fstm;
εy——與fy,r相應(yīng)的鋼筋屈服應(yīng)變,可取fy,r/Es;
εuy——鋼筋硬化起點(diǎn)應(yīng)變;
εu——與fst,r相應(yīng)的鋼筋峰值應(yīng)變;
k——鋼筋硬化段斜率,k=(fst,r-fy,r)/(εu-εuy)。
C.1.3 鋼筋反復(fù)加載的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系曲線圖(C.1.3)宜按下列公式確定,也可采用簡化的折線形式表達(dá)。
圖C.1.3 鋼筋反復(fù)加載應(yīng)力-應(yīng)變曲線
C.2 混凝土本構(gòu)關(guān)系
C.2.1 混凝土的抗壓強(qiáng)度及抗拉強(qiáng)度的平均值fcm、ftm可按下列公式計算:
式中:fcm、fck——混凝土抗壓強(qiáng)度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)值;
ftm、ftk——混凝土抗拉強(qiáng)度的平均值、標(biāo)準(zhǔn)值;
δc——混凝土強(qiáng)度變異系數(shù),宜根據(jù)試驗統(tǒng)計確定。
C.2.2 本節(jié)規(guī)定的混凝土本構(gòu)模型應(yīng)適用于下列條件:
1 混凝土強(qiáng)度等級C20~C80;
2 混凝土質(zhì)量密度2200kg/m3~2400kg/m3;
3 正常溫度、濕度環(huán)境;
4 正常加載速度。
C.2.3 混凝土單軸受拉的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(圖C.2.3)可按下列公式確定:
式中:αt——混凝土單軸受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線下降段的參數(shù)值,按表C.2.3取用;
ft,r——混凝土的單軸抗拉強(qiáng)度代表值,其值可根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)分析要分別取ft、ftk或ftm;
εt,r——與單軸抗拉強(qiáng)度代表值ft,r相應(yīng)的混凝土峰值拉應(yīng)變,按表C.2.3取用;
dt——混凝土單軸受拉損傷演化參數(shù)。
表C.2.3 混凝土單軸受拉應(yīng)力-應(yīng)變曲線的參數(shù)取值
圖C.2.3 混凝土單軸應(yīng)力-應(yīng)變曲線
注:混凝土受拉、受壓的應(yīng)力-應(yīng)變曲線示意圖繪于同一坐標(biāo)系中,但取不同的比例。符號取“受拉為負(fù)、受壓為正”。
C.2.4 混凝土單軸受壓的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(圖C.2.3)可按下列公式確定:
式中:αc——混凝土單軸受壓應(yīng)力-應(yīng)變曲線下降段參數(shù)值,按表C.2.4取用;
fc,r——混凝土單軸抗壓強(qiáng)度代表值,其值可根據(jù)實(shí)際結(jié)構(gòu)分析的需要別取fc、fck或fcm;
εc,r——與單軸抗壓強(qiáng)度fc,r相應(yīng)的混凝土峰值壓應(yīng)變,按表C.2.4取用;
dc——混凝土單軸受壓損傷演化參數(shù)。
C.2.5 在重復(fù)荷載作用下,受壓混凝土卸載及再加載應(yīng)力路徑(圖C.2.5)可按下列公式確定:
式中:ζ——受壓混凝土的壓應(yīng)力;
ε——受壓混凝土的壓應(yīng)變;
εz——受壓混凝土卸載至零應(yīng)力點(diǎn)時的殘余應(yīng)變;
Er——受壓混凝土卸載/再加載的變形模量;
ζun、εun——分別為受壓混凝土從骨架線開始卸載時的應(yīng)力和應(yīng)變;
εca——附加應(yīng)變;
εc——混凝土受壓峰值應(yīng)力對應(yīng)的應(yīng)變。
圖C.2.5 重復(fù)荷載作用下混凝土應(yīng)力-應(yīng)變曲線
C.2.6混凝土在雙軸加載、卸載條件下的本構(gòu)關(guān)系可采用損傷模型或彈塑性模型。彈塑性本構(gòu)關(guān)系可采用彈塑性增量本構(gòu)理論,損傷本構(gòu)關(guān)系按下列公式確定:
2)卸載方程
式中:ηd-塑性因子。
C.3 鋼筋-混凝土粘結(jié)滑移本構(gòu)關(guān)系
C.3.1 混凝土與熱軋帶肋鋼筋之間的粘結(jié)應(yīng)力-滑移(τ-s)本構(gòu)關(guān)系曲線(圖C.3.1)可按下列規(guī)定確定,曲線特征點(diǎn)的參數(shù)值可按表C.3.1取用。
圖C.3.1 混凝土與鋼筋間的粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線
式中:η——混凝土與熱軋帶肋鋼筋之間的粘結(jié)應(yīng)力(N/mm2);
s——混凝土與熱軋帶肋鋼筋之間的相對滑移(mm);
k1——線性段斜率,ηcr/scr;
k2——劈裂段斜率,(ηu-ηcr)/(su-scr);
k3——下降段斜率,(ηr-ηu)/(sr-su);
lan——卸載點(diǎn)的粘結(jié)應(yīng)力(N/mm2);
sun——卸載點(diǎn)的相對滑移(mm)。
表C.3.1 混凝土與鋼筋間粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線的參數(shù)值
注:表中d為鋼筋直徑(mm);ft,r為混凝土的抗拉強(qiáng)度特征值(N/mm2)。
C.3.2 除熱軋帶肋鋼筋外,其余種類鋼筋的粘結(jié)應(yīng)力-滑移本構(gòu)關(guān)系曲線的參數(shù)值可根據(jù)試驗確定。
C.4 混凝土強(qiáng)度準(zhǔn)則
C.4.1 當(dāng)采用混凝土多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行承載力計算時,材料強(qiáng)度參數(shù)取值及抗力計算應(yīng)符合下列原則:
1 當(dāng)采用彈塑性方法確定作用效應(yīng)時,混凝土強(qiáng)度指標(biāo)宜取平均值;
2 當(dāng)采用彈性方法或彈塑性方法分析結(jié)果進(jìn)行構(gòu)件承載力計算時,混凝土強(qiáng)度指標(biāo)可根據(jù)需要,取其強(qiáng)度設(shè)計值(fc或ft)或標(biāo)準(zhǔn)值(fck或ftk)。
3 采用彈性分析或彈塑性分析求得混凝土的應(yīng)力分布和主應(yīng)力值后,混凝土多軸強(qiáng)度驗算應(yīng)符合下列要求:
C.4.2 在二軸應(yīng)力狀態(tài)下,混凝土的二軸強(qiáng)度由下列4條曲線連成的封閉曲線(圖C.4.2)確定;也可以根據(jù)表C.4.2—1、表C 4.2—2和表C.4.2—3所列的數(shù)值內(nèi)插取值。
強(qiáng)度包絡(luò)曲線方程應(yīng)符合下列公式的規(guī)定:
圖C.4.2 混凝土二軸應(yīng)力的強(qiáng)度包略值
式中:αs——受剪屈服參數(shù),由公式(C.2.6-7)確定。
