模塊一,項目四撓度裂縫

項目一、鋼筋混凝土材料的選擇與檢測項目二、肋梁樓蓋設(shè)計項目三、鋼筋混凝土柱設(shè)計項目四、混凝土結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性模塊一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!項目四混凝土結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性任務(wù)1:撓度和裂縫寬度驗算任務(wù)2:預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的認識任務(wù)3:混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!受彎構(gòu)件除應(yīng)滿足承載力要求外，必要時還需進行變形和裂逢寬度驗算，以保證其不超過正常使用極限狀態(tài)，確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性和正常使用。

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!一、概述裂縫寬度和變形的驗算應(yīng)按下列規(guī)定進行:

1、裂縫寬度驗算：對于鋼筋混凝土構(gòu)件，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合，并考慮長期作用影響計算的最大裂縫寬度Wmax不應(yīng)超過規(guī)定的裂縫寬度限值Wlim，即

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!2、變形驗算：對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合，并考慮長期作用影響計算的最大撓度f不應(yīng)超過規(guī)定的撓度限值，即模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!二、鋼筋混凝土變形驗算1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件截面剛度的特點①隨彎矩的增大而減小。這意味著，某一根梁的某一截面，當(dāng)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；②隨縱向受拉鋼筋配筋率的減小而減??；③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。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!Es──受拉縱筋的彈性模量

ψ──裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)

當(dāng)計算出的ψ＜0.2時，取ψ＝0.2當(dāng)ψ＞1.0時，取ψ=1.0；模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!2）長期剛度B

Mq──按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計算的彎矩；θ──考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù)模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!3、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度計算

——與荷載形式和支承條件有關(guān)的系數(shù)

簡支梁承受均布荷載作用時

=5/48

簡支梁承受跨中集中荷載作用時=1/12

=1/12

懸臂梁受桿端集中荷截作用時

=1/3

≤[f]

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!解：①②③④⑤模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!課堂作業(yè)：撓度簡支矩形截面梁截面尺寸b×h=300×600mm，混凝土強度等級為C35，配置4φ20（HRB335）縱筋和φ8@200箍筋，混凝土保護層C=25mm，承受均布荷載，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算的跨中彎矩值Mk＝150kn*m，按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久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。試驗算撓度是否符合要求。

(其中φ20鋼筋截面為314.2mm*2)模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!②縱筋的直徑。當(dāng)構(gòu)件內(nèi)受拉縱筋截面相同時，采用細而密的鋼筋，則會增大鋼筋表面積，因而使粘結(jié)力增大，裂縫寬度變??；③縱筋表面形狀。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；④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，裂縫寬度越??；⑤保護層厚度。保護層越厚，裂縫寬度越大。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!c──最外層縱向受拉鋼筋的混凝土保護層厚度，當(dāng)c＜20mm時，取c=20mm；當(dāng)c＞65mm時，取c=65mm──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)

──受拉區(qū)第i種鋼筋的根數(shù)

──受拉區(qū)第i種鋼筋的公稱直徑──最大裂逢寬度限值

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!例題2、某辦公樓矩形截面簡支樓面梁，計算跨度l0=6.0m，截面尺寸b×h=200×450mm，承受恒載標(biāo)準(zhǔn)值gk=16.55kN/m（含自重），活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=2.7kN/m，縱向受拉鋼筋為325，混凝土強度等級為C25，已知：=0.033，=162.9N/mm2，ψ=0.885，裂縫寬度限值為0.3mm，試驗算裂縫寬度。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!項目四混凝土結(jié)構(gòu)的適用性和耐久性汪玲玲任務(wù)1:撓度和裂縫寬度驗算任務(wù)2:預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的認識任務(wù)3:混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!從90年代開始，無粘結(jié)束技術(shù)已在我國的某些橋梁工程中得到應(yīng)用，目前最大跨度可達到20m。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清、油脂或其他潤滑防銹材料，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，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可沿縱向發(fā)生相對滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!預(yù)應(yīng)力構(gòu)件基本原理：

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)件受到的拉應(yīng)力控制在較小范圍，甚至處于受壓狀態(tài)，即可控制構(gòu)件裂縫寬度，甚至可以使構(gòu)件不產(chǎn)生裂縫。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!三、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點1、抗裂性好2、節(jié)省材料、減輕構(gòu)件自重3、能充分利用高強度材料4、提高構(gòu)件的抗剪能力5、提高構(gòu)件的抗疲勞能力其它：提高構(gòu)件的跨越能力及剛度、減少變形、改善耐久性、增強抗?jié)B性等。1、設(shè)計、計算比普通鋼筋混凝土構(gòu)件要復(fù)雜2、施工工藝多且復(fù)雜，質(zhì)量要求較高，需要有專門的施工設(shè)備和技術(shù)條件。3、造價較高。注意：預(yù)應(yīng)力混凝土不能提高構(gòu)件的承載能力。當(dāng)截面和材料相同時，預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件承載能力相同。優(yōu)點：缺點：模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!（2）后張法

先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，這種施工方法稱為后張法。主要工藝過程：→澆筑混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道→穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉鋼筋→錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋并往孔道內(nèi)壓力灌漿。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!五、張拉控制應(yīng)力σcon7.2預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定1、在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時所達到的規(guī)定應(yīng)力，稱為張拉控制應(yīng)力，用σcon表示模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!張拉控制應(yīng)力適當(dāng)取高些是有利的，但不是越高越好?？刂茟?yīng)力與預(yù)應(yīng)力鋼筋的強度設(shè)計值越接近時，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。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!②

如果σcon取得太高，可能出現(xiàn)下列問題：A、預(yù)應(yīng)力鋼筋已超過實際屈服強度而失去回縮能力，或已發(fā)生脆斷現(xiàn)象。

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)生裂縫影響正常使用?！兑?guī)范》規(guī)定，在一般情況下，張拉控制應(yīng)力σcon值不宜超過下表的限值。7.2預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!（6）環(huán)形構(gòu)件采用螺旋預(yù)應(yīng)力筋時局部擠壓引起的預(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l5,（4）預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失l4

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!

