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文檔簡介

1、第第7章章 鋼筋混凝土構(gòu)件裂痕、變形和耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件裂痕、變形和耐久性混凝土第七章本章主要內(nèi)容:提 要分析受彎構(gòu)件豎向彎曲裂痕的出現(xiàn)和開展過程;掌握鋼筋混凝土構(gòu)件裂痕寬度的驗(yàn)算;掌握受彎構(gòu)件截面剛度計(jì)算與變形撓度驗(yàn)算。了解思索構(gòu)件變形、裂痕和耐久性的重要性;熟習(xí)減小構(gòu)件變形和裂痕寬度以及添加構(gòu)造構(gòu)件耐久性的方法?;炷恋谄哒?.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)滿足的預(yù)定功能是平安性、適用性及耐久性。平安性:即構(gòu)造構(gòu)件能接受在正常施工和正常運(yùn)用時 能夠出現(xiàn)的各種作用以及在偶爾事件發(fā)生時 及發(fā)生后,仍能堅(jiān)持必需的整體穩(wěn)定性。適用性:即在正常運(yùn)用時,構(gòu)造構(gòu)件具有良好的任務(wù) 性能,不出現(xiàn)過大的變形和過寬的裂痕耐久

2、性:即在正常的維護(hù)下,構(gòu)造構(gòu)件具有足夠的耐 久性能,不發(fā)生銹蝕和風(fēng)化景象?;炷恋谄哒?前面各章承載力的計(jì)算是滿足構(gòu)造的平安性,屬于承載才干極限形狀下的計(jì)算。而本章構(gòu)件的裂痕寬度和撓度驗(yàn)算是滿足構(gòu)造的適用性及耐久性,屬于正常運(yùn)用極限形狀下的驗(yàn)算。 撓度過大會影響運(yùn)用功能,不能保證適用性: 過大的變形會呵斥房屋內(nèi)粉刷層剝落、填充墻和隔斷開裂及屋面積水等后果;在多層精細(xì)儀表車間中,過大的樓面變形能夠會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量?;炷恋谄哒?裂痕寬度過大,那么同時影響適用性和耐久性。例如水池、油罐等構(gòu)造開裂會引起滲漏景象,同時也會影響到構(gòu)造的耐久性。 過大的變形和裂痕也將運(yùn)用戶在心思上產(chǎn)生不平安感?;炷恋?/p>

3、七章 進(jìn)展構(gòu)造構(gòu)件設(shè)計(jì)時。既要保證他們不超越承載才干極限形狀,又要保證他們不超越正常運(yùn)用極限狀態(tài)。為此,進(jìn)展以下計(jì)算和驗(yàn)算:1一切構(gòu)造構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)展承載力計(jì)算;在必要時 尚應(yīng)進(jìn)展構(gòu)造的傾覆和滑移驗(yàn)算。處于地震區(qū) 的構(gòu)造,尚應(yīng)進(jìn)展構(gòu)造構(gòu)件抗震的承載力驗(yàn)算?;炷恋谄哒?對某些直接接受吊車的構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)展疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算。3對運(yùn)用上需求控制變形值的構(gòu)造構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)展變形驗(yàn)算。4根據(jù)裂痕控制等級的要求,應(yīng)對混凝土構(gòu)造構(gòu)件的裂痕控制情況進(jìn)展驗(yàn)算?;炷恋谄哒?對應(yīng)于構(gòu)造的承載力極限形狀計(jì)算和正常運(yùn)用極限形狀驗(yàn)算,應(yīng)分別采用不同的荷載效應(yīng)組合。 在討論裂痕和變形的荷載效應(yīng)組合時,在荷載堅(jiān)持不變的情況下,由于混凝土