表C.4.2-1 混凝土在二軸拉-壓應(yīng)力狀態(tài)下的抗拉、抗壓強(qiáng)度
表C.4.2-2 混凝土在二軸受壓狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度
表C.4.2-3 混凝土在二軸受拉狀態(tài)下的抗拉強(qiáng)度
C.4.3 混凝土在三軸應(yīng)力狀態(tài)下的強(qiáng)度可按下列規(guī)定確定:
1 在三軸受拉(拉-拉-拉)應(yīng)力狀態(tài)下,混凝土的三軸抗拉強(qiáng)度f3均可取單軸抗拉強(qiáng)度的0.9倍;
2 三軸拉壓(拉-拉-壓、拉-壓-壓)應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度f1可根據(jù)應(yīng)力比σ3/σ1和σ2/σ1按圖C.4.3—1確定,或根據(jù)表C.4.3—1內(nèi)插取值,其最高強(qiáng)度不宜超過單軸抗壓強(qiáng)度的1.2倍;
表C.4.3-1 混凝土在三軸拉-壓狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度的調(diào)整系數(shù)(f1/fc,r)
注:正號為壓,負(fù)號為拉。
圖C.4.3-1 三軸拉-壓應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度
3三軸受壓(壓-壓-壓)應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度f1可根據(jù)應(yīng)力比σ3/σ1和σ2/σ1
按圖C4.3-2確定,或根據(jù)表C.4.3-2內(nèi)插取值,其最高強(qiáng)度不宜超過單軸抗壓強(qiáng)度的3倍。
表C.4.3-2混凝土在三軸受壓狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度的提高系數(shù)(f1/fc,r)
圖C.4.3-2 三軸受壓狀態(tài)下混凝土的三軸抗壓強(qiáng)度
附錄D 素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計
D.1 一般規(guī)定
D.1.1 素混凝土構(gòu)件主要用于受壓構(gòu)件。素混凝土受彎構(gòu)件僅允許用于臥置在地基上以及不承受活荷載的情況。
D.1.2 素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行正截面承載力計算;對承受局部荷載的部位尚應(yīng)進(jìn)行局部受壓承載力計算。
D.1.3 素混凝土墻和柱的計算長度l0可按下列規(guī)定采用:
1 兩端支承在剛性的橫向結(jié)構(gòu)上時,取l0=H;
2 具有彈性移動支座時,取l0=1.25H~1.50H;
3 對自由獨(dú)立的墻和柱,取l0=2H。
此處,H為墻或柱的高度,以層高計。
D.1.4 素混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距,可按表D.1.4的規(guī)定采用。
整片的素混凝土墻壁式結(jié)構(gòu),其伸縮縫宜做成貫通式,將基礎(chǔ)斷開。
表D.1.4 素混凝土 結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距(m)
D.2 受壓構(gòu)件
D.2.1 素混凝土受壓構(gòu)件,當(dāng)按受壓承載力計算時,不考慮受拉區(qū)混凝土的工作,并假定受壓區(qū)的法向應(yīng)力圖形為矩形,其應(yīng)力值取素混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值,此時,軸向力作用點(diǎn)與受壓區(qū)混凝土合力點(diǎn)相重合。
素混凝土受壓構(gòu)件的受壓承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:
1對稱于彎矩作用平面的截面
[D.2.1-1]
受壓區(qū)高度x應(yīng)按下列條件確定:
[D.2.1-2]
此時,軸向力作用點(diǎn)至截面重心的距離eo尚應(yīng)符合下列要求:
[D.2.1-3]
2截面矩形(圖D.2.1)
[D.2.1-4]
式中:N——軸向壓力設(shè)計值; φ——素混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),按表D.2.1采用;
fcc——素混凝土的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值,按本規(guī)范表4.1.4-1規(guī)定的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值工值乘以系數(shù)0.85取用;
A'c——混凝土受壓區(qū)的面積;
e0——受壓區(qū)混凝土的合力點(diǎn)至截面重心的距離;
y'0——截面重心至受壓區(qū)邊緣的距離;
b——截面寬度;
h——截面高度。
當(dāng)按公式(D.2.1-1)或公式(D.2.1-4)計算時,對e0不小于0.45y’0的受壓構(gòu)件,應(yīng)在混凝土受拉區(qū)配置構(gòu)造鋼筋。其配筋率不應(yīng)少于構(gòu)件截面面積的0.05%。但當(dāng)符合本規(guī)范公式(D.2.2-1)或公式(D.2.2-2)的條件時,可不配置此項構(gòu)造鋼筋。
表D.2.1素混凝土構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φ
注:在計算l0/b時,b的取值:對偏心受壓構(gòu)件,取彎矩作用平面的截面高度;對軸心受壓構(gòu)件,取截面短邊尺寸。
圖D.2.1 矩形截面的素混凝土受壓構(gòu)件受壓承載力計算
1-重心;2-重心線
D.2.2 對不允許開裂的素混凝土受壓構(gòu)件(如處于液體壓力下的受壓構(gòu)件、女兒墻等),當(dāng)e0不小于0.45y’0時,其受壓承載力應(yīng)按下列公式計算:
1 對稱于彎矩作用平面的截面
[D.2.2-1]
2矩形截面
[D.2.2-2]
式中:fct——素混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值,按本規(guī)范表4.1.4-2規(guī)定的混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ft值乘以系數(shù)0.55取用;
γ——截面抵抗矩塑性影響系數(shù),按本規(guī)范第7.2.4條取用;
W——截面受拉邊緣的彈性抵抗矩;
A——截面面積。
D.2.3 素混凝土偏心受壓構(gòu)件,除應(yīng)計算彎距作用平面的受壓承載力外,尚應(yīng)按軸心受壓構(gòu)件驗算垂直于彎距作用平面的受壓承載力。此時,不考慮彎距作用,但應(yīng)考慮穩(wěn)定系數(shù)φ的影響力。
D.3 受彎構(gòu)件