非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋為防止構(gòu)件在制作、運輸、堆放或吊裝過程中預(yù)拉區(qū)砼開裂或裂縫寬度過大，或在構(gòu)件預(yù)拉區(qū)配置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!先張法構(gòu)件1、預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋方式并筋：預(yù)應(yīng)力鋼絲并筋不宜超過3根。2、預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈間距不應(yīng)小于其公稱直徑或等效直徑的1.5倍，且應(yīng)符合下列規(guī)定：對熱處理鋼筋及鋼絲，不應(yīng)小于15mm，對三股鋼絞線，不應(yīng)小于20mm，對七股鋼絞線，不應(yīng)小于25mm。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!三、后張法構(gòu)件1.配筋要求彎起預(yù)應(yīng)力筋，曲率半徑不宜小于4米，預(yù)壓區(qū)和預(yù)拉區(qū)應(yīng)設(shè)置縱向非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造鋼筋，彎折處加密箍筋或內(nèi)側(cè)設(shè)鋼筋網(wǎng)片。2.預(yù)留孔道預(yù)制構(gòu)件與框架梁的區(qū)別孔道內(nèi)徑與預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)徑的要求灌漿孔或排氣孔起拱模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級及最大裂縫寬度限值wlim模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!受彎構(gòu)件的撓度限值模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!2、剛度計算公式1）短期剛度BsAs──受拉縱筋的截面面積；h0──受彎構(gòu)件截面有效高度模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!

─鋼筋彈性模量Es與混凝土彈性模量Ec的比值，即αE=Es/Ecρ──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模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!①對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件當(dāng)ρ′=0時，取此處為縱向受拉鋼筋的配筋率；

ρ′為縱向受壓鋼筋的配筋率

②對于翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面，θ值應(yīng)增大20%。

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!例題1、簡支矩形截面梁截面尺寸b×h=250×600mm，混凝土強度等級為C30，配置4φ18鋼筋，混凝土保護層C=25mm，承受均布荷載，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算的跨中彎矩值Mk＝120kn*m，按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久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。試驗算撓度是否符合要求。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!⑥⑦⑧⑨滿足要求

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!4、裂縫計算（1）、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的裂縫有兩種：一種是由于混凝土的收縮或溫度變形引起的；另一種則是由荷載引起的。（2）影響裂縫寬度的主要因素①縱向鋼筋的應(yīng)力。裂縫寬度與鋼筋應(yīng)力近似成線性關(guān)系；

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!（3）裂縫寬度計算公式

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!減小裂縫寬度的措施

:①增大鋼筋截面積；②在鋼筋截面面積不變的情況下，采用較小直徑的鋼筋；③采用變形鋼筋；④提高混凝土強度等級；⑤增大構(gòu)件截面尺寸；⑥減小混凝土保護層厚度。

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!解：①②③④

裂縫寬度滿足要求

模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!—、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類

按對裂縫的要求分為全預(yù)應(yīng)力混凝土和部份預(yù)應(yīng)力混凝土兩類。

在使用荷載作用下，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，屬嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；

允許出現(xiàn)裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值的構(gòu)件，則稱為部分預(yù)應(yīng)力混凝土，屬允許出現(xiàn)裂縫的構(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)力混凝土。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!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：1、鋼筋混凝土受拉、受彎等構(gòu)件通常帶裂縫工作；

2、為保證結(jié)構(gòu)耐久性，必須限制裂縫寬度。繼續(xù)思考：

能否借助混凝土較高的抗壓能力來彌補其抗拉能力的不足？二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!四、施加預(yù)應(yīng)力的方法（1）、先張法先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后澆筑混凝土的施工方法，稱為先張法。主要工藝過程：→張拉鋼筋→支模、澆筑混凝土并養(yǎng)護→切斷鋼筋模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!先張法張拉鋼筋澆筑混凝土切斷鋼筋，混凝土預(yù)壓預(yù)應(yīng)力由混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力來傳遞后張法預(yù)應(yīng)力由構(gòu)件兩端錨具實現(xiàn)澆筑混凝土構(gòu)件穿預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固鋼筋，孔道灌漿比較先、后張法模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!2、張拉控制應(yīng)力σcon對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)壓效果的影響分析：①

如果σcon取值過低，則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過各種損失后，對混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力過小，預(yù)應(yīng)力混凝土的效果不明顯，因此《規(guī)范》規(guī)定σcon不應(yīng)小于0.4fptk。模塊一,項目四撓度裂縫共49頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!當(dāng)符合下列情況時，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使用階段受壓區(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因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。張拉控制應(yīng)力值均不應(yīng)小于模塊一,項目四撓度