第四節(jié) 正常使用極限狀態(tài)驗算
正常使用極限狀態(tài)驗算主要是對構(gòu)件進行裂縫控制和梁的撓度控制，以確保構(gòu)件的適用性和耐久性功能要求。在驗算中，荷載效應(yīng)采用標準組合、準永久組合或標準組合并考慮長期作用的影響;材料強度采用標準值。
一、裂縫控制驗算
(一)裂縫的成因、影響裂縫寬度的因素及減少裂縫寬度的措施
(1)裂縫成因鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因可分兩大類：一類為荷載直接引起的裂縫;另一類為非荷載原因引起的裂縫。
非荷載引起的裂縫，其產(chǎn)生原因主要有下列：
1 )溫度變化;
2 )地基不均勻沉降;
3 )混凝土收縮，及其塑性變形;
4 )鋼筋銹蝕;
5 )水泥水化熱
6 )水泥的堿液與活性骨料的化學(xué)反應(yīng)。
(2)對于荷載引起的裂縫，影響其寬度的主要因素為：
l )鋼筋應(yīng)力;
2 )鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度;
3 )鋼筋的有效約束區(qū);
4 )混凝土保護層厚度。
(3)控制和減少裂縫寬度的措施：
1 )合理布置鋼筋;
2 )采用合適的混凝土保護層厚度;
3 )采用帶肋鋼筋;
4 )采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。
(二)裂縫控制的目的
(1)防護鋼筋腐蝕，提高構(gòu)件的耐久性;
(2)使結(jié)構(gòu)具有正常的外觀，不引起使用者在心理上造成不安全和不舒適的感覺。
(三)裂縫控制等級
裂縫控制等級分為三級。它們是按構(gòu)件的使用條件要求、其所處環(huán)境類別、鋼筋對腐蝕的敏感程度及荷載長期作用的影響來確定的。
(1)結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別分五類，見表 4 -3 所列
(2)裂縫控制等級
一級——嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標準組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。
二級—— 一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標準組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心抗拉強度標準值;按荷載效應(yīng)準永久組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力，當有可靠經(jīng)驗時可適當放松
三級 ——允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標準組合并考慮長期作用影響計算時，構(gòu)件的裂縫寬度不應(yīng)超過表 4 -4 的限值。
注： ① 表中的規(guī)定適用于采用熱軋鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件和采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;當采用其他類別的鋼絲或鋼筋時，其裂縫控制要求可按專門標準確定;
② 對處于年平均相對濕度小于 60 寫地區(qū)一類環(huán)境下的受彎構(gòu)件，其裂縫寬度限值可采用括號內(nèi)的數(shù)值;
③ 在一類環(huán)境下，對鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲勞驗算的吊車梁，其裂縫寬度限值應(yīng)取為0.2mm ; 對鋼筋混凝土屋面梁和托梁，其裂縫寬度限值應(yīng)取為 0.3mm;
④ 在一類環(huán)境下，對預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和樓板，應(yīng)按二級裂縫控制等級進行驗算;在一類和二類環(huán)境下，對需作疲勞驗算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，應(yīng)按一級裂縫控制等級進行驗算;
⑤ 表中規(guī)定的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級和裂縫寬度限值僅適用于正截面的驗算;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的斜截面裂縫控制驗算應(yīng)符合相關(guān)要求;
⑥ 對于煙囪、筒倉和處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標準的有關(guān)規(guī)定;
⑦ 對于處于四、五類環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標準的有關(guān)規(guī)定;
⑧ 表中的裂縫寬度限值用于驗算荷載作用引起的裂縫寬度。
正常使用極限狀態(tài)驗算主要是對構(gòu)件進行裂縫控制和梁的撓度控制，以確保構(gòu)件的適用性和耐久性功能要求。在驗算中，荷載效應(yīng)采用標準組合、準永久組合或標準組合并考慮長期作用的影響;材料強度采用標準值。
一、裂縫控制驗算
(一)裂縫的成因、影響裂縫寬度的因素及減少裂縫寬度的措施
(1)裂縫成因鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因可分兩大類：一類為荷載直接引起的裂縫;另一類為非荷載原因引起的裂縫。
非荷載引起的裂縫，其產(chǎn)生原因主要有下列：
1 )溫度變化;
2 )地基不均勻沉降;
3 )混凝土收縮，及其塑性變形;
4 )鋼筋銹蝕;
5 )水泥水化熱
6 )水泥的堿液與活性骨料的化學(xué)反應(yīng)。
(2)對于荷載引起的裂縫，影響其寬度的主要因素為：
l )鋼筋應(yīng)力;
2 )鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度;
3 )鋼筋的有效約束區(qū);
4 )混凝土保護層厚度。
(3)控制和減少裂縫寬度的措施：
1 )合理布置鋼筋;
2 )采用合適的混凝土保護層厚度;
3 )采用帶肋鋼筋;
4 )采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。
(二)裂縫控制的目的
(1)防護鋼筋腐蝕，提高構(gòu)件的耐久性;
(2)使結(jié)構(gòu)具有正常的外觀，不引起使用者在心理上造成不安全和不舒適的感覺。
(三)裂縫控制等級
裂縫控制等級分為三級。它們是按構(gòu)件的使用條件要求、其所處環(huán)境類別、鋼筋對腐蝕的敏感程度及荷載長期作用的影響來確定的。
(1)結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別分五類，見表 4 -3 所列
(2)裂縫控制等級
一級——嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標準組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。
二級—— 一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標準組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心抗拉強度標準值;按荷載效應(yīng)準永久組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力，當有可靠經(jīng)驗時可適當放松
三級 ——允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。按荷載效應(yīng)標準組合并考慮長期作用影響計算時，構(gòu)件的裂縫寬度不應(yīng)超過表 4 -4 的限值。
注： ① 表中的規(guī)定適用于采用熱軋鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件和采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線及熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;當采用其他類別的鋼絲或鋼筋時，其裂縫控制要求可按專門標準確定;
② 對處于年平均相對濕度小于 60 寫地區(qū)一類環(huán)境下的受彎構(gòu)件，其裂縫寬度限值可采用括號內(nèi)的數(shù)值;
③ 在一類環(huán)境下，對鋼筋混凝土屋架、托架及需作疲勞驗算的吊車梁，其裂縫寬度限值應(yīng)取為0.2mm ; 對鋼筋混凝土屋面梁和托梁，其裂縫寬度限值應(yīng)取為 0.3mm;
④ 在一類環(huán)境下，對預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和樓板，應(yīng)按二級裂縫控制等級進行驗算;在一類和二類環(huán)境下，對需作疲勞驗算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁，應(yīng)按一級裂縫控制等級進行驗算;
⑤ 表中規(guī)定的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級和裂縫寬度限值僅適用于正截面的驗算;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的斜截面裂縫控制驗算應(yīng)符合相關(guān)要求;
⑥ 對于煙囪、筒倉和處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標準的有關(guān)規(guī)定;
⑦ 對于處于四、五類環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標準的有關(guān)規(guī)定;
⑧ 表中的裂縫寬度限值用于驗算荷載作用引起的裂縫寬度。