D.3.1 素混凝土受彎構(gòu)件的受彎承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 對稱于彎矩作用平面的截面
[D.3.1-1]
2矩形截面
[D.3.1-2]
式中:M_____彎矩設(shè)計值。
D.4 局部構(gòu)造鋼筋
D.4.1 素混凝土結(jié)構(gòu)在下列部位應(yīng)配置局部構(gòu)造鋼筋:
1 結(jié)構(gòu)截面尺寸急劇變化處;
2 墻壁高度變化處(在不小于1m范圍內(nèi)配置);
3 混凝土墻壁中洞口周圍。
注:在配置局部構(gòu)造鋼筋后,伸縮縫的間距仍應(yīng)按本規(guī)范表D.1.4中未配構(gòu)造鋼筋的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)采用。
D.5 局部受壓
D.5.1 素混凝土構(gòu)件的局部受壓承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 局部受壓面上僅有局部荷載作用
[D.5.1-1]
2局部受壓面上尚有非局部荷載作用
[D.5.1-2]
式中:Fl——局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計值;
Al——局部受壓面積;
ω——荷載分布的影響系數(shù):當(dāng)局部受壓面上的荷載為均勻分布時,取ω=1;當(dāng)局部荷載為非均勻分布時(如梁、過梁等的端部支承面),取ω=0.75;
σ——非局部荷載設(shè)計值產(chǎn)生的混凝土壓應(yīng)力;
βl——混凝土局部受壓時的強(qiáng)度提高系數(shù),按本規(guī)范公式(6.6.1-2)計算。
附錄E 任意截面、圓形及環(huán)形構(gòu)件正截面承載力計算
E.0.1 任意截面鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,其正截面承載力可按下列方法計算:
1 將截面劃分為有限多個混凝土單元、縱向鋼筋單元和預(yù)應(yīng)力筋單元(圖E.0.1a),并近似取單元內(nèi)應(yīng)變和應(yīng)力為均勻分布,其合力點(diǎn)在單元重心處;
2 各單元的應(yīng)變按本規(guī)范第6.2.1條的截面應(yīng)變保持平面的假定由下列公式確定(圖E.0.1b):
3 截面達(dá)到承載能力極限狀態(tài)時的極限曲率φu應(yīng)按下列兩種情況確定:
1)當(dāng)截面受壓區(qū)外邊緣的混凝土壓應(yīng)變εc達(dá)到混凝土極限壓應(yīng)變εcu且受拉區(qū)最外排鋼筋的應(yīng)變εs1小于0.01時,應(yīng)按下列公式計算:
2)當(dāng)截面受拉區(qū)最外排鋼筋的應(yīng)變εs1達(dá)到0.01且受壓區(qū)外邊緣的混凝土壓應(yīng)變εc小于混凝土極限壓應(yīng)變εcu時,應(yīng)按下列公式計算:
4 混凝土單元的壓應(yīng)力和普通鋼筋單元、預(yù)應(yīng)力筋單元的應(yīng)力應(yīng)按本規(guī)范第6.2.1條的基本假定確定;
5 構(gòu)件正截面承載力應(yīng)按下列公式計算:
式中:N——軸向力設(shè)計值,當(dāng)為壓力時取正值,當(dāng)為拉力時取負(fù)值;
Mx、My——偏心受力構(gòu)件截面x軸、y軸方向的彎矩設(shè)計值:當(dāng)為偏心受壓時,應(yīng)考慮附加偏心距引起的附加彎矩;軸向壓力作用在x軸的上側(cè)時My取正值,軸向壓力作用在y軸的右側(cè)時Mx取正值;當(dāng)為偏心受拉時,不考慮附加偏心的影響;
εci、σci——分別為第i個混凝土單元的應(yīng)變、應(yīng)力,受壓時取正值,受拉時取應(yīng)力σci=0;序號i為1,2,…,i,此處,i為混凝土單元數(shù);
Aci——第i個混凝土單元面積;
xci、yci——分別為第i個混凝土單元重心到y(tǒng)軸、x軸的距離,xci在y軸右側(cè)及yci在x軸上側(cè)時取正值;
εsj、σsj——分別為第j個普通鋼筋單元的應(yīng)變、應(yīng)力,受拉時取正值,應(yīng)力σsj應(yīng)滿足本規(guī)范公式(6.2.1-6)的條件;序號歹為1.2,…,m,此處,m為鋼筋單元數(shù);
Asj——第j個普通鋼筋單元面積;
xsj、ysj——分別為第j個普通鋼筋單元重心到y(tǒng)軸、x軸的距離,xsj在y軸右側(cè)及ysj在x軸上側(cè)時取正值;
εpk、σpk——分別為第k個預(yù)應(yīng)力筋單元的應(yīng)變、應(yīng)力,受拉時取正值,應(yīng)力σpk應(yīng)滿足本規(guī)范公式(6.2.1-7)的條件,序號k為1,2,…,k,此處,k為預(yù)應(yīng)力筋單元數(shù);
εp0k——第k個預(yù)應(yīng)力筋單元在該單元重心處混凝土法向應(yīng)力等于零時的應(yīng)變,其值取σp0k除以預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量,當(dāng)受拉時取正值;σp0k按本規(guī)范公式(10.1.6-3)或公式(10.1.6-6)計算;
Apk——第k個預(yù)應(yīng)力筋單元面積;
xpk、ypk——分別為第k個預(yù)應(yīng)力筋單元重心到y(tǒng)軸、x軸的距離,xpk在y軸右側(cè)及ypk在x軸上側(cè)時取正值;
x、y——分別為以截面重心為原點(diǎn)的直角坐標(biāo)系的兩個坐標(biāo)軸;
r——截面重心至中和軸的距離;
h01——截面受壓區(qū)外邊緣至受拉區(qū)最外排普通鋼筋之間垂直于中和軸的距離;
θ——x軸與中和軸的夾角,順時針方向取正值;
x0——中和軸至受壓區(qū)最外側(cè)邊緣的距離。
圖E.0.1 任意截面構(gòu)件正截面承載力計算
E.0.2 環(huán)形和圓形截面受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力,應(yīng)按本規(guī)范第E.0.3條和第E.0.4條的規(guī)定計算。但在計算時,應(yīng)在公式(E.0.3—1)、公式(E.0.3—3)和公式(K.0.4—1)中取等號,并取軸向力設(shè)計值N=0;同時,應(yīng)將公式(E.0.3—2)、公式(E.0.3—4)和公式(E.0.4—2)中Nei以彎矩設(shè)計值M代替。
E.0.3 沿周邊均勻配置縱向鋼筋的環(huán)形截面偏心受壓構(gòu)件(圖E.0.3),其正截面受壓承載力宜符合下列規(guī)定:
1 鋼筋混凝土構(gòu)件
2 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件
在上述各公式中的系數(shù)和偏心距,應(yīng)按下列公式計算:
式中:A——環(huán)形截面面積;
As——全部縱向普通鋼筋的截面面積;
Ap——全部縱向預(yù)應(yīng)力筋的截面面積;
r1、r2——環(huán)形截面的內(nèi)、外半徑;
rs——縱向普通鋼筋重心所在圓周的半徑;
rp——縱向預(yù)應(yīng)力筋重心所在圓周的半徑;
