模塊一,項目四撓度裂縫ppt課件

1、工程一、鋼筋混凝土資料的選擇與檢測工程二、肋梁樓蓋設(shè)計工程三、鋼筋混凝土柱設(shè)計工程四、混凝土構(gòu)造的適用性和耐久性模塊一模塊一鋼筋混凝土構(gòu)造鋼筋混凝土構(gòu)造工程四工程四混凝土構(gòu)造的適用性和耐久性混凝土構(gòu)造的適用性和耐久性義務(wù)義務(wù)1: 1: 撓度和裂痕寬度驗算撓度和裂痕寬度驗算義務(wù)義務(wù)2: 2: 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的認識預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的認識義務(wù)義務(wù)3:3: 混凝土構(gòu)造的耐久性設(shè)計混凝土構(gòu)造的耐久性設(shè)計 受彎構(gòu)件除應(yīng)滿足承載力要求外，必要時還需進展變形和裂逢寬度驗算，以保證其不超越正常運用極限形狀，確保構(gòu)造構(gòu)件的耐久性和正常運用。 一、概述裂痕寬度和變形的驗算應(yīng)按以下規(guī)定進展: 1、裂痕寬度驗算：對于

2、鋼筋混凝土構(gòu)件，按荷載效應(yīng)規(guī)范組合，并思索長期作用影響計算的最大裂痕寬度Wmax不應(yīng)超越規(guī)定的裂痕寬度限值Wlim，即 limmaxww鋼筋混凝土構(gòu)造構(gòu)件的裂痕控制等級及最大裂痕寬度限值wlim2、變形驗算：對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，按荷載效應(yīng)規(guī)范組合，并思索長期作用影響 計算的最大撓度f不應(yīng)超越規(guī)定的撓度限值，即 limff 受彎構(gòu)件的撓度限值 二、鋼筋混凝土變形驗算1 1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面剛度的特點隨彎矩的增大而減小。這意味著，某一根梁的某一截面，當荷載變化而導(dǎo)致彎矩不同時，其彎曲剛度會隨之變化，并且，即使在同一荷載作用下的等截面梁中，由于各個截面的彎矩不同，其彎曲剛度也會不同；隨縱向

3、受拉鋼筋配筋率的減小而減??；荷載長期作用下，由于混凝土徐變的影響，梁的某個截面的剛度將隨時間增長而降低。2 2、剛度計算公式1 1短期剛度BsBsAsAs受拉縱筋的截面面積；h0h0受彎構(gòu)件截面有效高度 Es受拉縱筋的彈性模量 裂痕間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) stetkf65.01.1當計算出的0.2時，取0.2當1.0時，取=1.0； 鋼筋彈性模量Es與混凝土彈性模量Ec的比值，即 E=Es/EcE縱向受拉鋼筋配筋率 受壓翼緣截面面積與腹板有效截面面積的比值 f2長期剛度B Mq 按荷載效應(yīng)準永久組合計算的彎矩； 思索荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù) 對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件當=0時，取 此處

4、 為縱向受拉鋼筋的配筋率； 為縱向受壓鋼筋的配筋率 4 . 00 . 20bhAs對于翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面，值應(yīng)增大20%。 3 3、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度計算、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度計算 f與荷載方式和支承條件有關(guān)的系數(shù) 簡支梁接受均布荷載作用時 f=5/48 簡支梁接受跨中集中荷載作用時=1/12 f=1/12 =1/12 懸臂梁受桿端集中荷截作用時 f=1/3 f 例題1、簡支矩形截面梁截面尺寸b h =250 600 mm，混凝土強度等級為C30，配置418鋼筋，混凝土維護層C=25mm，接受均布荷載，按荷載效應(yīng)的規(guī)范組合計算的跨中彎矩值Mk120kn*m，按荷載效應(yīng)的準永久

5、組合計算的跨中彎矩值為Mq 80kn*m，梁的計算跨度l。6.5m，撓度限值為l。/250。 實驗算撓度能否符合要求。解： 542222.01,2.0 10,3.0 10tkSCNNNfEEmmmmmm542.0 103.0 106.67SECEE201860025566,10172shmm Amm00101710170.00719,0.0136250 5660.50.5 250 566ssAAbhbh620120 102400.870.87 566 1017ksksMNmmh A2.011.1 0.651.1 0.650.700.0136 240tkteskf 25213022.0 10 1

