鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫和變形

鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應力、裂縫和變形計算道路橋梁工程技術專業(yè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)計算CalculationofReinforcedConcreteStructures了解受彎構(gòu)件豎向彎曲裂縫的出現(xiàn)和開展過程；

掌握受彎構(gòu)件裂縫寬度的驗算方法；

掌握受彎構(gòu)件截面剛度計算與變形驗算方法；了解混凝土結(jié)構(gòu)換算截面的幾何特性；

了解混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計要求。本章重點鋼筋混凝土構(gòu)件：材料強度破壞或失穩(wěn)等原因達到承載能力極限狀態(tài)。鋼筋混凝土構(gòu)件：構(gòu)件變形或裂縫過大影響構(gòu)件的適用性及耐久性，而達不到結(jié)構(gòu)正常使用要求。要進行持久狀況正常使用極限狀態(tài)的計算，以及短暫狀況的構(gòu)件應力計算。9.1概述使用階段的計算有如下特點：

正常使用極限狀態(tài)的計算

使用階段的變形和最大裂縫寬度

施工階段的混凝土和鋼筋應力

計算圖式：承載能力極限狀態(tài)是?、骯狀態(tài)使用階段一般取第II階段承載力計算決定了構(gòu)件設計尺寸、材料、配筋數(shù)量及鋼筋布置；使用階段計算是按照構(gòu)件使用條件對已設計的構(gòu)件進行裂縫寬度和變形計算。承載能力極限狀態(tài)計算時汽車荷載應計入沖擊系數(shù)；正常使用極限狀態(tài)計算時汽車荷載可不計沖擊系數(shù)的。對于第II工作階段的計算，一般有下面的三項基本假定：（1）平截面假定9.2換算截面（2）彈性體假定受壓區(qū)受拉區(qū)（3）受拉區(qū)混凝土完全不能承受拉應力。由三假設得：換算系數(shù)

受拉鋼筋受壓混凝土換算成假想材料組成的均質(zhì)截面稱換算截面

將鋼筋截面積換算成假想的受拉混凝土截面積總拉力相等

鋼筋的換算面積

換算截面的幾何特性

中和軸的靜矩

受壓區(qū)

受拉區(qū)

換算截面面積

換算截面慣性矩

對于受彎構(gòu)件，開裂截面的中和軸通過其換算截面的形心軸

化簡后解得換算截面的受壓區(qū)高度為T形截面的換算截面計算圖式

第一類截面第二類截面分類第一類截面:采用矩形公式計算開裂截面的換算截面幾何特性

第二類截面:采用下列公式計算開裂截面的換算截面幾何特性

受壓區(qū)高度:

換算截面慣性矩

全截面的換算截面幾何特性計算式

換算截面面積受壓區(qū)高度換算截面摜矩《公路橋規(guī)》要求進行施工階段的應力計算

《公路橋規(guī)》規(guī)定進行施工階段驗算，施工荷載除有特別規(guī)定外均采用標準值，當有組合時不考慮荷載組合系數(shù)。構(gòu)件在吊裝時，構(gòu)件重力應乘以動力系數(shù)1.2或0.859.3應力計算當用吊機(吊車)行駛于橋梁進行安裝時，應對已安裝的構(gòu)件進行驗算，吊機（車）應乘以1.15的荷載系數(shù)

《公路橋規(guī)》規(guī)定受彎構(gòu)件正截面應力應符合下列條件：

（1）受壓區(qū)混凝土邊緣纖維應力

（2）受拉鋼筋應力

鋼筋的應力計算，一般僅需驗算最外排受拉鋼筋的應力

按照換算截面法分別介紹矩形截面和T形截面正應力驗算方法。

受彎構(gòu)件截面應力計算，應已知梁的截面尺寸、材料強度、鋼筋數(shù)量及布置，以及梁在施工階段控制截面上的彎矩。

1)矩形截面

（1）受壓區(qū)混凝土邊緣（2）受拉鋼筋的面積重心處

2)T形截面

當翼板位于受拉區(qū)時

按b×h矩形進行計算當翼板位于受壓區(qū)時,按下式進行計算判斷：

第一類截面第二類截面按矩形進行計算重新計算受壓區(qū)高度裂縫分類荷載裂縫變形裂縫銹蝕裂縫荷載作用引起外加、約束變形引起鋼筋銹蝕引起想一想避免裂縫的措施9.4受彎構(gòu)件的裂縫及最大裂縫寬度驗算9.4.1受彎構(gòu)件彎曲裂縫寬度計算理論和方法簡介

裂縫寬度定義：裂縫寬度計算方法：計算理論法數(shù)理統(tǒng)計法介紹三種計算理論法

1)粘結(jié)滑移理論法2)無滑移理論3)綜合理論裂縫寬度影響因素（1）混凝土強度等級的影響

（2）鋼筋保護層厚度的影響

（3）受拉鋼筋應力的影響

（4）鋼筋直徑的影響

（5）受拉鋼筋配筋率的影響

（6）鋼筋外形的影響

（7）直接作用性質(zhì)的影響

（8）構(gòu)件受力性質(zhì)的影響

想一想各種因素的原因9.4.2《公路橋規(guī)》關于最大裂縫寬度計算方法和裂縫寬度限值

裂縫限值Ⅰ類和Ⅱ類≤0.2mm

Ⅲ類和Ⅳ類≤0.15mm

受彎構(gòu)件在使用階段的撓度：按作用（或荷載）短期效應組合和給定的剛度計算的撓度值，再乘以撓度長期增長系數(shù)

撓度長期增長系數(shù)取用規(guī)定是：當采用C40以下混凝土時，

=1.60；當采用C40~C80混凝土時，，中間強度等級可按直線內(nèi)插取用。撓度的限值：梁式橋主梁的