鋼筋混凝土構件的裂縫和變形

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

掌握受彎構件裂縫寬度的驗算方法；

掌握受彎構件截面剛度計算與變形驗算方法；了解混凝土結構換算截面的幾何特性；

了解混凝土結構耐久性設計要求。本章重點鋼筋混凝土構件：材料強度破壞或失穩(wěn)等原因達到承載能力極限狀態(tài)。鋼筋混凝土構件：構件變形或裂縫過大影響構件的適用性及耐久性，而達不到結構正常使用要求。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件設計尺寸、材料、配筋數量及鋼筋布置；使用階段計算是按照構件使用條件對已設計的構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；正常使用極限狀態(tài)計算時汽車荷載可不計沖擊系數的。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

受拉鋼筋受壓混凝土換算成假想材料組成的均質截面稱換算截面

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。構件在吊裝時，構件重力應乘以動力系數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，應對已安裝的構件進行驗算，吊機（車）應乘以1.15的荷載系數

《公路橋規(guī)》規(guī)定受彎構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。

受彎構件截面應力計算，應已知梁的截面尺寸、材料強度、鋼筋數量及布置，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受彎構件的裂縫及最大裂縫寬度驗算9.4.1受彎構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：計算理論法數理統(tǒng)計法介紹三種計算理論法

1)粘結滑移理論法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）直接作用性質的影響

（8）構件受力性質的影響

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

撓度長期增長系數取用規(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插取用。撓度的限值：梁式橋主梁的