4、的徐變等特性,裂痕和變形將隨著時間的推移而開展,所以應(yīng)分別采用荷載效應(yīng)的規(guī)范組合和準(zhǔn)永久組合。 對構(gòu)件進(jìn)展正常運(yùn)用極限形狀的驗(yàn)算時,應(yīng)該根據(jù)不同要求,分別按荷載效應(yīng)的規(guī)范組合、準(zhǔn)永久組合,或規(guī)范組合并思索長期作用影響進(jìn)展驗(yàn)算,以保證變形、裂痕、應(yīng)力等計(jì)算值不超越相應(yīng)的規(guī)定限值?;炷恋谄哒潞奢d效應(yīng)的規(guī)范組合為:niQikciQikGkdSSSS2荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合為:niQikqiGkdSSS1正常運(yùn)用極限形狀的普通驗(yàn)算公式為CS S正常運(yùn)用極限形狀的荷載效應(yīng)組合值;C構(gòu)造構(gòu)件到達(dá)正常運(yùn)用要求所規(guī)定的變形、裂痕 寬度和應(yīng)力限值。P237混凝土第七章荷載引起的裂痕:變形要素引起的裂痕:與力的作

5、用方式有關(guān),當(dāng)ct ftk ,構(gòu)件開裂,占全部裂痕的20%。由資料收縮、溫度變化、鋼筋銹蝕、地基不均勻沉降等引起。占全部裂痕的80%。計(jì)算要求max lim由構(gòu)造措施來保證。7.2引起裂痕的緣由可以是荷載要素和變形要素非荷載混凝土第七章圖7-1NkNkNkNke0NkNke0TkTk(a)軸心受拉(b)偏心受拉c偏心受壓(d) 受 彎(e) 受 扭由荷載引起的裂痕情況如圖7-1所示。混凝土第七章通常,裂痕寬度普通可用控制最大受力鋼筋直徑來保證,只需在構(gòu)件截面尺寸小,鋼筋應(yīng)力高時才進(jìn)展驗(yàn)算。裂痕寬度的驗(yàn)算主要是按荷載效應(yīng)規(guī)范組合并思索長期作用影響的最大裂痕寬度的計(jì)算 為防止溫度應(yīng)力過大引起的開裂

6、,規(guī)定了伸縮縫之間的最大間距。 為防止由于鋼筋周圍砼過快的碳化失去對鋼筋的維護(hù)作用,出現(xiàn)銹脹引起沿鋼筋縱向的裂痕,規(guī)定了鋼筋的最小混凝土維護(hù)層厚度。非荷載引起的裂痕在溫度應(yīng)力較大處加強(qiáng)配筋。混凝土第七章7.2.1 驗(yàn)算公式 根據(jù)正常運(yùn)用階段對構(gòu)造構(gòu)件裂痕的不同要求,將裂痕控制等級分為三級:( 砼規(guī)范P13一級:正常運(yùn)用階段嚴(yán)厲要求不出現(xiàn)裂痕的構(gòu)件;按荷載效應(yīng)規(guī)范組合計(jì)算時,構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力 二級:正常運(yùn)用階段普通要求不出現(xiàn)裂痕的構(gòu)件;按荷載效應(yīng)規(guī)范組合計(jì)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(qiáng)度規(guī)范值;按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算時,構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力

7、三級:正常運(yùn)用階段允許出現(xiàn)裂痕的構(gòu)件;按荷載效應(yīng)規(guī)范組合并思索長期作用影響計(jì)算時,構(gòu)件的最大裂痕寬度不應(yīng)超越規(guī)范規(guī)定的最大裂痕寬度限值混凝土第七章按荷載效應(yīng)規(guī)范組合并思索長期作用影響計(jì)算的最大裂痕寬度;最大裂痕寬度限值maxlim 在普通環(huán)境情況下,只需將鋼筋混凝土構(gòu)造構(gòu)件的裂痕寬度限制在一定的范圍以內(nèi),構(gòu)造構(gòu)件內(nèi)的鋼筋并不會銹蝕,對構(gòu)造構(gòu)件的耐久性也不會構(gòu)成要挾。因此,裂痕寬度驗(yàn)算的公式為:limmax74圖7-2NkNkftkNN(a)軸心受拉構(gòu)件開裂表示(b)混凝土應(yīng)力(c)鋼筋應(yīng)力(d) 粘結(jié)應(yīng)力sskct=ftkNcrNcr11max 裂痕的出現(xiàn)和開展裂痕的出現(xiàn)和開展混凝土第七章當(dāng)c

