混凝土裂縫寬度的容許值(Tolerable Crack Width of Concrete)

計(jì)算巖土力學(xué)

2021年4月25日 14:33

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混凝土裂縫寬度的容許值(Tolerable Crack Width of Concrete)的圖1

1 引言

在<受彎構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算方法(Crack width of flexural members)>中列舉了三種裂縫寬度的計(jì)算方法. 無(wú)論采用哪種方法計(jì)算, 得出的裂縫寬度值需要與裂縫寬度的允許值進(jìn)行比較. 如果計(jì)算值超出允許范圍, 那么需要對(duì)構(gòu)件重新設(shè)計(jì). 這個(gè)筆記總結(jié)了一些常用的裂縫寬度允許值(Permissible Crack Widths).

混凝土裂縫寬度的容許值(Tolerable Crack Width of Concrete)的圖2

2 公路橋規(guī)

《公路橋規(guī)》規(guī)定, 在正常使用極限狀態(tài)下, 鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度, 應(yīng)該按作用(或荷載)頻遇組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合影響進(jìn)行驗(yàn)算, 且不得超過規(guī)定的裂縫限值[Wf]:(1) 在I類(一般環(huán)境), II類(凍融環(huán)境)和VII類(腐蝕環(huán)境)環(huán)境條件下的鋼筋混凝土構(gòu)件, 算得的最大裂縫寬度不應(yīng)超過0.2mm;

(2) 處于III類(海洋氯化物環(huán)境),IV類(除冰鹽等其它氯化物環(huán)境)和VI類(化學(xué)腐蝕環(huán)境)環(huán)境條件下的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件, 允許裂縫寬度不應(yīng)超過0.15mm.

(3) 處于V類(鹽結(jié)晶環(huán)境)環(huán)境下的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件, 允許裂縫寬度不應(yīng)超過0.1mm.

注意: 《公路橋規(guī)》規(guī)定的混凝土裂縫寬度限值, 是對(duì)在作用(或荷載)頻遇組合并考慮長(zhǎng)期效應(yīng)組合影響下與構(gòu)件軸線方向呈垂直的裂縫而言, 不包括施工中混凝土收縮,養(yǎng)護(hù)不當(dāng)及鋼筋銹蝕等引起的其他非受力裂縫.

3 ACI Code

《ACI Code》規(guī)定: 對(duì)于內(nèi)部環(huán)境(interior exposure)的混凝土, 最大裂縫寬度(critical crack width)是0.016 inch(0.4mm); 對(duì)于外部環(huán)境(exterior exposure)的混凝土, 最大裂縫寬度(critical crack width)是0.013 inch(0.3mm).

伊利諾伊大學(xué)(University of Illinois)的Kesler等人(1965) 提出了下面的允許準(zhǔn)則: 對(duì)于內(nèi)部環(huán)境,最大值為0.014 inch(0.4mm); 對(duì)于外部正常環(huán)境(normal exposure), 最大值為0.010 inch(0.3mm); 對(duì)于外部過量環(huán)境(aggressive exposure), 最大值為0.006 inch (0.2mm). 這個(gè)建議值與目前的ACI規(guī)范基本相同.

ACI 224R-80還給出了一個(gè)類似《公路橋規(guī)》的環(huán)境條件(exposure condition)與裂縫寬度允許值(tolerable crack widths)的對(duì)應(yīng)關(guān)系:

(1) 干燥的空氣或保護(hù)膜(dry air or protective membrane): 0.016in (0.4mm);

(2) 濕潤(rùn)、潮濕的空氣和土(humidity, moist air, soil): 0.012in (0.3mm);

(3) 除冰劑(deicing chemicals): 0.007in (0.2mm);

(4) 海水、潤(rùn)濕和干燥(seawater, wetting and drying): 0.006in (0.2mm);

(5) 擋水結(jié)構(gòu)(water retaining structures): 0.004in (0.1mm).

4 Eurocode 2

《EuroCode 2》給出的裂縫寬度控制值在0.2mm到0.3mm之間, 如下表所示. 簡(jiǎn)單了解一下即可, 不再贅述.

混凝土裂縫寬度的容許值(Tolerable Crack Width of Concrete)的圖3