钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性.ppt

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1、第九章钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性回顾结构的基本功能安全性适用性耐久性怎样度量结构完成预定功能？极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态前述内容都是构件的承载能力极限状态，或称强度计算。本章讨论的内容§9.1混凝土受弯构件的挠度计算9.1.1截面弯曲刚度的概念及定义挠度计算的思路材力：与荷载形式、支承条件有关，例如：混凝土梁截面弯曲刚度混凝土梁截面弯曲刚度的主要特点∴1.随M的增大而减小，OA段取：2.随配筋率ρ的降低而减小；3.沿梁的跨度是变化的；4.随加荷时间的增长而减小。正常使用极

2、限状态的荷载水平承载能力极限状态由可变荷载效应控制的组合由永久荷载效应控制的组合1.2；1.41.35；1.4*ψc在民用建筑工程中，认为平均≈1.25恒载标准值正常使用极限状态荷载的标准组合荷载的准永久组合≈恒载标准值荷载的频遇组合∴从荷载规范确定的数值看，两者的荷载水平相差1.2～1.4倍。或者，正常使用极限状态的荷载水平是设计荷载的0.833～0.71Mu。实际工程中：0.5～0.7Mu。9.1.2短期刚度Bs（1）不考虑徐变影响短期刚度（2）引用平截面假定指平均应变而∴有计算短期刚度的思路：由定义

3、知：由平截面假定知：∴（9－3）∴导出εcm、εsm的计算公式，即可获得Bs的计算公式。εsm（9－8）εcm钢筋拉应变不均匀系数裂缝截面的钢筋应变（9－9）裂缝截面处受压边缘混凝土压应变受压边缘混凝土压应变不均匀系数1对于Ⅰ字形截面：由∑X=0，得：图9-3第Ⅱ阶段裂缝截面的应力图＝Mk受压翼缘的加强系数（9－7）∴（9－9b）∴——受压翼缘混凝土平均应变综合系数Bs（9－10）9.1.3参数η、ψ和ζ的表达式1.η——裂缝截面处内力臂长度系数η与Mk°的关系不大，但与配筋率及截面形状有关，经理论分析，

4、对常用的混凝土强度等级及配筋率，可近似取：（9－11）2.ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数（9－13）计算时，ψ＜0.2时，取0.2ψ＞1.0时，取1.0在试验中量测这些值，就可求出η。Ate—有效受拉面积，图9-6。3.ζ——受压边缘混凝土平均应变综合系数为了简化计算，直接给出：（9－15）最后的Bs的计算公式：（9－16）纯弯段内平均截面弯曲刚度9.1.4受弯构件的截面刚度B——考虑荷载长期作用的影响考虑荷载长期作用的影响后，截面弯曲刚度将降低，构件挠度将增大。ⅰ.徐变；ⅱ.裂缝间受拉混凝土不断

5、退出工作；ⅲ.裂缝向上发展，引起的钢筋和混凝土应力的变化；ⅳ.收缩变形。荷载长期作用下刚度降低的原因，P.218考虑荷载长期作用的影响后的截面刚度Bⅰ.荷载的标准组合，短期效应，Mkⅱ.荷载的频遇组合ⅲ.荷载的准永久组合，长期效应，Mq挠度计算时考虑的荷载效应（9－16）考虑荷载长期作用影响的挠度增大系数。考虑荷载长期作用影响后的刚度。∵短期荷载的挠度长期荷载的挠度由上式可得：标准组合产生的M准永久组合产生的M（9－20）且θ在一些特殊情况下的调整，P.219。9.1.5最小刚度原则与挠度计算1.简支梁的

6、挠度计算采用最小刚度Bmin，由此计算的挠度会不会偏大？不会，因为计算中虽然将弯曲挠度算大，但没有考虑剪切变形对挠度的影响，两者抵消使得最终挠度比较接近实际情况。2.连续梁的挠度计算“当构件上存在正、负弯矩时，可分别取同号弯矩区段内处截面的最小刚度计算挠度”B的计算位置，详P.220（1）Mk的大小；（2）ρ；（3）截面形状。即有无受拉翼缘、受压翼缘；（4）在常用配筋率ρ＝1％～2％的情况下，提高混凝土强度等级对提高Bs作用不大；（5）当配筋率和材料给定时，截面的h0对Bs作用最显著。2.配筋率对承载力和

7、挠度的影响图9-9，非常有用的结论：（1）配筋率增大，对提高梁的承载力影响大。（2）配筋率增大，对提高梁的弯曲刚度不明显。此影响是通过ψ来体现，即：ρ增大，Bs也略有增大。9.1.6对受弯构件挠度验算的讨论1.影响BS的因素经验跨高比的由来。4.混凝土结构构件的变形限值如图9-10所述问题。3.跨高比（1）保证建筑的使用功能要求；（2）防止对结构构件产生不良影响；（3）防止对非结构构件产生不良影响；（4）保证人们的感觉在可接受程度内。例如：楼板的平整度，吊车梁的挠度。例如：门、窗；幕墙。【例题9-1】已知

8、在教学楼楼盖中，一矩形截面简支梁，b*h=200*500mm，配置4D16（HRB400级）受力钢筋，混凝土C20，保护层厚度C=25mm，L0=5.6m，承受均布荷载，其中永久荷载（包括自重在内）标准值gk=12.4kN/m，楼面活荷载标准值qk=8kN/m，楼面活荷载的准永久值系数ψq=0.5。试验算其挠度。解：注意问题，和本题的结论。（1）本题挠度验算时钢筋的应力水平（2）本题短期刚度和长期刚度的比值【例题9-2】已知图