8、t ftk,在某一薄弱環(huán)節(jié)第一條裂痕出現(xiàn),由于鋼筋和砼之間的粘結(jié),分開裂痕截面砼應(yīng)力逐漸添加至 ftk出現(xiàn)第二批裂痕,不斷到裂痕之間的間隔近到缺乏以使粘結(jié)力傳送至砼應(yīng)力到達(dá) ftk 裂痕出現(xiàn)完成。出現(xiàn):當(dāng)截面彎矩到達(dá)0.5Mu00.7Mu0時,裂痕將根本出齊,即裂痕的分布處于穩(wěn)定形狀?;炷恋谄哒麻_展:當(dāng)荷載繼續(xù)添加,在一定區(qū)段由鋼筋與砼應(yīng)變差的累積量,即構(gòu)成了裂痕寬度。 裂痕的開展是由于混凝土的回縮,鋼筋的伸長,導(dǎo)致混凝土與鋼筋之間相對滑移的結(jié)果。 規(guī)定:裂痕開展寬度是指受拉鋼筋重心程度處構(gòu)件側(cè)外表上混凝土的裂痕寬度。以為裂痕寬度是由于鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)退化,出現(xiàn)相對滑移,引起裂痕處混凝

9、土的回縮而引起的。圖8-3 粘結(jié) 滑移實(shí)際:Ncr+N211Ncr+N123ftkNkNk 分布ftksmsk(b)(a)(c)(d)(e) 裂痕寬度的計(jì)算實(shí)際混凝土第七章7.2.2 的計(jì)算方法1. 建筑工程規(guī)范關(guān)于 的計(jì)算maxw 規(guī)范采用平均裂痕寬度乘以擴(kuò)展系數(shù)的方法確定最大裂痕寬度。擴(kuò)展系數(shù)荷載規(guī)范組合下,裂痕寬度的不均勻性。荷載長期作用影響下,裂痕間混凝土不斷 退出任務(wù),平均裂痕寬度有所增大。max (1)平均裂痕寬度圖7-4lcr+cmlcrlcr+smlcrmmckcmsmskc分布s分布(a)(c)(b)mwNk軸向力Nk作用下,平均裂痕間距l(xiāng)cr之間的各截面,由于混凝土接受的應(yīng)

10、力應(yīng)變不同,相應(yīng)的鋼筋應(yīng)力應(yīng)變也發(fā)生變化,在裂痕截面混凝土退出任務(wù),鋼筋應(yīng)變最大;中間截面由于粘結(jié)應(yīng)力使混凝土應(yīng)變恢復(fù)到最大值,而鋼筋應(yīng)變最小。裂痕寬度是由于鋼筋與混凝土之間的粘 結(jié)破壞,出現(xiàn)相對滑移,引起裂痕處混凝土回縮而產(chǎn)生的。Nkcrssmccrsmsmcmcrcmsmm1)(lEll;并令sm = sk 取c = 0.85平均裂痕寬度 ,應(yīng)等于平均裂痕間距l(xiāng)cr之間沿鋼筋程度位置處鋼筋和混凝土總伸長之差,即mw混凝土第七章crsskcmlE那么上式適用于軸心受拉、受彎、偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件。m是指構(gòu)件外表的裂痕寬度,在鋼筋位置處,由于鋼筋對混凝土的約束,使得截面上各點(diǎn)的裂痕寬度并非處

11、處相等?;炷恋谄哒禄炷恋谄哒?系數(shù),tecr08. 09 . 1eqdclc 維護(hù)層厚度,當(dāng)c65mm時,取c=65mm。軸心受拉 =1.1, 偏心受拉 受彎、偏心受壓 =1.0式中:79 =1.05平均裂痕間距crl裂痕間距主要取決于有效配筋率te,鋼筋直徑d及其外表外形。此外,還與混凝土維護(hù)層厚度c有關(guān)?;炷恋谄哒耫eq 受拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑,光面 =0.7,變形 =1.0iiiiieqdndnd2ni 受拉區(qū)第i種縱向鋼筋根數(shù),di 為受拉區(qū)第i種鋼筋的公稱直徑。 縱向受拉鋼筋相對粘結(jié)特征系數(shù),te 截面的有效配筋率te = As / Ate有效配筋率 是指按有效受拉混凝土截面