6、017 5665.04 101.150.2 61.15 0.70 0.2 6 6.67 0.00719SSsEE AhNBmm 131321205.04 103.024 10(1)80 (2 1) 120kskqMNBBmmMM 262001355120 10650017.462648483.024 10250KM llfmmmmB滿足要求滿足要求 課堂作業(yè)：撓度簡支矩形截面梁截面尺寸b h =300 600 mm，混凝土強度等級為C35，配置420HRB335縱筋和8200箍筋，混凝土維護層C=25mm，接受均布荷載，按荷載效應(yīng)的規(guī)范組合計算的跨中彎矩值Mk150kn*m，按荷載效應(yīng)的準永久

7、組合計算的跨中彎矩值為Mq 110kn*m，梁的計算跨度l。7m，撓度限值為l。/250。 實驗算撓度能否符合要求。 (其中20鋼筋截面為314.2mm*2)4 4、裂痕計算 1 1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的裂痕有兩種：一種是由于混凝土的收縮或溫度變形引起的；另一種那么是由荷載引起的。 2 2影響裂痕寬度的主要要素縱向鋼筋的應(yīng)力。裂痕寬度與鋼筋應(yīng)力近似成線性關(guān)系；縱筋的直徑。當構(gòu)件內(nèi)受拉縱筋截面一樣時，采用細而密的鋼筋，那么會增大鋼筋外表積，因此使粘結(jié)力增大，裂痕寬度變??；縱筋外表外形。帶肋鋼筋的粘結(jié)強度較光面鋼筋大得多，可減小裂度寬度；縱筋配筋率。構(gòu)件受拉區(qū)混凝土截面的縱筋配筋率越大，裂痕寬度越

8、??；維護層厚度。維護層越厚，裂痕寬度越大。 3裂痕寬度計算公式 max2.11 90 08()eqsstedw. c.Ec最外層縱向受拉鋼筋的混凝土維護層厚度，當c20mm時，取c=20mm；當c65mm時，取c=65mmeqd 受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑 受拉區(qū)第i種鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù) in 受拉區(qū)第 i 種鋼筋的根數(shù) id 受拉區(qū)第i種鋼筋的公稱直徑maxw 最大裂逢寬度限值 減小裂痕寬度的措施 :增大鋼筋截面積；在鋼筋截面面積不變的情況下，采用較小直徑的鋼筋；采用變形鋼筋；提高混凝土強度等級；增大構(gòu)件截面尺寸；減小混凝土維護層厚度。 例題2、某辦公樓矩形截面簡支樓面梁，計算跨度l0=6

9、.0m，截面尺寸b h =200 450 mm，接受恒載規(guī)范值gk=16.55kN/m含自重，活荷載規(guī)范值qk=2.7kN/m，縱向受拉鋼筋為3 25，混凝土強度等級為C25， 知：=0.033，=162.9N/mm2，=0.885，裂痕寬度限值為0.3mm，實驗算裂痕寬度。 解：522 10,25,1.0SiNEcmm vmm25 125eqiidd vmm20.033,162.69,0.885teskNmmmaxlim52.119008162.9252.1 0.88519 25 008) 0.160.32 100.033()=(eqsstedw. c.E.wmm裂痕寬度滿足要求 工程四工程

10、四混凝土構(gòu)造的適用性和耐久性混凝土構(gòu)造的適用性和耐久性汪玲玲義務(wù)義務(wù)1: 1: 撓度和裂痕寬度驗算撓度和裂痕寬度驗算義務(wù)義務(wù)2: 2: 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的認識預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的認識義務(wù)義務(wù)3:3: 混凝土構(gòu)造的耐久性設(shè)計混凝土構(gòu)造的耐久性設(shè)計、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類 按對裂痕的要求分為全預(yù)應(yīng)力混凝土和部份預(yù)應(yīng)力混按對裂痕的要求分為全預(yù)應(yīng)力混凝土和部份預(yù)應(yīng)力混凝土兩類。凝土兩類。 在運用荷載作用下，不允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力在運用荷載作用下，不允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件，稱為全預(yù)應(yīng)力混凝土，屬嚴厲要求不出現(xiàn)裂痕的構(gòu)件，稱為全預(yù)應(yīng)力混凝土，屬嚴厲要求不出現(xiàn)裂痕的構(gòu)件；的構(gòu)件； 允許出現(xiàn)裂痕，但

