附录A 腐蚀后钢筋混凝土构建承载能力验算

A.0.1 腐蚀后钢筋混个凝土构建承载能力验算可按现行行业标准《水运工程混凝土结构设计规范》(JTS 151)的规定执行。腐蚀钢筋的抗力可按式(A.0.1) 计算:

$$P_\mathrm {yc}=a_{s}f_\mathrm {yc}A_\mathrm {sc}\tag{A.0.1}$$

式中 Pyc —— 腐蚀钢筋的抗力(kN);
αs —— 腐蚀后钢筋强度利用系数;
fyc —— 腐蚀后钢筋强度设计值(MPa);
Asc —— 腐蚀后钢筋截面面积(mm2);

A.0.2 腐蚀后钢筋强度设计值的确定应符合下列规定。

A.0.2.1 截面损失率不大于5%且腐蚀比较均匀的钢筋,腐蚀后钢筋强度设计值可按原钢筋强度设计值取用。

A.0.2.2 截面损失率大于5%且不大于10%的钢筋,或截面损失率不大于5%且腐蚀不均匀的钢筋,腐蚀后钢筋强度设计值可按式(A.0.2) 计算:

$$f_\mathrm {yc}=\frac{1-1.077\eta_{s}}{1-\eta_{s}}f_\mathrm {y}\tag{A.0.2}$$

式中 fyc —— 腐蚀后钢筋强度设计值(MPa);
ηs —— 腐蚀后钢筋截面损失率;
fy —— 原钢筋强度设计值(MPa);

A.0.2.3 腐蚀后钢筋强度利用系数的确定应符合下列规定。

A.0.3 腐蚀后钢筋强度利用系数的确定应符合下列规定。

A.0.3.1 受拉钢筋腐蚀后强度利用系数可按下列规定选取:

  1. 腐蚀后配筋指标按式(A.0.3-1) 计算:

$$ q_{0}=\frac{A_{\mathrm{fc}}f_{\mathrm{yc}}}{f_{\mathrm{c}}b h_{0}}\tag{A.0.3-1}$$

式中 q0 —— 腐蚀后配筋指标;
Asc —— 腐蚀后钢筋截面面积(mm2);
fyc —— 腐蚀后钢筋强度设计值(MPa);
fc —— 混凝土原轴心抗压强度设计值(MPa);
b< —— 腐蚀后构件截面宽度(mm);
h0 —— 腐蚀后构件截面高度(mm);

  1. 保护层未出现锈胀裂缝或腐蚀后配筋指标不大于0.246时 \(,\) 腐蚀后强度利用系数取1.0;

  1. 保护层开裂,钢筋腐蚀深度小于0.3mm,且腐蚀后配筋指标大于0.246时,腐蚀后钢筋强度利用系数按式(A.0.3-2) 计算:
a s { 1.0 + ( 0.499 - 1.822 q 0 ) δ / 0.3 1.0 - ( 0.078 + 0.634 q 0 ) δ / 0.3 ( 0.246 < q 0 0.444 ) ( q 0 > 0.444 ) (A.0.3-2)

式中 αs —— 腐蚀后钢筋强度利用系数;
q0 —— 腐蚀后配筋指标;
δ —— 钢筋腐蚀厚度(mm);

  1. 保护层开裂,钢筋腐蚀深度小于0.3mm,且腐蚀后配筋指标大于0.246时,构件受拉区的损伤长度小于梁跨的1/3时,腐蚀后钢筋强度利用系数取1.0;
  2. 保护层开裂,钢筋腐蚀深度不小于0.3mm,且腐蚀后配筋指标大于0.246时,腐蚀后钢筋强度利用系数按式式(A.0.3-3) 计算:
a s = { 1.499 - 1.822 q 0 0.922 - 0.634 q 0 ( 0.246 < q 0 0.444 ) ( q 0 > 0.444 ) (A.0.3-3)

式中 αs —— 腐蚀后钢筋强度利用系数;
q0 —— 腐蚀后配筋指标;

A.0.3.2 受压钢筋腐蚀后强度利用系数可取1.0。

A.0.4 受压混凝土构件计算应采用等效截面,等效截面尺寸可按下列公式计算:

$$h_{e}=h-\sum^{2}_{i=1}a_{cc}c_{i}\tag{A.0.4-1}$$

$$b_{e}=b-\sum^{2}_{i=1}a_{cc}c_{i}\tag{A.0.4-2}$$

式中 he —— 等效截面的高度(mm);
h —— 构件原截面的高度(mm);
acc —— 保护层损伤系数;
ci —— 某一侧的保护层厚度(mm);
be —— 等效截面的宽度(mm);
b —— 构件原截面的宽度(mm);

A.0.5 保护层损伤系数可按表A.0.5确定。

表A.0.5 保护层损伤系数
构件类型 裂缝宽度w(mm) 保护层损伤系数αcc
轴心受压构件 w≤2 αcc=0.3w
2<w≤3 αcc=0.3w+(1-0.3w)(w-2)
w>3 αcc=1
小偏心受压构件 w≤2 αcc=0.25w
2<w≤2 αcc=0.25w+(1-0.25w)(w-2)
w>3 αcc=1
大偏心受压构件 w≤3 αcc=0.15w
w>3 αcc=1