结构设计原理 九,十章.ppt

长安大学公路学院桥梁系  第9章 钢筋砼受弯构件的应力、裂缝和变形计算 §9.1 概述 §9.2 换算截面 §9.3 应力验算 §9.4 裂缝宽度验算 一、 计算理论和方法 1、粘结滑移理论法 2、无滑移理论 3、综合理论 二、 计算公式和裂缝宽度限值 2、裂缝宽度限值 §9.5 受弯构件的变形验算 第十章 局部承压 本章学习的主要内容及基本要求 一、局部承压的破坏形式和机理。 二、局部承压强度提高系数及计算方法。 ··重点： 掌握局部承压的强度提高系数及计算方法。 概 述 §10.1 破坏形态和破坏机理 二、破坏机理： 1、套箍理论：将局部承压区的砼看作承受侧压力作用的砼芯块。 2、剪切理论：局部承压区受力特性犹如一个滞多根抗杆的拱结构。 §10.2 砼局部承压提高系数 §10.3 局部承压区的计算 计算内容包括： 一、局部承压区承载能力计算。 二、局部承压区抗裂性计算。 一、局部承压区的承载力计算： 二、局部承压区的抗裂性计算： * * 裂缝的危害： 裂缝的种类：正常裂缝—使用荷载引起的。 非正常裂缝—混凝土收缩、温度、拆模、吊装、运输 不当引起的。 措施：非正常裂缝：施工中采取措施、杜绝。 正常裂缝：通过计算加以限制宽度或在构造上控制。 1、计算公式 钢筋重心处： （9－24） 承载能力极限状态 正常使用极限状态 计算内容 强度、稳定性 应力、裂缝宽度、变形验算 应力状态 破坏阶段 带裂缝工作阶段 理论依据 塑性理论（材力） 弹性理论（弹力） 组合 三种组合，有荷载系数 组合中不带荷载系数 一、目的：把钢筋混凝土截面单一材料构成的匀质截面。 二、假定：平截面、弹性体、受拉区混凝土不承受拉力。 则： ， 三、换算截面几何特性： 面积： （9－7） 惯性矩： （9－10） 换算截面对中和轴的静矩： 受压区 （9－8） 受拉区 （9－9） T形截面的换算： 取用实际宽度 （（9－13） （9－12） 不开裂截面的换算： （9－16） 9（9－15） 施工各阶段：必须作应力验算 《桥规》要求： ≤ ≤ ，—施工阶段相应的混凝土轴心抗压强度标准值和普通钢筋的抗拉强度标准值。 一、矩形截面 ≤（9－17） ≤（9－18） 式中 ——开裂截面换算截面的惯性矩； ——由临时的施工荷载标准值产生的弯矩值。 二、T形截面 1、翼缘板位于受拉区，按照宽度为的矩形截面计算； 2、翼缘板位于受压区： ≤按宽度为的矩形计算； ＞按（9－12）求，再按（9－13）求，按（9－17）、（9－18） 进行验算应力。 《公路桥规》要求： 设计中减小裂缝宽度的措施： （1）尽量采用变形钢筋 （2）合理的截面形状 （3）较小的钢筋直径 （4）较高的配筋率 弹性匀质梁： 挠度：（，抗弯 刚度） 钢筋混凝土梁：（） 最大挠度： 均布荷载作用下：，， 《公路桥规》规定： （9—27） 三、 預拱度的设置 預拱度值： 当，不设预拱度。 一、局部承压的受力特点 1、定义：——构件表面，仅有部分面积承受压力的受力状态。 2、受力分析及特点：（与轴心受压试验比较） （1）分析； 1）局部承压区各点应力复杂。 2）局部承压试件的抗压强度远高于全截面受压。 （2）特点： 1）构件表面受压面积小于构件截面积。 2）局部承压面积部分的砼抗压强度比截面受压Ra高。 3）局部承压区中部有横向抗动(x，可使砼产生裂缝。 二、实际应用：（如后张法预应力构件端部锚固等） 一、砼局部提高系数(： 1、定义：——砼局部承压强度与砼棱柱体抗压强度之比。 2、计算： （10-1） 式中 ——局部承压面积（考虑在钢垫板中沿45°刚性角扩大的面积），当有孔道时（对圆形承压面积而言）不扣除孔道面积； ——局部承压的计算底面积，可根据图10-7来确定。 二、配置间按钢筋的混凝土局部承压强度提高系数： 1、配置间按钢筋的作用：提高局部承压的抗裂性和极限承载力。 2、配置间按钢筋的构造要求。 （1）