12、面積Ate計(jì)算的縱向受拉鋼筋的配筋率,即有效受拉混凝土截面面積Ate按以下規(guī)定取用:A、對軸心受拉構(gòu)件, Ate取構(gòu)件截面面積;B、對受彎、偏心受壓和偏心受拉構(gòu)件,取式中 b矩形截面寬度,T形和工字形截面腹 板厚度; h截面高度; bf,hf分別為受拉翼緣的寬度和高度。tetesteAA /fftehbbbhA)(5 . 0hh/2bbfhfh/2hbbbfhfh/2hhfbfh/2hbhfbf(a)(b)(c)(d)圖7-3對于矩形、T形、倒T形及工字形截面, Ate的取值見圖所示的陰影面積?;炷恋谄哒聢D7-40.87h0h0NkskAsMkCskAsee0eNkh0asAsAsense0

13、AsAssAsCCcZskAsNk(a)軸心受拉(b)受彎c偏心受拉(d)偏心受壓CskAssAs裂痕截面處鋼筋應(yīng)力sk根據(jù)不同的受力形狀由下面計(jì)算圖式確定。混凝土第七章skskAN軸心受拉:受 彎:s0ksk87. 0AhM)(s0skskahAeN偏心受拉:混凝土第七章偏心受壓:zAzeNsksk)( 020f)(1 (12. 087. 0hehzs0syee2000s)(/400011hlhes運(yùn)用階段的偏心距增大系數(shù); l0/h14時, s =1混凝土第七章As 受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積; e 軸向拉力作用點(diǎn)至受壓區(qū)或受拉較小邊縱向鋼 筋合力點(diǎn)的間隔; e軸向拉力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋合力

14、點(diǎn)的間隔; z縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)合力點(diǎn)之間的距 離,且 ;s運(yùn)用階段的偏心距增大系數(shù); ys截面重心至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)的間隔,對矩 形截面ys=h/2-as ; rf受壓翼緣面積與腹板有效面積之比值;087. 0hz 混凝土第七章鋼筋應(yīng)力不均勻系數(shù) 表示砼參與任務(wù)的程度 65. 01 . 1sktetksksmf711 系數(shù)為裂痕之間鋼筋的平均應(yīng)變與裂痕截面鋼筋應(yīng)變之比,即 sksmsksm當(dāng)系數(shù)=1,即sm =sk時,裂痕截面之間的鋼筋應(yīng)力等于裂痕截面的鋼筋應(yīng)力,鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)應(yīng)力完全退化,混凝土不再協(xié)助鋼筋抗拉。為防止過高估計(jì)混凝土協(xié)助鋼筋抗拉的作用,當(dāng)1.0時,取=1.

15、0。對直接接受反復(fù)荷載的構(gòu)件, =1.0。混凝土第七章wmax = s lwml 荷載長期效應(yīng)裂痕擴(kuò)展系數(shù),均取為1.5。s 荷載短期效應(yīng)擴(kuò)展系數(shù)軸拉與偏拉, s = 1.9受彎與偏壓, s = 1.66maxw(2) 最大裂痕寬度 由于混凝土的非勻質(zhì)性及其隨機(jī)性,裂痕并非均勻分布,具有較大的離散性,所以應(yīng)思索s 。 思索在荷載長期效應(yīng)組協(xié)作用下,由于受拉區(qū)混凝土應(yīng)力松弛和滑移徐變,裂痕間受拉鋼筋平均應(yīng)變還將繼續(xù)增長;同時混凝土收縮,也使裂痕寬度有所增大,所以應(yīng)思索l 。混凝土第七章wmax =tessk08. 09 . 1eqcrdcE cr構(gòu)件受力特征系數(shù)軸心受拉偏心受拉受彎、偏壓713c