e0——軸向壓力對截面重心的偏心距;
ea——附加偏心距,按本規(guī)范第6.2.5條確定;
α——受壓區(qū)混凝土截面面積與全截面面積的比值;
αt——縱向受拉鋼筋截面面積與全部縱向鋼筋截面面積的比值,當(dāng)α大于2/3時,取αt為0。
E.0.4 沿周邊均勻配置縱向普通鋼筋的圓形截面鋼筋混凝土偏心受壓構(gòu)件(圖E.0.4),其正截面受壓承載力宜符合下列規(guī)定:
式中:A——圓形截面面積;
As——全部縱向普通鋼筋的截面面積;
r——圓形截面的半徑;
rs——縱向普通鋼筋重心所在圓周的半徑;
e0——軸向壓力對截面重心的偏心距;
ea——附加偏心距,按本規(guī)范第6.2.5條確定;
α——對應(yīng)于受壓區(qū)混凝土截面面積的圓心角(rad)與2π的比值;
αt——縱向受拉普通鋼筋截面面積與全部縱向普通鋼筋截面面積的比值,當(dāng)α大于0.625時,取αt為O。
注:本條適用于截面內(nèi)縱向普通鋼筋數(shù)量不少于6根的情況。
圖E.0.4 沿周邊均勻配筋的圓形截面
E.0.5 沿周邊均勻配置縱向鋼筋的環(huán)形和圓形截面偏心受拉構(gòu)件,其正截面受拉承載力應(yīng)符合本規(guī)范公式(6.2.25—1)的規(guī)定,式中的正截面受彎承載力設(shè)計值Mu可按本規(guī)范第E.0.2條的規(guī)定進(jìn)行計算,但應(yīng)取等號,并以Mu代替Nei。
附錄F 板柱節(jié)點(diǎn)計算用等效集中反力設(shè)計值
F.0.1 在豎向荷載、水平荷載作用下的板柱節(jié)點(diǎn),其受沖切承載力計算中所用的等效集中反力設(shè)計值Fl,eq可按下列情況確定:
1 傳遞單向不平衡彎矩的板柱節(jié)點(diǎn)
當(dāng)不平衡彎矩作用平面與柱矩形截面兩個軸線之一相重合時,可按下列兩種情況進(jìn)行計算:
1)由節(jié)點(diǎn)受剪傳遞的單向不平衡彎矩α0Munb,當(dāng)其作用的方向指向圖F.0.1的AB邊時,等效集中反力設(shè)計值可按下列公式計算:
[F.0.1-1]
[F.0.1-2]
2)由節(jié)點(diǎn)受剪傳遞的單向不平衡彎矩α0Munb,當(dāng)其作用的方向指向圖F.0.1的CD邊時,等效集中反力設(shè)計值可按下列公式計算:
[F.0.1-3]
[F.0.1-4]
式中:Fl——在豎向荷載、水平荷載作用下,柱所承受的軸向壓力設(shè)計值的層間差值減去柱頂沖切破壞錐體范圍內(nèi)板所承受的荷載設(shè)計值;
α0——計算系數(shù),按本規(guī)范第F.0.2條計算;
Munb——豎向荷載、水平荷載引起對臨界截面周長重心軸(圖F.0.1中的軸線2)處的不平衡彎矩設(shè)計值;
Munb,c——豎向荷載、水平荷載引起對柱截面重心軸(圖F.0.1中的軸線1)處的不平衡彎矩設(shè)計值;
aAB、aCD——臨界截面周長重心軸至AB、CD邊緣的距離;
Ic——按臨界截面計算的類似極慣性矩,按本規(guī)范第F.0.2條計算;
eg——在彎矩作用平面內(nèi)柱截面重心軸至臨界截面周長重心軸的距離,按本規(guī)范第F.0.2條計算;對中柱截面和彎矩作用平面平行于自由邊的邊柱截面,eg=0。
圖F.0.1 矩形柱及受沖切承載力計算的幾何參數(shù)
(a)中柱截面;(b)邊柱截面(彎矩作用平面垂直于自由邊) (c)邊柱截面(彎矩作用平面平行于自由邊);(d)角柱截面 1柱截面重心G的軸線;2-臨界截面周長重心g的軸線;3-不平衡彎矩作用平面;4--自由邊
2,傳遞雙向不平衡彎矩的板柱節(jié)點(diǎn)
當(dāng)節(jié)點(diǎn)受剪傳遞到臨界截面周長兩個方向的不平衡彎矩為α0xMunb,x、α0yMunb,y時,等效集中反力設(shè)計值可按下列公式計算:
[F.0.1-5]
[F.0.1-6]
式中:τunb,max——由受剪傳遞的雙向不平衡彎矩在臨界截面上產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力設(shè)計值;
Munb,x、Munb,y——豎向荷載、水平荷載引起對臨界截面周長重心處x軸、y軸方向的不平衡彎矩設(shè)計值,可按公式(F.0.1-2)或公式(F.0.1-4)同樣的方法確定;
α0x、α0y——x軸、y軸的計算系數(shù),按本規(guī)范第F.0.2條和第F.0.3條確定;
Icx、Icy——對x軸、y軸按臨界截面計算的類似極慣性矩,按本規(guī)范第F.0.2條和第F.0.3條確定;
ax、ay——最大剪應(yīng)力τmax的作用點(diǎn)至x軸、y軸的距離。
3 當(dāng)考慮不同的荷載組合時,應(yīng)取其中的較大值作為板柱節(jié)點(diǎn)受沖切承載力計算用的等效集中反力設(shè)計值。
F.0.2 板柱節(jié)點(diǎn)考慮受剪傳遞單向不平衡彎矩的受沖切承載力計算中,與等效集中反力設(shè)計值Fl,eq有關(guān)的參數(shù)和本附錄圖F.0.1中所示的幾何尺寸,可按下列公式計算:
1 中柱處臨界截面的類似極慣性矩、幾何尺寸及計算系數(shù)可按下列公式計算(圖F.0.1a):
2 邊柱處臨界截面的類似極慣性矩、幾何尺寸及計算系數(shù)可按下列公式計算:
1)彎矩作用平面垂直于自由邊(圖F.0.1b)
2)彎矩作用平面平行于自由邊(圖F.0.lc)
3 角柱處臨界截面的類似極慣性矩、幾何尺寸及計算系數(shù)可按下列公式計算(圖F.0.1d):
F.0.3 在按本附錄公式(F.0.1—5)、公式(F.0.1—6)進(jìn)行板柱節(jié)點(diǎn)考慮傳遞雙向不平衡彎矩的受沖切承載力計算中,如將本附錄第F.0.2條的規(guī)定視作x軸(或y軸)的類似極慣性矩、幾何尺寸及計算系數(shù),則與其相應(yīng)的y軸(或x軸)的類似極慣性矩、幾何尺寸及計算系數(shù),可將前述的x軸(或y軸)的相應(yīng)參數(shù)進(jìn)行置換確定。
F.0.4 當(dāng)邊柱、角柱部位有懸臂板時,臨界截面周長可計算至垂直于自由邊的板端處,按此計算的臨界截面周長應(yīng)與按中柱計算的臨界截面周長相比較,并取兩者中的較小值。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)按本規(guī)范第F.0.2條和第F.0.3條的原則,確定板柱節(jié)點(diǎn)考慮受剪傳遞不平衡彎矩的受沖切承載力計算所用等效集中反力設(shè)計值Fl,eq的有關(guān)參數(shù)。
附錄G 深受彎構(gòu)件
G.0.1 簡支鋼筋混凝土單跨深梁可采用由一般方法計算的內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計;鋼筋混凝土多跨連續(xù)深梁應(yīng)采用由二維彈性分析求得的內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計。
G.0.2 鋼筋混凝土深受彎構(gòu)件的正截面受彎承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:
[G.0.2-1]
[G.0.2-2]
[G.0.2-3]
當(dāng)l0<h時,取內(nèi)力臂z=0.6l0。
