在RF-CONCRETE中直接计算和不计算DIN EN 1992-1-1中的极限裂缝宽度

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欧洲规范2提供了两种设计裂缝宽度的方法。 一方面可以按照表格7.3.3进行裂缝宽度设计,而不必通过计算构件间距和直径的表格直接计算。 另一方面,裂缝宽度wk可以直接根据7.3.4确定并与极限值进行比较。

理论背景

设计7.3.4和7.3.4通常是针对外部荷载。 两种设计都基于公式(7.9)和(7.11)。

如果现有的混凝土应力是σC>˚FCT,EFF,WK在模块进行裂缝宽度设计和具体碎裂。 您可以在模块中调整值fct,eff,wk

图片 01 - RF-CONCRETE面裂缝时的有效混凝土抗拉强度

间接计算中使用的表格7.2DE是基于(7.9)和(7.11)的极限值以及抗拉强度fct,eff和弹性模量Es的假设。 基于这些假设,在表7.2.DE中列出了取决于钢应力的最大允许直径,在7.3N中列出了杆件间距的最大值。 这两个表格的允许裂缝宽度均为0.2至0.4 mm。 使用修改后的极限直径,将要考虑的系统值转换为表7.2DE中规定的值。

图片 02 - DIN EN 1992-1-1表7.2DE和7.3N

对于直接计算,允许的裂缝宽度没有限制,因为裂缝宽度wk总是直接计算。 这也允许您设置裂缝宽度<0.2 mm的极限值。

在RF-CONCRETE中使用

两种方法都可以在附加模块RF-CONCRETE Members和RF-CONCRETE Surfaces中找到。 根据默认设置,这两种方法均有效。 从理论上讲,不必同时进行两种设计。 满足两个设计之一就足够了。 不过,有一个特殊的原因可以默认激活两个设计。 在下文中,将描述裂缝宽度设计的经济加固。

图片 03 - 裂缝宽度的计算方法

查找裂缝宽度设计的经济配筋

在RF-CONCRETE杆件和RF-CONCRETE面中,选项“寻找最经济的钢筋设计裂缝宽度”。 选择该选项的原因如下。

根据DIN EN 1992 7.3.3(2),如果同时满足7.3.2的最小配筋要求,则不可能超过裂缝宽度

  • 对于主要约束引起的裂缝,按照表7.2N计算杆件直径。 在这种情况下,开裂后立即使用该值作为钢筋应力(例如: 使用强度σs在等式(7.1))。

  • 对于直接作用引起的裂缝,满足表7.2N或表7.3N的条件。 钢筋的应力通常根据支配作用组合下的开裂截面确定。

这意味着如果同时满足最小配筋的要求,则不是所有的间接计算都必须满足。 这可能导致在直接计算过程中确定的所需钢筋不是最经济的钢筋。 这也是两个设计默认都处于激活状态的原因。

图片 04 - RF-CONCRETE Surfaces:计算裂缝宽度设计的经济配筋

裂缝宽度设计允许裂缝宽度<0.2 mm

由于上述预设的情况,在允许的裂缝宽度<0.2 mm的设计中可能会出现问题。 对于范围wk <0.2 mm,间接计算所基于的表格不适用。 在这种情况下必须取消间接计算,并且只能通过直接计算进行验证。

图片 05 - 裂缝宽度小于0.2 mm

计算性能

特别是在两种设计都按照默认设置进行计算的情况下,有时会出现计算速度问题。 在这方面,附加执行的设计对计算没有重大影响。 裂缝宽度设计所需钢筋的确定是反复进行的。 如果未满足设计要求,则将附加钢筋分配给所需的钢筋,然后重新进行设计。 直到截面中不再插入杆件或者所应用的设计准则达到要求为止。

约束的裂缝宽度设计

附加模块RF-CONCRETE的设计是按照7.3.2确定施加的最小应力。 只要可以在荷载侧显示受约束的荷载,也可以通过计算裂缝宽度进行约束的裂缝宽度设计。

作者

Dipl.-Ing. (FH) Adrian Langhammer

Dipl.-Ing. (FH) Adrian Langhammer

Product Engineering & Customer Support

Langhammer先生负责钢筋混凝土附加模块的开发,并为客户提供技术支持。

关键词

裂缝宽度 约束 直接裂缝宽度计算 间接裂缝宽度计算 WU指南 FD混凝土

参考文献

[1]   Eurocode 2: Design of concrete structures - Part 1‑1: General rules and rules for buildings; EN 1992‑1‑1:2004 + AC:2010
[2]   Manual RF-CONCRETE Surfaces. (2017). Tiefenbach: Dlubal Software.

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  • 更新 2020年11月10日

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