11、最大裂痕寬度不超越允許值的構(gòu)件，允許出現(xiàn)裂痕，但最大裂痕寬度不超越允許值的構(gòu)件，那么稱為部分預(yù)應(yīng)力混凝土，屬允許出現(xiàn)裂痕的構(gòu)件。那么稱為部分預(yù)應(yīng)力混凝土，屬允許出現(xiàn)裂痕的構(gòu)件。 按粘結(jié)方式，分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力按粘結(jié)方式，分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土?；炷痢?0年代開場，無粘終了技術(shù)已在我國的某些橋梁工程中得到運用，目前最大跨度可到達20m。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外外表涂以瀝清、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外外表涂以瀝清、油脂或其他光滑防銹資料，以減小摩擦力并防銹蝕，油脂或其他光滑防銹資料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管或以紙帶、塑料帶包裹，

12、以防止施工中并用塑料套管或以紙帶、塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可沿縱向發(fā)生相對滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。沿縱向發(fā)生相對滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。 由于混凝土的抗拉性能很差，由于混凝土的抗拉性能很差，使得鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)了兩個問題：使得鋼筋混凝土構(gòu)件出現(xiàn)了兩個問題：1、鋼筋混凝土受拉、受彎等構(gòu)件通常帶裂痕任務(wù)；、鋼筋混凝土受拉、受彎等構(gòu)件通常帶裂痕任務(wù)；2、為保證構(gòu)造耐久性，必需限制裂痕寬度。、為保證構(gòu)造耐久性，必需限制裂痕寬度。繼續(xù)思索：繼續(xù)思索：能否借助混凝土較高的抗壓才干來彌補其抗拉才干的缺乏？能否借助混凝土較

13、高的抗壓才干來彌補其抗拉才干的缺乏？二、預(yù)應(yīng)力混凝土的根本原理預(yù)應(yīng)力構(gòu)件根本原理 ： 預(yù)先在混凝土受拉區(qū)施加壓應(yīng)力，使其減小或抵消荷載引起的拉應(yīng)力，將構(gòu)件遭到的拉應(yīng)力控制在較小范圍，甚至處于受壓形狀，即可控制構(gòu)件裂痕寬度，甚至可以使構(gòu)件不產(chǎn)生裂痕。三、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點1 1、抗裂性好、抗裂性好2 2、節(jié)省資料、減輕構(gòu)件自重、節(jié)省資料、減輕構(gòu)件自重3 3、能充分利用高強度資料、能充分利用高強度資料4 4、提高構(gòu)件的抗剪才干、提高構(gòu)件的抗剪才干5 5、提高構(gòu)件的抗疲勞才干、提高構(gòu)件的抗疲勞才干其它：提高構(gòu)件的跨越才干及剛度、減其它：提高構(gòu)件的跨越才干及剛度、減少變形、改善耐久性、加強抗?jié)B性等。少

14、變形、改善耐久性、加強抗?jié)B性等。1 1、設(shè)計、計算比普、設(shè)計、計算比普通鋼筋混凝土構(gòu)件要通鋼筋混凝土構(gòu)件要復(fù)雜復(fù)雜2 2、施工工藝多且復(fù)、施工工藝多且復(fù)雜，質(zhì)量要求較高，雜，質(zhì)量要求較高，需求有專門的施工設(shè)需求有專門的施工設(shè)備和技術(shù)條件。備和技術(shù)條件。3 3、造價較高。、造價較高。留意：留意： 預(yù)應(yīng)力混凝土不能提高構(gòu)件的承載才干。當截面預(yù)應(yīng)力混凝土不能提高構(gòu)件的承載才干。當截面和資料一樣時，預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件和資料一樣時，預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載才干一樣。承載才干一樣。優(yōu)點：優(yōu)點：缺陷：缺陷：四、施加預(yù)應(yīng)力的方法1 1、先張法、先張法先張拉預(yù)應(yīng)力鋼先張拉預(yù)應(yīng)力