式中:x——截面受壓區(qū)高度,按本規(guī)范第6.2節(jié)計算;
當(dāng)x<0.2h0時,取x=0.2h0;
h0——截面有效高度:h0=h-as,其中h為截面高度;當(dāng)l0/h≤2時,跨中截面as取0.1h,支座截面as取0.2h;當(dāng)l0/h>2時,as按受拉區(qū)縱向鋼筋截面重心至受拉邊緣的實(shí)際距離取用。
G.0.3 鋼筋混凝土深受彎構(gòu)件的受剪截面應(yīng)符合下列條件:
當(dāng)hw/b不大于4時
[G.0.3-1]
當(dāng)hw/b不小于6時
當(dāng)hw/b大于4且小于6時,按線性內(nèi)插法取用。
式中:V——剪力設(shè)計值;
l0——計算跨度,當(dāng)l0小于2h時,取2h;
b——矩形截面的寬度以及T形、I形截面的腹板厚度;
h、h0——截面高度、截面有效高度;
hw——截面的腹板高度:矩形截面,取有效高度h0;T形截面,取有效高度減去翼緣度;I形和箱形截面,取腹板凈高;
βc——混凝土強(qiáng)度影響系數(shù),按本規(guī)范第6.3.1條的規(guī)定取用。
G.0.4 矩形、T形和I形截面的深受彎構(gòu)件,在均布荷載作用下,當(dāng)配有豎向分布鋼筋和水平分布鋼筋時,其斜截面的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:
對集中荷載作用下的深受彎構(gòu)件(包括作用有多種荷載,且其中集中荷載對支座截面所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%以上的情況),其斜截面的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定:
式中:λ——計算剪跨比:當(dāng)l0/h不大于2.0時,取λ=0.25;當(dāng)l0/h大于2且小于5時,取λ=a/h,其中,a為集中荷載到深受彎構(gòu)件支座的水平距離;λ的上限值為(0.92l0/h-1.58),下限值為(0.42l0/h-0.58);
l0/h——跨高比,當(dāng)l0/h小于2時,取2.0。
G.0.5 一般要求不出現(xiàn)斜裂縫的鋼筋混凝土深梁,應(yīng)符合下列條件:
[G.0.5]
式中:Vk——按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算的剪力值。
此時可不進(jìn)行斜截面受剪承載力計算,但應(yīng)按本規(guī)范第G.0.10條、第G.0.12條的規(guī)定配置分布鋼筋。
G.0.6 鋼筋混凝土深梁在承受支座反力的作用部位以及集中荷載作用部位,應(yīng)按本規(guī)范第6.6節(jié)的規(guī)定進(jìn)行局部受壓承載力計算。
G.0.7 深梁的截面寬度不應(yīng)小于140mm。當(dāng)l0/h不小于1時,h/b不宜大于25;當(dāng)l0/h小于1時,l0/b不宜大于25。深梁的混凝土強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20。當(dāng)深梁支承在鋼筋混凝土柱上時,宜將柱伸至深梁頂。深梁頂部應(yīng)與樓板等水平構(gòu)件可靠連接。
G.0.8 鋼筋混凝土深梁的縱向受拉鋼筋宜采用較小的直徑,且宜按下列規(guī)定布置:
1 單跨深梁和連續(xù)深梁的下部縱向鋼筋宜均勻布置在梁下邊緣以上0.2h的范圍內(nèi)(圖G.0.8—1及圖G.0.8—2)。
圖G.0.8-1 單跨深梁的鋼筋配置
1-下部縱向受拉鋼筋及彎折錨固;2-水平及豎向分布鋼筋;3-拉筋;4-拉筋加密區(qū)
2 連續(xù)深梁中間支座截面的縱向受拉鋼筋宜按圖G.0.8—3規(guī)定的高度范圍和配筋比例均勻布置在相應(yīng)高度范圍內(nèi)。對于l0/h小于1的連續(xù)深梁,在中間支座底面以上0.2l0~0.6l0高度范圍內(nèi)的縱向受拉鋼筋配筋率尚不宜小于0.5%。水平分布鋼筋可用作支座部位的上部縱向受拉鋼筋,不足部分可由附加水平鋼筋補(bǔ)足,附加水平鋼筋自支座向跨中延伸的長度不宜小于0.4l0(圖G.0.8—2)。
圖G.0.8-2 連續(xù)深梁的鋼筋配置
1-下部縱向受拉鋼筋;2-水平分布鋼筋;3-豎向分布鋼筋;
4-拉筋;5-拉筋加密區(qū);6-支座截面上部的附加水平鋼筋
圖G.0.8-3 連續(xù)深梁中間支座截面縱向受拉鋼筋在不同高度范圍內(nèi)的分配比例
G.0.9 深梁的下部縱向受拉鋼筋應(yīng)全部伸入支座,不應(yīng)在跨中彎起或截斷。在簡支單跨深梁支座及連續(xù)深梁梁端的簡支支座處,縱向受拉鋼筋應(yīng)沿水平方向彎折錨固(圖G.0.8—1),其錨固長度應(yīng)按本規(guī)范第8.3.1條規(guī)定的受拉鋼筋錨固長度la乘以系數(shù)1.1采用;當(dāng)不能滿足上述錨固長度要求時,應(yīng)采取在鋼筋上加焊錨固鋼板或?qū)摻钅┒撕赋煞忾]式等有效的錨固措施。連續(xù)深梁的下部縱向受拉鋼筋應(yīng)全部伸過中間支座的中心線,其自支座邊緣算起的錨固長度不應(yīng)小于la。
G.0.10 深梁應(yīng)配置雙排鋼筋網(wǎng),水平和豎向分布鋼筋直徑均不應(yīng)小于8mm,間距不應(yīng)大于200mm。
當(dāng)沿深梁端部豎向邊緣設(shè)柱時,水平分布鋼筋應(yīng)錨入柱內(nèi)。
在深梁上、下邊緣處,豎向分布鋼筋宜做成封閉式。
在深梁雙排鋼筋之間應(yīng)設(shè)置拉筋,拉筋沿縱橫兩個方向的間距均不宜大于600mm,在支座區(qū)高度為0.4h,寬度為從支座伸出0.4h的范圍內(nèi)(圖G.0.8—1和圖G.0.8—2中的虛線部分),尚應(yīng)適當(dāng)增加拉筋的數(shù)量。
G.0.11 當(dāng)深梁全跨沿下邊緣作用有均布荷載時,應(yīng)沿梁全跨均勻布置附加豎向吊筋,吊筋間距不宜大于200mm。
當(dāng)有集中荷載作用于深梁下部3/4高度范圍內(nèi)時,該集中荷載應(yīng)全部由附加吊筋承受,吊筋應(yīng)采用豎向吊筋或斜向吊筋。豎向吊筋的水平分布長度s應(yīng)按下列公式確定(圖G.0.11a):
當(dāng)h1不大于hb/2時
s=bb+hb (G.0.11—1)
當(dāng)h1大于hb/2時
s=bb+2h1 (G.0.11—2)
式中:bb——傳遞集中荷載構(gòu)件的截面寬度;
hb——傳遞集中荷載構(gòu)件的截面高度;
h1——從深梁下邊緣到傳遞集中荷載構(gòu)件底邊的高度。
豎向吊筋應(yīng)沿梁兩側(cè)布置,并從梁底伸到梁頂,在梁頂和梁底應(yīng)做成封閉式。
附加吊筋總截面面積Asv應(yīng)按本規(guī)范第9.2節(jié)進(jìn)行計算,但吊筋的設(shè)計強(qiáng)度fyv應(yīng)乘以承載力計算附加系數(shù)0.8。
圖G.0.11 深梁承受集中荷載作用時的附加吊筋
注:圖中尺寸單位mm。
G.0.12 深梁的縱向受拉鋼筋配筋率ρ(ρ=As/bh)、水平分布鋼筋配筋率ρsh(ρsh=Ash/bsv,sv為水平分布鋼筋的間距)和豎向分布鋼筋配筋率ρsv(ρsv=Asv/bsh,sh為豎向分布鋼筋的間距)不宜小于表G.0.12規(guī)定的數(shù)值。