16、r=2.7cr=2.4cr=2.1各種受力構(gòu)件正截面最大裂痕寬度的一致的計(jì)算公式:混凝土第七章 在計(jì)算最大裂痕寬度時,算得的 te lmin時,宜選擇較細(xì)直徑的變形鋼筋,以增大鋼筋與混凝土接觸的外表積,提高鋼筋與混凝土的粘結(jié)度。 混凝土第七章 如采用上述措施不能滿足要求時,也可添加鋼筋截面面積As,加大有效配筋率te,從而減少鋼筋應(yīng)力 和裂痕間距。提高混凝土強(qiáng)度等級,效果甚差,普通不宜采用。 混凝土第七章上式是計(jì)算在縱向受拉鋼筋程度處的最大裂痕寬度,而在構(gòu)造實(shí)驗(yàn)或質(zhì)量檢驗(yàn)時,通常只能察看構(gòu)件外外表的裂痕寬度,后者比前者約大 倍。0/5 . 11hasbbtessk08. 09 . 1eqcrd

17、cEwmax =混凝土第七章7-1簡支矩形截面梁的截面尺寸bh=200mm500mm,混凝土強(qiáng)度等為C20,配置4 16 HRB335級鋼筋,混凝土維護(hù)層厚度c=25mm,按荷載規(guī)范值計(jì)算的跨中彎矩Mk=80kNm,最大裂痕寬度限值 =0.3mm,實(shí)驗(yàn)算其最大裂痕寬度能否符合要求。 解maxw232/10200,/5 .1mmNEmmNfstk2804,467)21625(500mmAmmmmmmmmhsommddeqi16/.0 .10161.05002005 .08045 .02mmmmmmbhAste混凝土第七章226/24580446787. 0108087. 0mmNmmmmmmNA

18、hMsoksk846. 0/2450161. 0/5 . 165. 01 . 165. 01 . 122mmNmmNfsktetk)08. 09 . 1 (1 . 2maxteeqsskdcE滿足要求。)0161. 01608. 0259 . 1 (/10200/245846. 01 . 2232mmmmmmNmmNmmmm3.0276.0混凝土第七章 在對影響裂痕寬度的各主要要素進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析的根底上,公路橋涵規(guī)定,對于矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,其特征裂痕寬度wfk保證率為95%相當(dāng)于中的最大裂痕寬度wmax可按以下公式計(jì)算: )mm(28. 030sss321fkdECCCwf

19、f0s)(hbbbhA2. 公路橋涵規(guī)范關(guān)于 的計(jì)算maxw75式中 截面配筋率混凝土第七章C1鋼筋外表外形系數(shù),對光面鋼筋, C1=1.4;對帶肋鋼筋,C1=1.0;C2作用長期效應(yīng)影響系數(shù),C2=1+0.45Ml/Ms,其 中Ml和Ms分別為按作用長期效應(yīng)組合和短期效 應(yīng)組合計(jì)算的彎矩值;C3與構(gòu)件方式有關(guān)的系數(shù),當(dāng)為鋼筋混凝土板 式受彎構(gòu)件時,C3=1.15;當(dāng)為其他受彎構(gòu)件 時,C3=1.0;混凝土第七章Es鋼筋的彈性模量MPad縱向受拉鋼筋直徑mm,當(dāng)用不同直徑 的鋼筋時,d改用換算直徑d0,d0=4As/0.75u, 此處u為鋼筋截面的總周長; 截面配筋率=As/bh0,當(dāng)0.02

20、時,取=0.02,當(dāng)0.006時,取=0.006 bf,hf 構(gòu)件受拉翼緣寬度;h0 構(gòu)件截面有效高度;混凝土第七章7.3.1 撓度驗(yàn)算公式受彎構(gòu)件應(yīng)根據(jù)其功能要求,滿足以下條件:lim,max,ff720式中受彎構(gòu)件荷載效應(yīng)的規(guī)范組合并思索荷載 長期作用影響計(jì)算的撓度的最大值;max,f受彎構(gòu)件的撓度限值。lim,f7.3 由于鋼筋混凝土梁受力后,受拉區(qū)混凝土開裂、粘結(jié)力退化,同時受壓區(qū)混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生徐變等要素,使得其撓度與彎矩的關(guān)系是非線性的。圖7-5BEI(a)Maf0EIB(b)EI(B)M07.3.2 建筑工程受彎構(gòu)件 的計(jì)算max,f混凝土第七章 對于彈性勻質(zhì)資料簡支梁