15、鋼筋，然后澆筑混筋，然后澆筑混凝土的施工方法，凝土的施工方法，稱為先張法稱為先張法 。主要工藝過程：主要工藝過程：張拉鋼筋張拉鋼筋支模、澆筑混支模、澆筑混凝土并養(yǎng)護凝土并養(yǎng)護切斷鋼筋切斷鋼筋2 2后張法后張法先澆筑混凝土，先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，待混凝土硬化后，在構(gòu)件上直接張拉在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，這種預(yù)應(yīng)力鋼筋，這種施工方法稱為后張施工方法稱為后張法法 。主要工藝過程：主要工藝過程：澆筑混凝土構(gòu)件，澆筑混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道并在構(gòu)件中預(yù)留孔道穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉鋼筋拉鋼筋錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋并錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋并往孔道內(nèi)壓力灌漿。往孔道內(nèi)壓力灌漿。 先張法先張法張拉鋼

16、筋張拉鋼筋澆筑混凝土澆筑混凝土切斷鋼筋，混凝土預(yù)壓切斷鋼筋，混凝土預(yù)壓預(yù)應(yīng)力由混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力來傳送預(yù)應(yīng)力由混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力來傳送后張法后張法預(yù)應(yīng)力由構(gòu)件兩端錨具實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力由構(gòu)件兩端錨具實現(xiàn)澆筑混凝土構(gòu)件澆筑混凝土構(gòu)件穿預(yù)應(yīng)力鋼筋穿預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固鋼筋，孔道灌漿錨固鋼筋，孔道灌漿比較先、后張法比較先、后張法五、 張拉控制應(yīng)力con7.2 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件普通規(guī)定1、在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時所到達的規(guī)定應(yīng)力，稱為張拉控制、在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時所到達的規(guī)定應(yīng)力，稱為張拉控制應(yīng)力，用應(yīng)力，用 con 表示表示張拉控制應(yīng)力適當取高些是有利的，但不是越高越好。張拉控制應(yīng)力適當取高些是有利的，但不是越高

17、越好?？刂茟?yīng)力與預(yù)應(yīng)力鋼筋的強度設(shè)計值越接近時，控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力鋼筋的強度設(shè)計值越接近時，構(gòu)件的開裂彎矩與極限彎矩就越接近，構(gòu)件延性就越差。構(gòu)件的開裂彎矩與極限彎矩就越接近，構(gòu)件延性就越差。當符合以下情況時，表中張拉控制應(yīng)力限值或提高0.05fptk。1、要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能而在運用階段受壓區(qū)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼筋。2、要求部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺座之間的溫差等要素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。張拉控制應(yīng)力值均不應(yīng)小于張拉控制應(yīng)力值均不應(yīng)小于ptk40. 0f 假設(shè)con獲得太高，能夠出現(xiàn)以下問題：A、 預(yù)應(yīng)力鋼筋已超越實踐屈服強度而失去回縮才干，或已發(fā)生脆斷景象

18、。 B、 構(gòu)件的開裂荷載與破壞荷載接近，使構(gòu)件在破壞前無明顯預(yù)兆，構(gòu)件的延性較差。C、 構(gòu)件的反拱過大，或者預(yù)拉區(qū)產(chǎn)生裂痕影響正常運用。規(guī)定，在普通情況下，張拉控制應(yīng)力con值不宜超越下表的限值。7.2 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件普通規(guī)定六、預(yù)應(yīng)力損失六、預(yù)應(yīng)力損失1張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失 l1 預(yù)應(yīng)力損失共有以下六種：預(yù)應(yīng)力損失共有以下六種：2預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 l2,3混凝土加熱養(yǎng)護時，預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座間溫差引起的混凝土加熱養(yǎng)護時，預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失 l3 只發(fā)生在采用蒸汽養(yǎng)護的先張法構(gòu)件中。只發(fā)生在采用蒸汽養(yǎng)護的先張法構(gòu)件中。6環(huán)形構(gòu)件采用螺旋預(yù)應(yīng)力筋時部分擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失 l6后張法才有。5混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失 l5 ,4預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失 l4 七、預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置直線布置：跨度及荷載較小時，施