美标钢结构设计学习笔记第十六期——混凝土结构的的位移角和挠度到底如何确定

Drift & Deflection Check

书接上期，虽然这个系列是美标钢结构，但是中插一集对应十五期的混凝土结构的Drift & Deflection Check，混凝土美标结构没咋做过，希望各位大佬多指错。我会按照十五期的内容整理出来一份。

和钢标一样，砼结构的serviceability limit state的要求是在ACI 318-25的24章节，这一节内容很多我不做展开，只根据我上一期的逻辑，总结一下以现浇混凝土结构系统为主的位移角和挠度如何限制。24章开篇列出了不需要进行挠度计算的构件工况：即满足7.3、8.3和9.3的最小厚度要求的现浇混凝土结构系统，通常在正常使用的情况下已经能够满足人体舒适性的要求，不需要验算挠度。除了截图里的abc三种情况，这三种情况简单来说就是大跨度的商场啊、大跨度的大开间，或者是对振动有精密性要求的厂房或者车间，或者是有大振动设备的结构，这些就算厚度满足要求，也要按24章的内容进行挠度验算，而挠度限值不仅仅满足TABLE 24.2.2的要求。怎么理解这个表我会放在本期的第二小节解释。

16.1挠度校核的荷载组合Load combination

15期提到过immediate deflections和time-dependent deflections，就是短期挠度和长期挠度，长期挠度其实也就是考虑现浇混凝土的徐变和收缩影响。

24章一大段篇幅都在说怎么计算构件挠度，24.2.3节计算短期挠度，受到活载和雪荷载等短期荷载作用产生时的挠度的计算方法，它的计算核心还是基于弹性挠度计算公式，考虑考虑裂缝和钢筋对构件刚度的影响，用EcIe取代EcIg，其中弹性模型Ec（19.2.2），通过有效惯性矩Ie的计算：

预应力构件的计算（24.2.3.8~24.2.2.3.9）不展开。

24.2.4节就开始讲长期挠度time-dependent deflection怎么计算，上一期有提过，混凝土结构要计算长期挠度，考虑混凝土的creep和shrinkage引起的附加挠度。

规范给出了建议的通过引入长期挠度系数来叠加计算长期挠度，当然，如果有更精确更全面的分析得出结果那就更好了，否则就按公式24.2.4.1.1来简化计算长期挠度系数。

预应力构件的计算详见24.2.4.2，我不展开。组合结构考虑到浇筑过程中的临时支撑的作用，所以可以在计算挠度的时候，将其作为整浇结构进行考虑，其他不展开，详见24.2.5。

16.2 Vertical deflection

表24.2.2其实和上一期的IBC的表1604.3是能对上的：

文中提到了7.3和8.3和9.3的最小厚度要求，我也一并整理一下：

简单理解，举例，比如说我一根楼面梁，不支撑墙体，也没有吊挂吊顶，也不是悬挑梁，只是一根bare beam，我只要厚度满足9.3的要求，我就可以不验算这根梁的挠度。（当然要满足24章提到的不可以不验算的那些条件）

16.3 位移比校核的荷载组合Load combination

上一期其实我只写了风荷载控制下的地震位移比验算，因为之前学习地震（ASCE 7的12章节有提及），地震位移比限制详见其TABLE 12.12-1，所以混凝土的部分，也是不展开写地震作用下的位移比。

风荷载作用下的荷载组合，同样是通过ASCE 7 APPENDIX CC，这是非强制性条文，荷载组合还是D+0.5L+Wa，具体Wa的取值详见上一期的内容。

16.4 位移比限值Drift of Walls and Frame

和钢结构一样，其实并没有确定的位移比限值，只是给出了推荐值H/400~H/600，相较于钢结构，混凝土有着较大的刚度，钢结构通过文中的参考文献，查到了一些具体情况的可参考值，混凝土结构我认为就以H/400~H/600应该也是容易达到的，如果各位大佬有具体的工程经验，通常以什么标准进行控制，希望在评论区进行讨论。

16.5 起拱Camber

上一期没有写起拱，其实当挠度超过限制的时候，可以通过起拱来进行部分抵消，ASCE 7的CC.4明确了可以使用起拱来抵消部分挠度。但是吧，没规定你啥情况必须起拱，也没明确你到底起拱多少，都要靠你的工程判断，我理解就是平屋面，我们可起拱，来排水，或者起拱来防止积水，再或者就是跨度特别大，起拱来减小挠度超限的压力。

本期完，春节看心情更新~

先祝大家新年快乐！

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