四川某大學(xué)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)知識(shí)原理課件（PPT）

1、第九章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形與裂縫驗(yàn)算第一節(jié) 概述結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)分別進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。一、對(duì)某些構(gòu)件，應(yīng)根據(jù)其使用條件，通過(guò)驗(yàn)算，使變形和裂縫寬度不超過(guò)規(guī)定限值，同時(shí)還應(yīng)滿足保證正常使用及耐久性的其他要求與規(guī)定限值，例如混凝土保護(hù)層的最小厚度等。二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力計(jì)算應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值，對(duì)于正常使用極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)分別按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合進(jìn)行驗(yàn)算或按照標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響進(jìn)行驗(yàn)算，并應(yīng)保證變形、裂縫、應(yīng)力等計(jì)算值不超過(guò)相應(yīng)的規(guī)定限值。back1三、由于混凝土構(gòu)件的變形及裂縫寬度都隨時(shí)間增大，因此，驗(yàn)算變形及裂縫寬度時(shí)，應(yīng)按荷載的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載

2、長(zhǎng)期效應(yīng)的影響。荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合也稱為荷載短期效應(yīng)，是指按永久荷載及可變荷載的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的荷載效應(yīng)。荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合也稱為荷載長(zhǎng)期效應(yīng)，是指永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值及可變荷載的準(zhǔn)永久值計(jì)算的荷載效應(yīng)。四、按正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形及裂縫寬度時(shí)，其荷載效應(yīng)值大致相當(dāng)于破壞時(shí)荷載效應(yīng)值的5070。back2第二節(jié) 裂縫驗(yàn)算一、裂縫控制的目的與要求確定最大裂縫寬度限值，主要考慮兩個(gè)方面的原因：1、外觀要求2、耐久性要求二、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律1、軸心受拉構(gòu)件開(kāi)裂前構(gòu)件中的應(yīng)力2、裂縫對(duì)構(gòu)件中應(yīng)力的影響當(dāng)拉力稍增加時(shí)，在混凝土拉應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度的截面將出現(xiàn)第二條裂縫。第二條裂縫總在離首批裂縫截

3、面外一定距離的截面出現(xiàn)，這是因?yàn)榭拷芽p兩邊混凝土的拉應(yīng)力較小，總小于混凝土的抗拉強(qiáng)度，故靠近裂縫兩邊的混凝土不會(huì)開(kāi)裂。3、有多條裂縫時(shí)構(gòu)件中的應(yīng)力back3三、最大裂縫寬度與裂縫寬度驗(yàn)算只配一種同直徑、同種類鋼筋的構(gòu)件 構(gòu)件受力特征系數(shù)，軸心受拉構(gòu)件取2.7，受彎、偏心受壓 取2.1，偏心受拉取2.4； 鋼筋直徑； 鋼筋相對(duì)粘結(jié)特性參數(shù)，對(duì)帶肋鋼筋，取1.0；對(duì)光面鋼筋，取0.7。 最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離（mm），當(dāng) c65mm時(shí)，取c=65mm；back4 按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率，在 最大裂縫寬度計(jì)算中，當(dāng) 時(shí)，取 縱向受拉鋼筋的截面面積 有效

4、受拉混凝土截面面積，按下列規(guī)定取用：對(duì)軸心 受拉構(gòu)件取構(gòu)件截面面積；對(duì)受彎、偏心受壓和偏心 受拉構(gòu)件，取腹板截面面積與受拉翼緣截面面積之和 的1/2。 第i種縱向受拉鋼筋的根數(shù) 第i種縱向受拉鋼筋的直徑（mm） 縱向受拉鋼筋的等效直徑（mm） 鋼筋的彈性模量back5 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)。 當(dāng) 時(shí)，取 當(dāng) 時(shí)，取 對(duì)直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，取 裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力受彎構(gòu)件： 軸心受拉構(gòu)件：如果驗(yàn)算后發(fā)現(xiàn)構(gòu)件裂縫寬度不滿足要求，可以采取增大截面尺寸，提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、減小鋼筋直徑或增大鋼筋截面面積等措施。例題9.1。back6第三節(jié) 變形驗(yàn)算一、變形控制的目的和要求1、保證建筑的

5、使用功能要求2、防止對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響3、防止對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響4、保證人們的感覺(jué)在可接受程度之內(nèi)受彎構(gòu)件的允許撓度值，見(jiàn)附表15。back7二、截面抗彎剛度的主要特點(diǎn)構(gòu)件的撓度: 與荷載形式、支撐條件有關(guān)的系數(shù)； 梁的計(jì)算跨度； 梁的截面抗彎剛度，就是 欲使截面產(chǎn)生單位轉(zhuǎn)角所 需施加的彎矩，體現(xiàn)了截 面抵抗彎曲變形的能力。back8混凝土受彎構(gòu)件的截面抗彎剛度的特點(diǎn)：1、隨荷載的增加而減小2、隨配筋率的降低而減小3、沿構(gòu)件跨度，截面抗彎剛度是變化的4、隨加載時(shí)間的增長(zhǎng)而減小在混凝土受彎構(gòu)件的變形驗(yàn)算中所用到的截面抗彎剛度，是指構(gòu)件上一段長(zhǎng)度范圍內(nèi)的平均截面抗彎剛度；考慮到荷載作用時(shí)

6、間的影響，有短期剛度Bs和長(zhǎng)期剛度B的區(qū)別，且兩者都隨彎矩的增大而減小，隨配筋率的降低而減小。三、短期剛度back9四、長(zhǎng)期剛度1、荷載長(zhǎng)期作用下剛度降低的原因在荷載長(zhǎng)期作用下，受壓混凝土將發(fā)生徐變，即荷載不增加而變形卻隨時(shí)間增長(zhǎng)。在配筋率不高的梁中，由于裂縫間受拉混疑土的應(yīng)力松弛以及鋼筋的滑移等因素，使受拉混凝土不斷退出工作，因而受拉鋼筋平均應(yīng)變和平均應(yīng)力亦將隨時(shí)間而增大。同時(shí)，由于裂縫不斷向上發(fā)展，使其上部原來(lái)受拉的混凝土退出工作，以及由于受壓混凝土的塑性發(fā)展，使內(nèi)力臂減小，也將引起鋼筋應(yīng)變和應(yīng)力的某些增大。2、長(zhǎng)期剛度B 按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩； 按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩； 荷載準(zhǔn)永久組合對(duì)撓度增大的影響系數(shù)。 back10五、受彎構(gòu)件的變形驗(yàn)算最小剛度原則 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在荷載作用下，在各截面的彎矩是不相等的，靠近支座附近截面，由于彎矩很小將不出現(xiàn)裂縫，因而其剛度較跨