表G.0.12 深梁中鋼筋的最小配筋百分率(%)
鋼筋種類
縱向受拉鋼筋
水平分布鋼筋
豎向分布鋼筋
HPB300
0.25
0.25
0.20
HRB400、HRBF400、RRB400、HRB335
0.20
0.20
0.15
HRB500、HRBF500
0.15
0.15
0.10
注:當(dāng)集中荷載作用于連續(xù)深梁上部1/4高度范圍內(nèi)且l0/h大于1.5時,豎向分布鋼筋最小配筋百分率應(yīng)增加0.05。
G.0.13 除深梁以外的深受彎構(gòu)件,其縱向受力鋼筋、箍筋及縱向構(gòu)造鋼筋的構(gòu)造規(guī)定與一般梁相同,但其截面下部1/2高度范圍內(nèi)和中間支座上部1/2高度范圍內(nèi)布置的縱向構(gòu)造鋼筋宜較一般梁適當(dāng)加強(qiáng)。
附錄H 無支撐疊合梁板
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)計算,其中,彎矩設(shè)計值應(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算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值;
M2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟嬎憬孛娈a(chǎn)生的彎矩設(shè)計值;
M1Q——第一階段施工活荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值;
M2Q——第二階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值,取本階段施工活荷載和使用階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的彎矩設(shè)計值中的較大值。
在計算中,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)行計算。其中,剪力設(shè)計值應(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算截面產(chǎn)生的剪力設(shè)計值;
V2G——第二階段面層、吊頂?shù)茸灾卦谟嬎憬孛娈a(chǎn)生的剪力設(shè)計值;
V1Q——第一階段施工活荷載在計算截面產(chǎn)生的剪力設(shè)計值;
V2Q——第二階段可變荷載產(chǎn)生的剪力設(shè)計值,取本階段施工活荷載和使用階段可變荷載在計算截面產(chǎn)生的剪力設(shè)計值中的較大值。
在計算中,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)行計算,且不低于預(yù)制構(gòu)件的受剪承載力設(shè)計值;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:
[H.0.4-1]
此外,混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值ft取疊合層和預(yù)制構(gòu)件中的較低值。
對不配箍筋的疊合板,當(dāng)符合本規(guī)范疊合界面粗糙度的構(gòu)造規(guī)定時,其疊合面的受剪強(qiáng)度應(yīng)符合下列公式的要求:
[H.0.4-2]
H.0.5 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合受彎構(gòu)件,其預(yù)制構(gòu)件和疊合構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行正截面抗裂驗算。此時,在荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合下,抗裂驗算邊緣混凝土的拉應(yīng)力不應(yīng)大于預(yù)制構(gòu)件的混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值ftk。抗裂驗算邊緣混凝土的法向應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算:
預(yù)制構(gòu)件
[H.0.5-1]
疊合構(gòu)件
[H.0.5-2]
式中:M1Gk——預(yù)制構(gòu)件自重、預(yù)制樓板自重和疊合層自重標(biāo)準(zhǔn)值在計算截面產(chǎn)生的彎矩值;
M1k——第一階段荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下在計算截面產(chǎn)生值,取M1k=M1Gk+M1Qk,此處,M1Qk為第一階段施工活荷載標(biāo)準(zhǔn)值在計算截面產(chǎn)生的彎矩值;
M2k——第二階段荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下在計算截面上產(chǎn)生的彎矩值,取M2k=M2Gk+M2Qk,此處M2Gk為面層、吊頂?shù)茸灾貥?biāo)準(zhǔn)值在計算截面產(chǎn)生的彎矩值;M2Qk為使用階段可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值在計算截面產(chǎn)生的彎矩值;
W01——預(yù)制構(gòu)件換算截面受拉邊緣的彈牲抵抗矩;
W0——疊合構(gòu)件換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩,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.0.6 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合構(gòu)件,應(yīng)按本規(guī)范第7.1.5條的規(guī)定進(jìn)行斜截面抗裂驗算;混凝土的主拉應(yīng)力及主壓應(yīng)力應(yīng)考慮疊合構(gòu)件受力特點(diǎn),并按本規(guī)范第7.1.6條的規(guī)定計算。
H.0.7 鋼筋混凝土疊合受彎構(gòu)件在荷載準(zhǔn)永久組合下,其縱向受拉鋼筋的應(yīng)力σsq應(yīng)符合下列規(guī)定:
[H.0.7-1]
[H.0.7-2]
在彎矩M1GK作用下,預(yù)制構(gòu)件縱向受拉鋼筋的應(yīng)力σs1k可按下列公式計算:
[H.0.7-3]
式中:h01——預(yù)制構(gòu)件截面有效高度。
在荷載準(zhǔn)永久組合相應(yīng)的彎矩M2q作用下,疊合構(gòu)件縱向受拉鋼筋中的應(yīng)力增量σs2q可按下列公式計算:
[H.0.7-4]
當(dāng)M1Gk<0.35M1u時,公式(H.0.7-4)中的0.5(1+h1/h)值應(yīng)取等于1.0;此處,M1u為預(yù)制構(gòu)件正截面受彎承載力設(shè)計值,應(yīng)按本規(guī)范第6.2節(jié)計算,但式中應(yīng)取等號,并以M1u代替M。
