第九章混凝土构件的正常使用性能分解.ppt

第九章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝验算 一、引言 一、引言 二、裂缝的分类与成因 二、裂缝的分类与成因 二、裂缝的分类与成因 二、裂缝的分类与成因 二、裂缝的分类与成因 二、裂缝的分类与成因 二、裂缝的分类与成因 二、裂缝的分类与成因 斜裂缝！！ 三、横向受力裂缝宽度的计算 三、横向受力裂缝宽度的计算 三、横向受力裂缝宽度的计算 三、横向受力裂缝宽度的计算 三、横向受力裂缝宽度的计算 三、横向受力裂缝宽度的计算 三、横向受力裂缝宽度的计算 四、受弯构件的变形与刚度 四、受弯构件的变形与刚度 四、受弯构件的变形与刚度 四、受弯构件的变形与刚度 四、受弯构件的变形与刚度 减小钢筋直径、选择带肋钢筋、增大钢筋用量 减小保护层厚度 增大截面尺寸 提高混凝土强度 在主筋与构件表面间的保护层内，设置钢筋网片 三、横向受力裂缝宽度的计算 挠度验算条件 fmax ≤ flim 保证结构的使用功能要求 防止对结构构件产生不良影响 防止对非结构构件产生不良影响 保证使用者的感觉在可接受的程度之内 主要从以下几个方面考虑： 四、受弯构件的变形与刚度 匀质弹性材料梁的跨中挠度 f 为： 挠度系数：与荷载形式、支撑条件有关 抗弯刚度 反映了截面弯矩与曲率之间的物理关系 抗弯刚度EI: 使截面产生单位曲率所需要施加的弯矩 体现了截面抵抗弯曲变形的能力 四、受弯构件的变形与刚度 1、混凝土受弯构件变形计算的特点 匀质弹性材料梁的跨中挠度 f 为 混凝土受弯构件的跨中挠度 f 为 B 仍称为受弯构件的弯曲刚度，但由于混凝土是不均匀的非弹性材料，其变形模量 E’c 随截面应力增大而减小，而裂缝截面的惯性矩 Ic 也随裂缝开展而显著降低，加之混凝土材料具有比较明显的徐变、收缩等“时随”特性，需要考虑长期荷载的影响，因而确定钢筋混凝土构件的弯曲刚度 B 要较确定匀质材料梁 EI 复杂得多。 四、受弯构件的变形与刚度 钢筋混凝土纯弯段截面抗弯刚度B的特点 ： M ? ?0 ?1 ?2 I II III 随着弯矩增大B不断降低 随配筋率的增大而增大 沿构件跨度，截面抗弯刚度是变化的 随加载时间的增加而减小 *短期荷载效应时的挠度对应短期刚度Bs *长期荷载效应时的挠度对应长期刚度Bl (徐变、裂缝的不断发展等等) 恒+活 恒+活载中的恒载部分 四、受弯构件的变形与刚度 Bm 解析刚度法 就平均应变而言符合平截面假定 短期荷载效应 Mk Mk 2. 短期刚度Bs 几何关系： 物理关系： 平衡关系： 四、受弯构件的变形与刚度 平均应变 GB50010采用的就是上述公式，且有 ，于是： 河南理工大学土木工程学院 河南理工大学土木工程学院 本章重点 考虑构件变形、裂缝的重要性； ? 掌握受弯构件裂缝宽度的验算方法； ? 掌握受弯构件截面刚度计算与变形验算方法。 结构构件的可靠性 本章的主要内容 具有足够的承载力和变形能力 安全性 适用性 耐久性 在使用荷载下不产生过大的裂缝和变形 在一定时期内维持其安全性和适用性的能力 结构构件不满足正常使用极限状态对生命财产的危害性比不满足承载能力极限状态的要小，其相应的目标可靠指标[b]值要小些，故称正常使用极限状态验算，并在验算时采用荷载标准值、和材料强度 标准值，结构系数?0=1.0。 标准组合 －－－短期荷载效应组合 准永久组合 －－－长期荷载效应组合 1 概 述 一、引言 施工期间产生的裂缝和使用期间产生的裂缝 按裂缝的产生时间 龟裂、横向裂缝（与构件轴线垂直）、纵向裂缝、斜裂缝、八字裂缝、X形交叉裂缝等 按裂缝的产生原因 非受力因素产生的裂缝和受力因素产生的裂缝 按裂缝的形态 1. 分类 固体下沉，表面泌水而引起的。 大风、高温使水分从混凝土表面快速蒸发引起的（龟裂）。 塑性裂缝 施工期间的裂缝 2. 成因 采取的措施：a.级配良好的骨料；b.控制水灰比；c.提高施工质量 混凝土的收缩受到约束后产生的裂缝 约束收缩裂缝 施工期间的裂缝 2. 成因 采取的措施：a.设置伸缩缝；b.改善水泥性能；c. 降低水灰比；d. 加强养护。 温度裂缝 大体积混凝土中由于混凝土水化作用产生的水化热使内外混凝土产生温度差。 采取的措施：a.对混凝土分层分块；b.低热水泥；c. 人工冷却 使用期间的裂缝----钢筋锈蚀引起的裂缝 采取的措施：a.提高混凝土的密实性；b.加大保护层厚度 使用期间的裂缝----温度（气温）变化引起的裂缝 温度区段 气温升高 ?T 采取的措施：设置伸缩缝 使用期间的裂缝----地基不均匀沉降引起的裂缝 采取的措施：a.构造措施；b.设置沉降缝； 使用期间的裂缝----外部环境引起的裂缝 冻融