1、鋼筋混凝土梁裂縫計(jì)算的研究分析鋼筋混凝土梁什么時(shí)候是強(qiáng)度控制，什么時(shí)候是裂縫控制呢？ 一 般情況下，經(jīng)過(guò)抗震設(shè)計(jì)的嵌固層以上的結(jié)構(gòu)（7度以上），其框架 梁多屬于強(qiáng)度控制，裂縫大都可以滿足設(shè)計(jì)要求，因?yàn)榈卣鹱饔帽容^ 大，地震組合需要的強(qiáng)度配筋已經(jīng)比正常使用狀態(tài)下的配筋大了，當(dāng)然地震產(chǎn)生的內(nèi)力與豎向作用產(chǎn)生的內(nèi)力之間的比例關(guān)系，是決定因素，而并不是說(shuō)考慮了地震作用就一定能滿足裂縫要求。但是對(duì)于次梁，地下室等結(jié)構(gòu)的梁構(gòu)件，由于標(biāo)準(zhǔn)組合比非抗震設(shè)計(jì)組合的內(nèi)力 不會(huì)小很多，因此一般對(duì)于非抗震設(shè)計(jì)的構(gòu)件而言， 正常使用狀態(tài)的 設(shè)計(jì)對(duì)梁的配筋起控制作用，當(dāng)然這個(gè)結(jié)論也不絕對(duì)，具體分析如下 個(gè)問(wèn)題。裂縫計(jì)算主

2、要與哪些因素有關(guān)系？1 .受拉鋼筋的應(yīng)力水平，受拉鋼筋的應(yīng)力與裂縫寬度線性相關(guān)， 因此控制受拉鋼筋在標(biāo)準(zhǔn)組合下的應(yīng)力水平是控制裂縫寬度的關(guān)鍵 因素，國(guó)外如ACI,EC等多控制受拉鋼筋的應(yīng)力水平在 0.6fy左右， 由于我國(guó)的荷載分項(xiàng)系數(shù)較小，因此受拉鋼筋的應(yīng)力水平比國(guó)外稍 大，對(duì)于HRB400E級(jí)鋼，左右的直徑，正常保護(hù)層下的梁而言，應(yīng) 力水平主要在0.6-0.8區(qū)間不等，而這個(gè)應(yīng)力水平將隨著鋼筋直徑， 保護(hù)層，配筋率，混凝土等級(jí)等因素的變化而變化。2 .受拉鋼筋配筋率，配筋率是決定鋼筋應(yīng)力有效利用水平的關(guān)鍵 因素，因此也是裂縫計(jì)算的關(guān)鍵因素之一，統(tǒng)計(jì)混凝土規(guī)范的計(jì)算公式表明，配筋率越大，鋼筋

3、應(yīng)力有效利用的水平越高，裂縫也越容易 控制，這里好象存在一個(gè)悖論，比如在前提條件相同的情況下，一根 400X800的梁裂縫計(jì)算不滿足要求，而換成 350X800裂縫計(jì)算卻滿足 要求了，就是因?yàn)楹笳吲浣盥蚀罅艘恍虼虽摻顟?yīng)力水平要求相應(yīng) 放松了的緣故，從本質(zhì)上說(shuō)這是混凝土規(guī)范裂縫寬度驗(yàn)算公式的“特點(diǎn)”，但是從另一方面來(lái)看，“死扣”規(guī)范有時(shí)候卻可以用于優(yōu)化構(gòu) 件尺寸。3 .保護(hù)層厚度，保護(hù)層厚度對(duì)于裂縫寬度的計(jì)算也很敏感，混凝 土規(guī)范要求保護(hù)層厚度的計(jì)算區(qū)間為，保護(hù)層越大裂縫計(jì)算寬度也越 大，因此要求鋼筋有效利用的應(yīng)力水平也減小（更嚴(yán)）。4 .鋼筋直徑，一般情況下小直徑鋼筋對(duì)于控制裂縫寬度有利，

4、比 如用直徑的鋼筋做設(shè)計(jì)，比直徑鋼筋做設(shè)計(jì)，在裂縫寬度控制的情況 下，直徑鋼筋的計(jì)算面積要大不少。5 .混凝土強(qiáng)度等級(jí)，提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)于減小裂縫寬度的貢 獻(xiàn)很小，一般不推薦。6 .設(shè)計(jì)組合之間的關(guān)系，即標(biāo)準(zhǔn)組合與基本組合的比值，一般只 考慮恒活的情況下，標(biāo)準(zhǔn)組合的內(nèi)力約為基本組合的0.75-0.8 ,處于平均值0.77附近的情況較多，根據(jù)這個(gè)比例結(jié)合鋼筋應(yīng)力的力臂 計(jì)算值不同以及鋼筋應(yīng)力利用水平，可以估算裂縫寬度設(shè)計(jì)的鋼筋用 量和強(qiáng)度設(shè)計(jì)鋼筋用量之間的關(guān)系， 這對(duì)于按照強(qiáng)度計(jì)算配筋，用裂 縫控制去復(fù)核和調(diào)整配筋量的設(shè)計(jì)方式十分有效，掌握這個(gè)比例關(guān) 系，可節(jié)約大量鋼筋調(diào)整時(shí)間。7 .內(nèi)力調(diào)