H.0.8 混凝土疊合構(gòu)件應(yīng)驗算裂縫寬度,按荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響所計算的最大裂縫寬度wmax,不應(yīng)超過本規(guī)范第3.4節(jié)規(guī)定的最大裂縫寬度限值。
按荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度wmax可按下列公式計算:
鋼筋混凝土構(gòu)件
[H.0.8-1]
(H.0.8-2)
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件
[H.0.8-3]
(H.0.8-4)
式中:deq——受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑,按本規(guī)范第7.1.2條的規(guī)定計算;
ρte1、ρte——按預(yù)制構(gòu)件、疊合構(gòu)件的有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率,按本規(guī)范第7.1.2條計算;
ftk1——預(yù)制構(gòu)件的混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。
H.0.9 疊合構(gòu)件應(yīng)按本規(guī)范第7.2.1條的規(guī)定進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)下的撓度驗算。其中,疊合受彎構(gòu)件按荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響的剛度可按下列公式計算:
鋼筋混凝土構(gòu)件
[H.0.9-1]
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件
[H.0.9-2]
(H.0.9-3)
(H.0.9-4)
式中:θ——考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù),按本規(guī)范第7.2.5條采用;
Mk——疊合構(gòu)件按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計算的彎矩值;
Mq——疊合構(gòu)件按荷載準(zhǔn)永久組合計算的彎矩值;
Bs1——預(yù)制構(gòu)件的短期剛度,按本規(guī)范第H.0.10條取用;
Bs2——疊合構(gòu)件第二階段的短期剛度,按本規(guī)范第H.0.10條取用;
ψq——第二階段可變荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)。
H.0.10 荷載準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合下疊合式受彎構(gòu)件正彎矩區(qū)段內(nèi)的短期剛度,可按下列規(guī)定計算。
1 鋼筋混凝土疊合構(gòu)件
1)預(yù)制構(gòu)件的短期剛度B是可按本規(guī)范公式(7.2.3-1)計算。
2)疊合構(gòu)件第二階段的短期剛度可按下列公式計算:
[H.0.10-1]
式中:αE——鋼筋彈性模量與疊合層混凝土彈性模量的比值:αE=Es/Ec2。
2 預(yù)應(yīng)力混凝土疊合構(gòu)件
1)預(yù)制構(gòu)件的短期剛度B是可按本規(guī)范公式(7.2.3-2)計算。
2)疊合構(gòu)件第二階段的短期剛度可按下列公式計算:
[H.0.10-2]
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)行計算。在計算中,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,可將計算所得的預(yù)應(yīng)力反拱值乘以增大系數(shù)1.75。
附錄J 后張曲線預(yù)應(yīng)力筋由錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失
J.0.1 在后張法構(gòu)件中,應(yīng)計算曲線預(yù)應(yīng)力筋由錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。
1 反摩擦影響長度lf(mm)(圖J.0.1)可按下列公式計算:
[J.0.1-1]
[J.0.1-2]
式中:a——張拉端錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值(mm),按本規(guī)范表10.2.2采用;
△σd——單位長度由管道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失(MPa/mm);
σ0——張拉端錨下控制應(yīng)力,按本規(guī)范第10.1.3條的規(guī)定采用;
σl——預(yù)應(yīng)力筋扣除沿途摩擦損失后錨固端應(yīng)力;
l——張拉端至錨固端的距離(mm)。
2 當(dāng)lf≤l時,預(yù)應(yīng)力筋離張拉端x處考慮反摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失σl1可按下列公式計算:
[J.0.1-3]
[J.0.1-4]
式中:△σ——預(yù)應(yīng)力筋考慮反向摩擦后在張拉端錨下的預(yù)應(yīng)力損失值。
3 當(dāng)lf>l 時,預(yù)應(yīng)力筋離張拉端xl 處考慮反向摩擦后的預(yù)應(yīng)力損失σ可按下列公式計算:
[J.0.1-5]
式中:△σ’——預(yù)應(yīng)力筋考慮反向摩擦后在張拉端錨下的預(yù)應(yīng)力損失值,可按以下方法求得:在圖J.0.1中設(shè)“ca‘'bd”等腰梯形面積A=a·Ep,試算得到cd, 則△σ'=cd。
圖J.0.1 考慮反向摩擦后預(yù)應(yīng)力損失計算
注:1 caa表示預(yù)應(yīng)力筋扣除管道正摩擦損失后的應(yīng)力分布線;
2 eaa表示lf≤l 時,預(yù)應(yīng)力筋扣除管道正摩擦和內(nèi)縮(考慮反摩擦)損失后的 應(yīng)力分布線;
3 db表示lf>l 時,預(yù)應(yīng)力筋扣除管道正摩擦和內(nèi)縮(考慮反摩擦)損失后的應(yīng) 力分布線。
J.0.2 兩端張拉(分次張拉或同時張拉)且反摩擦損失影響長度有重疊時,在重疊范圍內(nèi)同一截面扣除正摩擦和回縮反摩擦損失后預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力可取:兩端分別張拉、錨固,分別計算正摩擦利回縮反摩擦損失,分別將張拉端錨下控制應(yīng)力減去上述應(yīng)力計算結(jié)果所得較大值。
J.0.3 常用束形的后張曲線預(yù)應(yīng)力筋或折線預(yù)應(yīng)力筋,由于錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮在反向摩擦影響長度lf范圍內(nèi)的預(yù)應(yīng)力損失值σl1,可按下列公式計算:
