l工程建设与设计 JConstruction&Des ForProject
基 于 中 美 规 范 的 钢 筋 混 凝 土 构 件 裂 缝 控 制
Reinforced Concrete Structures CrackControl Based Sino.US Specification
冯 涛华 ,吴旭 旺 。
(中交第二航务工程勘察设计院有限公司,武汉 430071)
FENG Tao-hua,WUXu-wang
(CCCCSecondHarborConsultantsCo.Ltd.,Wuhan 430071,China)
【摘 要】针对中美两国规范关于钢筋混凝土构件裂缝控制标准、裂缝宽度计算原理和公式进行了比较分析,并以实际算例对
上述各规范的钢筋混凝土构件裂缝宽度计算结果进行了比较,并比较了各规范允许的裂缝宽度。结果表明,现行美国规范以控制
钢筋间距来控制裂缝的做法,国内设计基本都能满足要求,而我国现行规范对裂缝的控制较严,计算标准偏安全
【Abstract】AccordingtoChineseandAmericannormsonreinforcedconcretecomponentscrackcontrolstandards。principlesandformulas
crackwidthwere comparedand analyzed,and practical examples of reinforced concrete s~uctures crackwidth of each ofthe above
specification results WOl'e compared,and compare the crack width of each specification allows.The results showed that the current
specificationstocontrolthespacingoftheUnitedStatestocontrol[hecrackofpractice,designedtomeetthebasicdomesticrequirements,and
ourcurrentnormsmorestrictcontrolofthecracks,calculatestandarddeviationsecurity.
【关键词】中美规范;钢筋混凝土构件;裂缝控制;标准
【Keywords】ChinaandtheUSnorms;constructedofreinforcedconcrete;crackcontrol;standard
【中图分类号】TU375 【文献标志码】B 【文章编号】1007-9467(201 5)08-0050-02
[DOff 10.13616/j.cnki.gejsysj.2015.08.010
1 引 言
近 年 来 ,我 国 正 在 建 筑 工程 中 大 力 推 广 应 用
400MPa,500MPa强度的高强钢筋,但在混凝土内部,存在着很
多微裂缝,这些裂缝本身不会对结构造成损害,在荷载或温差
作用下,高强钢筋的使用会增高钢筋使用应力,导致微裂缝不
断扩展和连通 ,进而演变成用肉眼可见的不同形式的裂缝 ,最
终使结构无法满足正常使用[1]。为保证钢筋混凝土结构的安全
性、耐久性和实用性 ,国内外针对钢筋混凝土结构的开裂和裂
缝问题研究颇多,国内外不同混凝土结构设计规范也对混凝
土构件的裂缝控制方法进行了规范,并限制了裂缝宽度 ,同
【作者简介】冯涛华(1983一),男,湖北宜昌人,工程师,从事结构工
程设计与研究。(电子信箱)536831 O0@qq,corn。
50
时,近几年,一些规范颁布了修订后的规范 ,进一步修改和补
充了关于裂缝控制方面对裂缝宽度计算的公式,为钢筋混凝
土结构的设计提供了必要依据。本文对我国和美国的混凝土
结构设计规范有关裂缝控制的规定进行了系统的比较研究,
以供参考。
2 中 国 与 美 国 的 裂 缝 控 制 标 准
我国现行 《混凝土结构设计规范》(GB 50010---2010)采
用了以概率理论为基础的极限状态设计法,对于结构构件的
可靠度则以可靠度指标度量 ,裂缝宽度计算主要以裂缝理论
为指导,并结合大量试验结果得到的半理论半经验公式 ,要求
最大裂缝宽度计算值不超过规定限制田。《混凝土结构设计规
范》要求根据环境类别确定相应裂缝控制等级和最大裂缝宽
度限值,并按照规定验算钢筋混凝土构件正截面裂缝宽度。混
凝土结构的环境类别主要分为 5个类别 ,一类为室内正常环
境,在该环境下,裂缝控制等级为三级,最大裂缝宽度限值
W~m=0.3mm,对于平均相对湿度 <60%地 区的受 弯构件 陆
0.4ram,对于钢筋混凝土屋架 、托架以及需要作废验算的吊车
梁,wtm=0.2mm,对于钢筋混凝土屋面粱, 0.3mm;~--类为室
内潮湿环境、(非)严寒和寒冷地区的露天环境等 ,裂缝控制等
级为三级 , 。 =o.2mm;--~类为冰盐、季水位变动、海滨环境,裂
缝控制等级为三级, O.2mm;对于四类的海水环境和五类
的受侵蚀l生物质影响自 ,其 要符合专门规定[31。
美国关于建筑混凝土结构的规范主要以可靠度理论为基
础 ,采用的设计表达式无分项系数 ,在设计用荷载和设计用材
料强度取值水准方面以及可靠度表达方式方面与我国规范有
着一定区别。早期的美国规范 ACI318也是直接计算裂缝宽度
的,并且允许对裂缝宽度进行比较 ,但由于混凝土开裂以及裂
缝宽度有一定的随机性 ,所以直接计算裂缝宽度不够准确,无
法将裂缝的实际宽度计算出来。从 ACI3 18--99起取消了区别
对待室内、室外的作法,开始通过钢筋间距对混凝土裂缝进行
控制,规范认为在普通环境条件下,混凝土裂缝宽度控制与耐
久性并无显著相关性嗍。规范 ACI3 1 8—99中基于混凝土受拉
底面的最大裂缝宽度 WⅡm=
基于中美规范的钢筋混凝土构件裂缝控制(论文).pdf