21、,梁接受均布荷載作用2040kkf485384)(5lEIMEIlqgkBlMBlqgk485384)(52040kkf時,其跨中撓度:式中:EI為彈性梁的抗彎剛度,不受彎矩大小的影 響,為常數(shù)。 我們可以思索鋼筋混凝土梁的受力特點(diǎn),將其抗彎剛度視為變數(shù)B。鋼筋混凝土梁的撓度計(jì)算本質(zhì)上是如何確定其抗彎剛度的問題?;炷恋谄哒露唐趧偠菳s :在荷載短期效應(yīng)組協(xié)作用下的截面抗彎 剛度,簡稱短期剛度;長期剛度B:在荷載長期效應(yīng)組合影響的截面抗彎剛度 簡稱長期剛度。 先思索鋼筋混凝土梁開裂的特點(diǎn)求出短期剛度Bs,再思索長期效應(yīng)的影響求出長期剛度B。1. 短期剛度 Bs的計(jì)算截面曲率與其剛度有關(guān)。曲率是

22、由構(gòu)件截面受拉區(qū)伸長、受壓區(qū)縮短構(gòu)成的。截面拉、壓變形愈大,其曲率也愈大。拉、壓區(qū)的應(yīng)變值曲率截面剛度截面曲率與其剛度的關(guān)系:rEIM1混凝土第七章 在未開裂之前,由于混凝土在受拉區(qū)曾經(jīng)表現(xiàn)出一定的塑性,實(shí)測抗彎剛度曾經(jīng)較E c I 0為低。在混凝土未裂之前,通??善桨驳厝′摻罨炷翗?gòu)件的短期剛度為: 構(gòu)件受拉區(qū)混凝土開裂后,由于裂痕截面受拉區(qū)混凝土逐漸退出任務(wù),截面抗彎剛度比開裂之前明顯下降。鋼筋混凝土受力構(gòu)件普通允許帶裂痕任務(wù)。085. 0IEBcs混凝土第七章fE20sss5 . 3162 . 015. 1rhAEB0fff)(bhhbbr式中:矩形、T形、倒T形、工字形截面受彎構(gòu)件短

23、期剛度的公式:02 . 0hhf02 . 0hhf當(dāng) 時,取csEEE /0/bhAs混凝土第七章影響短期剛度的要素:Mk增大,sk增大,裂痕間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)增大,短期剛度Bs減小。增大,Bs略有增大當(dāng)有受壓翼緣時,會使Bs有所增大。在適筋梁中,提高混凝土強(qiáng)度等級,對Bs的作用不大。當(dāng)配筋率和資料給定時,提高h(yuǎn)0,可顯著的提高截面 抗彎剛度Bs。 假設(shè)配筋率較大,承載力滿足要求,撓度不一定滿足要求, 由于配筋率加大,對提高截面的彎曲剛度作用不顯著。混凝土第七章2. 長期剛度 B的計(jì)算 如前所述,當(dāng)構(gòu)件在繼續(xù)荷載作用下,其撓度將隨時間而不斷緩慢增長。這也可了解為構(gòu)件的抗彎剛度將隨時間

24、而不斷緩慢降低。 混凝土第七章3、受拉鋼筋和混凝土之間的滑移徐變使裂痕之間的受拉混凝土不斷退出任務(wù),從而引起受拉鋼筋在裂痕之間的應(yīng)變不斷增長??箯潉偠入S時間降低的緣由:1、截面受壓區(qū)混凝土的徐變。2、裂痕之間受拉混凝土的應(yīng)力松弛?;炷恋谄哒翸k 按荷載效應(yīng)規(guī)范組合計(jì)算的彎矩。(恒載活載) 規(guī)范值。Mq 按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩。(恒載活載q) 規(guī)范值。 撓度增大系數(shù)。 = 2.0 0.4 /Bs 短期剛度隨著壓區(qū)配筋增多,長期剛度提高skk) 1(BMMMBq受彎構(gòu)件的長期剛度可按下式計(jì)算:混凝土第七章 當(dāng) 時,取 。由于受壓鋼筋能妨礙受壓區(qū)混凝土的徐變,因此可以減小長期撓度。 此外