1,拋物線形預(yù)應(yīng)力筋可近似按圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋考慮(圖J.0.3-1)。當(dāng)其對應(yīng)的圓心角θ≤45O時(對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋θ≤90O),預(yù)應(yīng)力損失值σl1,可按下列公式計算:
[J.0.3-1]
反向摩擦影響長度lf(m)可按下列公式計算:
[J.0.3-2]
式中:rc——圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋的曲率半徑(m) ;
μ——預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦系數(shù),按本規(guī)范表10.2.4采用;
κ——考慮孔道每米長度局部偏差的摩擦系數(shù),按本規(guī)范表10.2.4采用;
x——張拉端至計算截面的距離(m);
a——張拉端錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮值(mm),按本規(guī)范表10.2.2采用;
Es——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量。
圖J.0.3-1 圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失σl1
2 端部為直線(直線長度為l0),而后由兩條圓弧形曲線(圓弧對應(yīng)的圓心 角θ≤45O,對無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋取θ≤90O)組成的預(yù)應(yīng)力筋(圖J.0.3-2),預(yù)應(yīng)力損失值σl1.可按下列公式計算:
當(dāng)x≤l0時
[J.0.3-3]
當(dāng)l0<x≤l1時
[J.0.3-4]
當(dāng)l1<x≤lf時
[J.0.3-5]
反向摩擦影響長度lf(m)可按下列公式計算:
[J.0.3-6]
[J.0.3-7]
[J.0.3-8]
式中:l1——預(yù)應(yīng)力筋張拉端起點(diǎn)至反彎點(diǎn)的水平投影長度;
i1、i2——第一、二段圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋中應(yīng)力近似直線變化的斜率;
rc1、rc2——第一、二段圓弧形曲線預(yù)應(yīng)力筋的曲率半徑;
σa、σb——預(yù)應(yīng)力筋在a、b點(diǎn)的應(yīng)力。
圖J.0.3-2 兩條圓弧形曲線組成的預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失σl1
3 當(dāng)折線形預(yù)應(yīng)力筋的錨固損失消失于折點(diǎn)c之外時(圖J.0.3-3),預(yù)應(yīng)力損失值σl1,可按下列公式計算:
當(dāng)x≤l0時
圖J.0.3-3 折線形預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失σl1
[J.0.3-9]
當(dāng)l0<x≤l1時
[J.0.3-10]
當(dāng)l1<x≤lf 時
[J.0.3-11]
反向摩擦影響長度lf(mm)可按下列公式計算:
[J.0.3-12]
[J.0.3-13]
[J.0.3-14]
[J.0.3-15]
[J.0.3-16]
式中:i1——預(yù)應(yīng)力筋bc段中應(yīng)力近似直線變化的斜率;
i2——預(yù)應(yīng)力筋在折點(diǎn)c以外應(yīng)力近似直線變化的斜率;
l1——張拉端起點(diǎn)至預(yù)應(yīng)力筋折點(diǎn)c的水平投影長度。
附錄K 與時間相關(guān)的預(yù)應(yīng)力損失
K.0.1 混凝土收縮和徐變引起預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失終極值可按下列規(guī)定計算:
1 受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力損失終極值σ1s
[K.0.1-1]
式中:σpc——受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋合力點(diǎn)處由預(yù)加力(扣除相應(yīng)階段預(yù)應(yīng)力損失)和梁自重產(chǎn)生的混凝土法向壓應(yīng)力,其值不得大于0.5f’cu;簡支梁可取跨中截面與1/4跨度處截面的平均值;連續(xù)梁和框架可取若干有代表性截面的平均值;
φ∞——混凝土徐變系數(shù)終極值;
ε∞——混凝土收縮應(yīng)變終極值;
Es——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量;
αp——預(yù)應(yīng)力筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;
ρ—一受拉區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的配筋率:先張法構(gòu)件,ρ=(Ap+As)/A0;后張法構(gòu)件,ρ=(Ap+As)/An;對于對稱配置預(yù)應(yīng)力筋和普通鋼筋的構(gòu)件,配筋率ρ取鋼筋總截面面積的一半。
當(dāng)無可靠資料時,φ∞、ε∞值可按表K.0.1-1及表K.0.1-2采用。如結(jié)構(gòu)處于年平均相對濕度低于40%的環(huán)境下,表列數(shù)值應(yīng)增加30%。
表K.0.1-1 混凝土收縮應(yīng)變終極值ε∞(×10-4)
表K.0.1-2 混凝土徐變系數(shù)終極值φ∞
K.0.2 考慮時間影響的混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失值,可由第K.0.1條計算的預(yù)應(yīng)力損失終極值σl5、σ'l5乘以表K.0.2中相應(yīng)的系數(shù)確定。
考慮時間影響的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失值,可由本規(guī)范第10.2.1條計算的預(yù)應(yīng)力損失值σl4乘以表K.0.2中相應(yīng)的系數(shù)確定。
表K.0.2 隨時間變化的預(yù)應(yīng)力損失系數(shù)
注:1,先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的松弛損失時間從張拉完成開始計算,收縮徐變損失從放張完成開始計算;后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的松弛損失、收縮徐變損失均從張拉完成開始計算。
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