钢筋混凝土构件的裂缝宽和挠验算.pptx

会计学;第1页/共37页;构件的裂缝宽度和变形验算是属于正常使用极限状态。;一、变形限值 f ≤ [ f ] [f]为挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑： 1、保证结构的使用功能要求。结构构件产生过大的变形将影响甚至丧失其使用功能，如支承精密仪器设备的梁板结构挠度过大，将难以使仪器保持水平；屋面结构挠度过大会造成积水而产生渗漏；吊车梁和桥梁的过大变形会妨碍吊车和车辆的正常运行等。 2、防止对结构构件产生不良影响。如支承在砖墙上的梁端产生过大转角，将使支承面积减小、支承反力偏心增大，并会引起墙体开裂。 3、防止对非结构构件产生不良影响。结构变形过大会使门窗等不能正常开关，也会导致隔墙、天花板的开裂或损坏。;;二、 裂缝种类及其控制等级 ;环境类别;; 与承载能力极限状态设计相比，正常使用极限状态设计的目标可靠度可以相对较低。;;§9.2 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算 9.2.1 受弯构件挠度验算的特点 材料力学中，匀质弹性材料梁的跨中挠度为 式中 S ——挠度系数，是与荷载类型和支承条件有关的系数； EI——梁截面的抗弯刚度； ? ——截面曲率，即沿构件轴线单位长度的转角。 由于是匀质弹性材料，所以当梁的截面尺寸确定后，其抗弯刚度为常量，挠度f 与M 成线性关系。 对混凝土构件，由于材料的非弹性性质，受拉区裂缝的存在以及混凝土的徐变等特性，梁的抗弯刚度不再是常数而是变化的，其主要特点如下： ; ■ 截面抗弯刚度随荷载的增加而减少； ■ 沿构件跨度，弯矩在变化，截面抗弯刚度也在变化； ■ 抗弯刚度随荷载作用时间的增长而减小。 钢筋混凝土受弯构件的M－φ关系曲线受诸多因素影响，目前尚难以给出明确的解析表达式。 ; ■ 取最大弯矩区段一定范围内的平均刚度作为全梁的抗弯刚度； ■ 考虑长期荷载的影响，对短期荷载作用下的刚度Bs予以折减，以计算构件正常使用阶段的挠度。 9.2.2. 受弯构件的短期刚度Bs （1）平均曲率 根据平均应变符合平截面假定，可得平均曲率为;梁纯弯段内各截面应变及裂缝分布; （2）裂缝截面的应变 、; 对 取矩可求得裂缝截面混凝土受压区边缘处的应力 ：; 取 ，则; （1）裂缝截面处内力臂长度系数 ，可近似取为0.87； （2）受拉钢筋应变不均匀系数 系数 的物理意义就是反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影响程度。与裂缝间拉区混凝土参与工作的程度、钢筋的数量、钢筋的粘结性能以及钢筋的布置等因素有关。可近似取：; 对受弯、偏拉、偏压构件： 对轴拉构件： 当ψ0.2 时，取ψ=0.2 ；当ψ1.0时，取ψ=1.0 ；对直接承受重复荷载的构件，取ψ=1.0 。 （3）系数 根据试验结果得：; （4）短期刚度Bs的计算公式; 9.2.3.受弯构件的截面刚度B ; （2）截面刚度B 受弯构件的挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载效应长期作用影响的刚度进行计算。 ■ 用标准组合下的Mk ，用考虑长期作用影响的刚度B ■ 用标准组合下的Mk和短期刚度Bs 计算，但对其中的长期效应（准永久组合下的Mq)部分产生的挠度乘以放大系数θ; 9.2.4.最小刚度原则与挠度计算 如前所述，钢筋混凝土受弯构件的抗弯刚度沿梁长是变化的。为简化计算，《规范》在挠度计算时采用了“最小刚度原则”，即： 在剪支梁全跨长范围内，用弯矩最大处的截面抗弯刚度（亦即最小刚度）作为全梁的抗弯刚度，用材料力学中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。这个原则称为“最小刚度原则”。 对连续梁，可分别取最大正弯矩和最大负弯矩截面的刚度作为正负弯矩区段的刚度。 采用最小刚度，挠度计算值偏大；不考虑剪切变形影响，挠度计算值偏小。二者影响大致可以抵消。 钢筋混凝土受弯构件的挠度应满足：;沿梁长的刚度和曲率分布; 对受弯构件挠度验算的讨论 （1）影响短期刚度 的因素 ① 越大， 越小； ② 增大， 略有提高； ③ 截面形状的影响，带翼缘的截面， 有所增大； ④ 在常用配筋率下，提高混凝土强度等级对 的作用不大； ⑤ 增大截面高度可有效提高 。 （2）配筋