25、,根據(jù)國內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,翼緣在受拉區(qū)的倒T形截面的值比配筋率一樣的矩形截面的為大,故規(guī)定,對翼緣在受拉區(qū)的倒T形截面,應(yīng)比計(jì)算值增大20%。1/1/0bhAs0hbAs混凝土第七章B1minBBminMBminMlmaxBAgk+qk(a)(b)+gk+qkBminBmin(a)(b)3. 最小剛度原那么:受彎構(gòu)件在正常運(yùn)用形狀下,沿構(gòu)件長度彎矩不同,因此剛度是也是變化的。取同一彎矩符號區(qū)段內(nèi)最小剛度作為等剛度,并按資料力學(xué)的方法計(jì)算撓度。圖7-9圖7-10混凝土第七章當(dāng)剛度不滿足要求時采取的措施:1、最有效的措施是添加截面高度h;3、在構(gòu)件受壓區(qū)配置一定數(shù)量的受壓鋼筋;2、采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;

26、混凝土第七章混凝土構(gòu)造構(gòu)件變形限值:規(guī)定此撓度值主要思索一下的方面:防止對構(gòu)造構(gòu)件產(chǎn)生不良影響:梁端的旋轉(zhuǎn),使支 承面減小,產(chǎn)生部分承壓破壞或墻體失穩(wěn)?;炷恋谄哒卤WC建筑物運(yùn)用功能要求:變形大,使設(shè)備難以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。防止對非構(gòu)造構(gòu)件產(chǎn)生不良影響:變形過大,使門窗不能正常開關(guān)。保證人們的覺得在可接受程度以內(nèi):撓度過大,即使沒有危險(xiǎn),但給人的覺得不溫馨。混凝土第七章7-2簡支矩形截面梁的截面尺寸bh=200mm600mm,混凝土強(qiáng)度等級為C20,配置HRB335,4 18鋼筋,混凝土維護(hù)層厚度c=25mm,接受均布荷載,按荷載規(guī)范組合計(jì)算的跨中彎矩Mk=120kNm,按荷載的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的跨中彎

27、矩Mq=60kNm, 梁的計(jì)算跨度lo=6.5m,撓度允許值為 。驗(yàn)算撓度能否滿足要求。 解,/10200,/5 .1232mmNEmmNfstk00719.056625010172mmmmmmbhAos250ol84. 7,/105 .2523csEcEEmmNE0136.06002505.010175.02mmmmmmbhAste混凝土第七章226/240101756687. 01012087. 0mmNmmmmmmNAhMsokskEossshAEB62.015.12793. 0/2400136. 0/50. 165. 01 . 165. 01 . 122mmNmmNfsktetk213

28、10493. 4mmN 00719. 084. 762 . 0793. 015. 1)566(1017/102002223mmmmmmN混凝土第七章滿足要求skqkBMMMB)1(21310966.2mmN 213226210966. 2650010120485485mmNmmmmNBlMokf21310493. 412060) 12(120mmNmkNmkNmkNmmlmmo2625063.17混凝土第七章B0 全截面的抗彎剛度,B 開裂構(gòu)件等效截面的抗彎剛度;7.3.3 公路橋涵規(guī)范關(guān)于 的計(jì)算max,f 公路橋涵鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算原理與建筑工程一樣,其中受彎剛度由下式計(jì)算。cr

29、scrscrBBMMMMBB0220)(1735式中0c085. 0IEB Bcr 開裂截面的抗彎剛度;crccrIEB 0tkcrWfM736混凝土第七章Mcr 開裂彎矩; 構(gòu)件受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù),00/2WSS0 全截面換算截面重心軸以上或以下部分面積對重心軸的面積矩;W0 換算截面抗裂驗(yàn)算邊緣的彈性抵抗矩;I0 全截面換算截面慣性矩;Icr 開裂截面換算截面慣性矩?;炷恋谄哒?受彎構(gòu)件在運(yùn)用階段的撓度應(yīng)思索長期效應(yīng)的影響,即按荷載短期效應(yīng)組合和按式7-10計(jì)算的剛度值計(jì)算撓度,并乘以撓度增長系數(shù)。增長系數(shù)按以下規(guī)定?。喉艦镃40-C80時,砼為C40以下時,7 . 14 . 16

