正常使用极限状态验算

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1、第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算第—节概述结构的极限状态分为两类：承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载力或不适应承载的过大变形。超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性要求。对各种结构构件都应进行该极限状态设计。采用荷载设计值及材料强度设计值。荷载效应采用基本组合及偶然组合。（二）正常使用极限状态超过该极限状态，结构就不满足预定的适用性和耐久性要求。产生过大的变形，影响正常使用和外观；（不安全感、不能正常使用等）产生过宽的裂缝，对耐久性有影响或者产生人们心理上不能接受的感觉；（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）产生过大的振动影响使

2、用。结构设计首先要满足承载能力的要求，以保证结构安全使用；然后按正常使用极限状态进行校核，以保结构的适用性及耐久性。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.1概述三．正常使用极限状态设计表达式正常使用极限状态验算的可靠度要求较低，一般要求β=1.0∼2.0。材料强度采用标准值而不用设计值，即材料分项系数取为1.0。荷载采用标准值而不用设计值，即荷载分项系数γG及γQ取为1.0。结构系数γd及设计状况系数ψ也均取为1.0。按荷载效应的短期组合及长期组合分别验算。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.1概述（一）短期组合γ0Ss(Gk，Qk，fk，ak)≤c1（二）长期组合γ0Sl

3、(Gk，ρQk，fk，ak)≤c2c1、c2——结构的功能限值（裂缝宽度或挠度）；Ss(·)、Sl(·)——短期组合及长期组合时的功能函数；fk——材料强度的标准值；ρ——可变荷载标准值的长期组合系数，参照有关荷载规范规定及工程经验取用。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.1概述第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.1概述正常使用极限状态：结构构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。正常使用极限状态验算可能成为设计中控制情况。一般只对持久状况进行验算。验算内容：抗裂验算、裂缝宽度验算及变形验算。抗裂验算范围：承受水压的轴拉、小偏拉及发生裂缝后引起严重渗漏构件。裂缝宽度

4、验算范围：一般钢筋砼构件。变形验算范围：严格限制变形的构件。最大裂缝宽度容许值根据环境类别及长、短期组合确定。变形容许值根据构件类型及长、短期组合确定。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算第二节抗裂验算一.轴心受拉构件钢筋与混凝土变形协调，即将开裂时，c=ft；s=sES=tmaxEs=Esft/Ec=Eft第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算Ns、Nl——由荷载标准值按荷载效应短期组合及长期组合计算的轴向力；ftk——砼轴心抗拉强度标准值；αct——砼拉应力限制系数，短期组合，αct=0.85；长期组合，αct=0.70；Ao——换算截面面

5、积，Ao=Ac+αEAs，αE=Es/Ec；As为钢筋截面面积；Ac为砼截面面积。为满足目标可靠指标要求，引进拉应力限制系数αct，ft改用ftk:靠增加钢筋提高抗裂能力是不经济，不合理的。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算二.受弯构件受弯构件正截面即将开裂时，应力处于第I阶段末。受拉区近似假定为梯形，塑化区占受拉区高度的一半。利用平截面假定，根据力和力矩的平衡，求出Mcr。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算更方便的是在保持Mcr相等的条件下，将受拉区梯形应力图折换成直线分布应力图。受拉边缘应力为γmft。γm为截面抵抗矩的塑性系数。换算后可直接用

6、弹性体的材料力学公式进行计算。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算Ao=Ac+αEAs+αEAs’把钢筋换算为同位置的砼截面面积αEAs和αEAs′：W0——换算截面A0对受拉边缘的弹性抵抗矩；y0——换算截面重心轴至受压边缘的距离；I0——换算截面对其重心轴的惯性矩。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算Ms，、Ml——由荷载标准值按荷载效应短期组合及长期组合计算的弯矩值。为满足目标可靠指标的要求，引用拉应力限制系数αct，荷载和材料强度均取用标准值。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算γm是受拉区为梯形的应力图形，按抗裂弯矩相等的原则，

7、折算成直线应力图形时，相应受拉边缘应力比值。γm值与假定的受拉区应力图形有关，各种截面的γm值见附录五表4。γm值还与截面高度h﹑配筋率和受力状态有关。γm值随h值的增大而减小。乘以考虑截面高度影响的修正系数，其值不大于1.1。h以mm计，当h>3000mm，取h=3000mm。第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算双筋工字形换算截面特征值第八章钢筋砼构件正常使用极限状态验算8.2抗裂验算三.偏心受拉构件把钢筋换算为砼截面面积，将应力折换成直线分布，引入γ偏拉，采用迭