正常使用極限狀態(tài)計算ppt

正常使用極限狀態(tài)計算ppt第一頁，共十五頁，2022年，8月28日第二頁，共十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)

鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度計算第三頁，共十五頁，2022年，8月28日一、概述混凝土是一種耐久性很好的建筑材料。但是，混凝土的抗拉強度很低，其抗拉極限應(yīng)變大約為=0.0001～0.00015。在混凝土即將開裂的瞬間，鋼筋的應(yīng)力只有===（0.0001～0.00015）=20～30MPa，事實上，鋼筋的應(yīng)力遠(yuǎn)大于此值。鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在設(shè)計時不考慮受拉區(qū)混凝土的抗拉作用，完全由鋼筋承擔(dān)拉力，因此在使用狀態(tài)下，受拉區(qū)有裂縫出現(xiàn)是不可避免的正?，F(xiàn)象。當(dāng)裂縫寬度不大時，并不影響結(jié)構(gòu)的正常使用。但當(dāng)裂縫寬度較大時，一則混凝土中的鋼筋會從裂縫處開始銹蝕，二則結(jié)構(gòu)剛度減小、變形增加，這樣結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用第四頁，共十五頁，2022年，8月28日就受到影響，同時給人們帶來不安全感。因此，對鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫寬度必須要加以限制。實踐證明，當(dāng)混凝土裂縫寬度小于0.3mm時，在正常使用條件下構(gòu)件內(nèi)的鋼筋不致因混凝土開裂而銹蝕。為了確保安全，容許的裂縫寬度還應(yīng)小些。二、裂縫的種類鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫，就其產(chǎn)生的原因，大致可以分為兩大類：一類是由于荷載(如恒載、活載等)所引起的裂縫。在正常使用階段鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是不可避免的，所以通常稱它為正常裂縫。一般通過計算加以控制最大裂縫寬度。一類裂縫主要是由于混凝土結(jié)硬時的收縮、拆模、起吊和運輸時的不當(dāng)以及構(gòu)造上的不合理等原第五頁，共十五頁，2022年，8月28日因所造成的。因為對于這一類裂縫，只要采取一定的施工和構(gòu)造措施，一般是可以克服和控制的，所以通常稱此類裂縫為非正常裂縫。三、最大裂縫寬度計算

《公橋規(guī)》給出的計算矩形、T形和Ⅰ形截面受彎構(gòu)件及B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最大裂縫寬度的公式為

第六頁，共十五頁，2022年，8月28日式中：Wfk——受彎構(gòu)件的最大裂縫寬度(mm)；

C1——鋼筋表面形狀系數(shù)，對于光面鋼筋

C1=1.4，對于帶肋鋼筋C1=1.0；

C2——作用(或荷載)長期效應(yīng)影響系數(shù)，

C2=1+0.5N1/Ns，其中N1和Ns分別為按作用

(或荷載)長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計算的內(nèi)力值(彎矩或軸向力);

C3——與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，鋼筋混凝土板式受彎構(gòu)件時，C3=1.15，其它的受彎構(gòu)件時，C3=1.0；軸心受拉構(gòu)件時，

C3=1.2；偏心受拉構(gòu)件時，C3=1.1；大偏心受壓構(gòu)件時，C3=0.9；

第七頁，共十五頁，2022年，8月28日

——由作用(或荷載)短期效應(yīng)組合引起的開裂截面縱向受拉鋼筋的應(yīng)力；

Ms——按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合計算的彎矩值；

d——縱向受拉鋼筋兒的直徑(mm)，當(dāng)用不同直徑鋼筋時，d改用換算直徑de：

——截面配筋率，對鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)＞0.02時，取=0.02；當(dāng)＜0.006時，取=0.006；對于軸心受拉構(gòu)件，按全部受拉鋼筋截面面積As的一半計算；

——構(gòu)件受拉翼線寬度；

——構(gòu)件受拉翼緣厚度；

As——構(gòu)件受拉區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積；

Ap——構(gòu)件受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積。當(dāng)配置環(huán)氧樹脂涂層帶肋鋼筋時，公式中的d或

de應(yīng)乘以1.25系數(shù)。第八頁，共十五頁，2022年，8月28日四、最大裂縫寬度的限值鋼筋混凝土構(gòu)件和在使用階段允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土B類構(gòu)件，在正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度，應(yīng)按作用(或荷載)短期效應(yīng)組合并考慮長期效應(yīng)影響進(jìn)行驗算，且不得超過表的限值。構(gòu)件裂縫寬度限值

第九頁，共十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件變形計算第十頁，共十五頁，2022年，8月28日一、變形驗算的目的與要求

橋梁上部結(jié)構(gòu)在荷載作用下將產(chǎn)生撓曲變形，便橋面成凹形或凸形，多孔橋梁甚至呈波浪形。因此設(shè)計鋼筋混凝土受彎構(gòu)件時，應(yīng)使其具有足夠的剛度，以避免產(chǎn)生過大的變形而影響結(jié)構(gòu)的正常使用。過大的變形將影響車輛高速平穩(wěn)的運行，并將導(dǎo)致橋面鋪裝的迅速破壞；同時，車輛行駛時引起的顛簸和沖擊，會伴隨有較大的噪音和對橋梁結(jié)構(gòu)加載的不利影響。另外，構(gòu)件變形過大，亦會給人們帶來不安全感。因此，對受彎構(gòu)件產(chǎn)生的撓度值必須加以限制，保證結(jié)構(gòu)正常使用。

第十一頁，共十五頁，2022年，8月28日變型驗算是指鋼筋混凝土橋梁以汽車荷載(不計沖擊力)計算的上部結(jié)構(gòu)最大豎向撓度，不應(yīng)超過規(guī)定的允許值。《公橋規(guī)》對最大豎向撓度的限值規(guī)定如表所示。鋼筋混凝土梁橋允許的撓度值

注：1.此處L為計算跨徑，L1為懸臂長度；

2.荷載在一個橋跨范圍內(nèi)移動產(chǎn)生正負(fù)不同的撓度時，計算撓度應(yīng)為其正負(fù)撓度的最大絕對值之和。第十二頁，共十五頁，2022年，8月28日二、剛度和撓度計算對于均布荷載作用下的簡支梁，跨中最大撓度值為

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的剛度可按下列公式計算：

第十三頁，共十五頁，2022年，8月28日計算換算截面慣性矩時，構(gòu)件截面的換算系數(shù)(鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值)可采用表10-1的值。將式（10-26）算得的值代入式（10-25）即得短期效應(yīng)組合作用下的撓度值。

《公橋規(guī)》對長期荷載作用下的撓度計算是：按短期荷載效應(yīng)計算的撓度值乘以撓度長期增長系數(shù)，可按下列規(guī)定取值：當(dāng)采用C40以下混凝土?xí)r，=1.60；當(dāng)采用C40～C80混凝土?xí)r，=1.45～1.35，中間強度等級可按直線內(nèi)插取用。第十四頁，共十五頁，2022年，8月28日三、預(yù)拱度

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件預(yù)拱度可按下列規(guī)定設(shè)置：

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