30、 . 1中間強(qiáng)度等級可按插值取用?;炷恋谄哒?.4 耐久性:在正常維護(hù)的條件下,在估計(jì)的運(yùn)用時期內(nèi), 在指定的任務(wù)環(huán)境中保證構(gòu)造滿足既 定的功 能要求。影響耐久性的主要要素:內(nèi)部:混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥 用量、水灰比、氯離子、及堿含 量、外加劑用量、維護(hù)層厚度等外部:環(huán)境條件,包括溫度、濕度、 CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等。 混凝土的碳化及鋼筋銹蝕是影響混凝土構(gòu)造耐久性的主要要素。設(shè)計(jì)不周施工質(zhì)量差運(yùn)用中維修不當(dāng)混凝土第七章混凝土的碳化: 混凝土中的高堿性,會在鋼筋外表構(gòu)成氧化膜,它能有效的維護(hù)鋼筋,而大氣中的co2或其他酸性氣體與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生反響,使混凝土的堿性降低,變成中性物質(zhì)

31、混凝土的碳化。碳化對混凝土本身是無害的。 碳化至鋼筋外表時,將破壞氧化膜,鋼筋有銹蝕的危險(xiǎn)。碳化會加劇混凝土的收縮,導(dǎo)致混凝土開裂?;炷恋谄哒聹p小混凝土碳化的措施:采用合理的混凝土配合比提高混凝土的密實(shí)度、抗?jié)B性規(guī)定鋼筋維護(hù)層最小厚度采用覆蓋面層水泥砂漿或涂料 空氣中的co2濃度,濕度5070%,溫度交替變化,資料本身水灰比大,碳化快;維護(hù)層厚度影響混凝土碳化的要素:混凝土第七章鋼筋的銹蝕: 鋼筋銹蝕有相當(dāng)長的過程,先在裂痕較寬處的個別點(diǎn)上構(gòu)成“坑蝕“環(huán)蝕向兩邊擴(kuò)展,構(gòu)成銹蝕面,使鋼筋截面減弱。 上述反響不斷進(jìn)展,鋼筋體積膨脹,導(dǎo)致沿鋼筋長度的混凝土出現(xiàn)縱向裂痕,使混凝土維護(hù)層剝落,暴筋,截

32、面承載力降低,最終失效?;炷恋谄哒陆档退冶?,保證密實(shí)度,有足夠的維護(hù)層厚度,控制氯含量氯離子對鋼筋的銹蝕起很大的影響作用采用覆蓋層,防止co2的滲入。在強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中的混凝土構(gòu)造,采用鋼筋阻銹劑、防腐鋼筋、環(huán)氧涂層鋼筋、鍍鋅鋼筋、不銹鋼鋼筋防止鋼筋銹蝕的措施:混凝土第七章耐久性設(shè)計(jì)思索的要素環(huán)境分類耐久性等級或構(gòu)造壽命分等耐久性計(jì)算對設(shè)計(jì)壽命或既存構(gòu)造 的壽命作出估計(jì)保證耐久性的構(gòu)造措施和施工要求混凝土第七章中,把構(gòu)造任務(wù)環(huán)境分為五大類。見表7-1 混凝土構(gòu)造耐久性與構(gòu)造任務(wù)的環(huán)境有親密關(guān)系。同一構(gòu)造在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中要比在普通大氣環(huán)境中運(yùn)用壽命短。環(huán)境分類可使設(shè)計(jì)者針對不同的環(huán)境種類采用相應(yīng)的對策。7.4.1 構(gòu)造任務(wù)環(huán)境分類混凝土第七章混凝土第七章設(shè)計(jì)運(yùn)用年限分四個等級,見表7-2 我國設(shè)計(jì)規(guī)范的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為50年。耐久性設(shè)計(jì)的目的:保證構(gòu)造的運(yùn)用年限。7.4.2 構(gòu)造耐久性等級混凝土第七章混凝土第七章保證耐久性的技術(shù)措施及構(gòu)造要求:1構(gòu)造設(shè)計(jì)技術(shù)措施未經(jīng)設(shè)計(jì)答應(yīng)或技術(shù)鑒定,不能改動構(gòu)造的使用環(huán)境和用途。對運(yùn)用環(huán)境較差的構(gòu)件,宜采用可改換或宜改換的構(gòu)件。根據(jù)環(huán)境類別,規(guī)定維

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