钢筋混凝土构件裂缝宽和挠验算.pptx

会计学 1 钢筋混凝土构件裂缝宽和挠验算 图4-1 第1页/共22页 通常，裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大钢筋直径和最大跨高比来控制，只有在构件截面尺寸小，钢筋应力高时进行验算。  为防止温度应力过大引起的开裂，规定了最大伸缩缝之间的间距。  为防止由于钢筋周围砼过快的碳化失去对钢筋的保护作用，出现锈胀引起的沿钢筋纵向的裂缝，规定了钢筋的混凝土保护层的最小厚度。 非荷载引起的裂缝 第2页/共22页  随机性 《规范》在若干假定的基础上，根据裂缝出现机理，建立理论公式，然后按试验资料确定系数，得到相应的裂缝宽度计算经验式。 图4-2 N N (a) (b) (c) (d) Ncr Ncr 1 1 第3页/共22页 1). 裂缝的出现和开展 当c  ftk，在某一薄弱环节第一条裂缝出现，由于钢筋和砼之间的粘结，砼应力逐渐增加至 ft 出现第二批裂缝，一直到裂缝之间的距离近到不足以使粘结力传递至砼达到 ftk ––– 裂缝出现完成。 当荷载继续增加到Ns，ss与sm相差越小，砼回缩。在一定区段由钢筋与砼应变差的累积量，即形成了裂缝宽度。 出现： 开展： 第4页/共22页 2). 裂缝宽度的计算公式： 认为裂缝宽度是由于钢筋与混凝土之间的粘结破坏。出现相对滑移，引起裂缝处混凝土的回缩引起的。 图4-3 粘结 ––– 滑移理论： (b) (a) (c) (d) (e) 第5页/共22页  平均裂缝宽度 式中： sm =  ss 图4-4 …4－1 c ––– 0.85 c分布 s分布 (a) (c) (b) 第6页/共22页  ––– 与受力特性有关的系数 c ––– 保护层厚度 d ––– 钢筋直径 轴心受拉  =1.1 受弯、偏心受压、偏拉  =1.0  ––– 纵向受拉钢筋的表面特征系数 光面  =1.1 变形  =1.0 式中： …4－2 第7页/共22页 te ––– 截面的有效配筋率 te = As / Ate 图4-5 第8页/共22页  ––– 钢筋应力不均匀系数，表示砼参与工作的程度 (0.4    1.0) …8－3 Ate 第9页/共22页 ss ––– 裂缝截面处钢筋应力 轴心受拉： 受 弯： 偏心受拉： 第10页/共22页 偏心受压： 第11页/共22页 图4-6 第12页/共22页  最大裂缝宽度： max = s sl lm 荷载长期效应裂缝扩大系数 组合系数 扩大系数 cr 构件受力特征系数 轴心受拉 偏心受拉 受弯、偏压 …4－4 cr=2.7 cr=2.4 cr=2.1 第13页/共22页 钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的作用是非线性的。 图4-7 (a) (b) 第14页/共22页 对于简支梁承受均布荷载作用时，其跨中挠度： Bs ––– 荷载短期效应组合下的抗弯刚度 Bl ––– 荷载长期效应组合影响的抗弯刚度 B ––– 钢筋混凝土梁的挠度计算 材力： 第15页/共22页 1). 短期刚度 Bs的计算 图8-8 …4－5 式中： 第16页/共22页 产生随时间增大的挠度 产生短期的挠度 2). 长期刚度 Bl的计算 Bl Ms = Ml + (Ms – Ml)  第17页/共22页 Ms ––– 荷载短期效应组合算得的弯矩。(恒载＋活载) ––– 标准值。 Ml ––– 荷载长期效应组合算得的弯矩。(恒载＋活载q) ––– 标准值。  ––– 挠度增大系数。 = 2.0  0.4 / …4－6 Bs ––– 短期刚度按式(8-5)计算。 第18页/共22页 3). 最小刚度原则： 受弯构件在正常状态下，沿长度刚度是变化的。 取同一弯矩符号区段内最小刚度作为等刚度，按材力的方法计算。 提高刚度的有效措施 h0 图4-9 图4-10 或As 增加 第19页/共22页 4). 图表法 MGk ––– 永久荷载标准值产生的弯矩 Ms ––– 荷载短期效应组合产生的弯矩  = 1 MGk / Ms 实际上是限制跨高比l0/h0。 第20页/共22页 第21页/共22页