5、幅系數(shù)，利用內(nèi)力調(diào)幅系數(shù)，可以減小梁端的配筋，增 加跨中的配筋，建議可以采用調(diào)幅后的基本組合內(nèi)力進(jìn)行強(qiáng)度設(shè)計(jì)， 但是最好不要采用調(diào)幅后的標(biāo)準(zhǔn)組合內(nèi)力進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算，這是因?yàn)樵跇?biāo)準(zhǔn)組合內(nèi)力下梁端并未達(dá)到極限承載力還可以繼續(xù)加載，因此裂縫還會(huì)繼續(xù)發(fā)展。HiStruct注：由于PKPW采用主梁方式建立的 次梁,STAW蹴認(rèn)為非調(diào)幅梁，因此，可以在特殊構(gòu)件指定里修改它的 屬性進(jìn)行調(diào)幅。假如采用PKP璇梁布置的方式，則自動(dòng)生成的連續(xù)次 梁就默認(rèn)為調(diào)幅梁，不需要再次指定。PKPM勺裂縫計(jì)算并不考慮標(biāo)準(zhǔn) 組合內(nèi)力的調(diào)幅。8 .力臂系數(shù)，由于強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)候的力臂系數(shù)是實(shí)際計(jì)算出來(lái)的， 而鋼筋應(yīng)力的力臂系數(shù)，卻

6、是統(tǒng)計(jì)之后給定的0.87,顯然對(duì)于具體的梁構(gòu)件而言，并不會(huì)總是0.87, 一般變化幅度可達(dá)0.8-0.95 ,因 此對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)組合下鋼筋應(yīng)力而言，可能計(jì)算偏大或偏小，按照規(guī)范解 讀的介紹，力臂系數(shù)一般可參考規(guī)范取值，但也不限制采用更準(zhǔn)確的 系數(shù)。裂縫驗(yàn)算所采用的標(biāo)準(zhǔn)組合是否包括地震荷載和風(fēng)荷載？一般裂縫計(jì)算不考慮抗震設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)組合，但是HiStruct建議考 慮風(fēng)荷載參與組合，雖然風(fēng)荷載的準(zhǔn)永久系數(shù)為0,而裂縫計(jì)算卻是考慮了長(zhǎng)期作用，但是由于風(fēng)作為一種頻遇荷載還是很有必要控制正 常使用下的要求，比如裂縫，比如舒適度等。裂縫控制是不是只發(fā)生在大跨度或者荷載很大的梁上?答案是否定的，裂縫控制可以發(fā)生

7、在各種跨度和各種荷載條件的 梁上，而撓度要求則確實(shí)一般發(fā)生在大跨度和受力很大的梁上。一般情況下，對(duì)于非抗震設(shè)計(jì)或者地震力較小的結(jié)構(gòu)，采用 HRB400其 中受力不大的梁和普通梁的鋼筋超配較多時(shí)， 或者由于采用平法表示 支座處鋼筋采用鄰跨更大的配筋拉通時(shí)，以及根據(jù)強(qiáng)度配筋設(shè)計(jì)，配筋率較大（1.5%以上）時(shí)，按照混凝土規(guī)范的裂縫寬度計(jì)算公式， 這些配筋一般是可以滿足裂縫限值要求的，除此之外均為正常使用控 制。而對(duì)于HRB335強(qiáng)度控制的情況還要更多一些。框架梁支座處的裂縫可以不考慮嗎？框架梁支座的裂縫可以不考慮，從梁內(nèi)力的角度考慮，因?yàn)橐话?計(jì)算梁端彎矩可以取到柱邊，彎矩可折減 15%甚至更多，而且梁端 的配筋率比較大，受拉鋼筋的有效利用應(yīng)力水平也高，比如可達(dá)0.7以上，因此在忽略其他因素的條件下，一般強(qiáng)度計(jì)算的配筋是可以滿 足裂縫計(jì)算要求的。另一方面從“強(qiáng)柱弱梁”的角度看，支座鋼筋因 為錯(cuò)誤的裂縫計(jì)算假定而導(dǎo)致的用量增加，將加劇“強(qiáng)梁弱柱”破壞 的可能性。混凝土梁端可以做錢接嗎？如何設(shè)計(jì)實(shí)際上在設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)需要將梁端設(shè)校,然后采用跨中鋼筋的25% 放在支座上部作為負(fù)彎矩鋼筋用，這樣做是可以的，只要在原理上滿 足超靜定結(jié)構(gòu)的上（