□張校彬（許昌水利建筑工程有限公司）

1 基本參數(shù)的選擇

選取一簡支梁為計算單元，計算跨度L0=6.00 m，凈跨Ln=5.50m，均布荷載標準值qk=10 kN/m，截面尺寸高度×寬度=600mm×250mm，混凝土標號 C30，主筋 5φ20（As=1570mm2），架立筋2φ16，箍筋φ8@200，鋼筋保護層40 mm，露天環(huán)境，溫暖地區(qū)。

2 最大裂縫限值

2.1 《水工規(guī)范》最大裂縫限值

《水工規(guī)范》規(guī)定，結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大裂縫寬度限值與環(huán)境類別有關(guān)，其要求見表1。

表1 水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別及最大裂縫寬度限值表

2.2 《公路規(guī)范》最大裂縫限值

《公路規(guī)范》規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件最大裂縫寬度限值與環(huán)境類別見表2。

表2 公路鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)環(huán)境類別及最大裂縫寬度限值表

3 裂縫寬度驗算

3.1 《水工規(guī)范》裂縫寬度驗算

在荷載效應(yīng)標準組合下的最大裂縫寬度ωmax（mm）按下式計算：

式中：α—考慮構(gòu)件受力特征和荷載長期作用的綜合影響系數(shù)，對受彎構(gòu)件，取α=2.10；c—最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)邊緣的距離（mm），取c=40mm；d—縱向受力鋼筋直徑（mm），d=20mm；ρte—縱向受拉鋼筋的有效配筋率，ρte=AS/Ate，當ρte＜0.03時，取ρte=0.03；AS—受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積（mm2）；Ate—有效受拉混凝土截面面積（mm2），對受彎矩形構(gòu)件，Ate=2asb，其中as為AS重心至截面受拉邊緣的距離，取as=50mm，b為矩形截面的寬度，取b=250mm；σsk—按荷載標準值計算的構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力（N/mm2）；對于受彎構(gòu)件：

Mk—按荷載標準值計算的彎矩值（N·mm），對于簡支梁Mk=qkL02/8；ES—鋼筋的彈性模量2.00×105（MPa）；h0—構(gòu)件截面有效高度（mm），取h0=550mm。

3.2 《公路規(guī)范》裂縫寬度驗算

在荷載效應(yīng)標準組合下的最大裂縫寬度Wfk（mm）按下式計算：

Nl—荷載長期效應(yīng)組合的內(nèi)力值（N）；Ns—荷載短期效應(yīng)組合的內(nèi)力值（N）；C3—與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，取C3=1.00；σSS—受拉鋼筋在使用荷載下的應(yīng)力；

ES—鋼筋的彈性模量2.00×105（MPa）；d—縱向受力鋼筋直徑，d=20mm；ρ—縱向受拉鋼筋配筋率

3 計算結(jié)果

將以上分析數(shù)據(jù)代入公式，計算結(jié)果見表3。

從以上計算結(jié)果可以看出，《水工規(guī)范》計算最大裂縫寬度為5.80×10-2mm，《公路規(guī)范》計算最大裂縫寬度為5.70×10-2mm，均小于各自規(guī)范規(guī)定的限值。

4 結(jié)語

一是在相同截面尺寸、相同配筋、相同荷載作用下，兩種規(guī)范計算最大裂縫寬度差別不大；二是兩種規(guī)范相比，《水工規(guī)范》規(guī)定的構(gòu)件最大裂縫寬度限值受環(huán)境條件影響差異較大；三是在構(gòu)件最大裂縫寬度計算公式中，對于構(gòu)架受力特征和荷載長期作用的綜合系數(shù)，《水工規(guī)范》規(guī)定為一個系數(shù)，《公路規(guī)范》規(guī)定為3個系數(shù)，由此可見，《水工規(guī)范》在計算過程中操作性、實用性更強。

表3 最大裂縫寬度計算表