混凝土构件的变形、裂缝宽度及耐久性计算

《混凝土构件的变形、裂缝宽度及耐久性计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第九章变形和裂缝宽度的计算9.1概述第九章混凝土结构变形、裂缝宽度及混凝土结构耐久性计算概述第九章变形和裂缝宽度的计算9.1概述对于超过正常使用极限状态的情况，由于其对生命财产的危害性比超过承载力极限状态要小，因此相应的可靠度水平可比承载力极限状态低一些。如挠度变形和裂缝宽度，应根据荷载标准值和材料强度标准值确定。以受弯构件为例，在荷载标准值产生的弯矩可表示为，Mk=CGGk+CQQk由于活荷载达到其标准值Qk的作用时间较短，故称为短期弯矩，其值约为弯矩设计值的50%~70%。由于在荷载的长期作用下，构件的

2、变形和裂缝宽度随时间增长，因此需要考虑上式中长期荷载的影响，长期弯矩可表示为，Ml=CGGk+yqCQQkyq为活荷载准永久系数（quasi-permanentload）第九章变形和裂缝宽度的计算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

3、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。9.1变形控制的目的和要求第九章变形和裂缝宽度的计算4、保证使用者的感觉在可接受的程度之内。过大振动、变形会引起使用者的不适或不安全感。9.2受弯构件的变形验算对于钢筋混凝土受弯构件在荷载的准永久组合作用下并考虑荷载长期效应影响以及预应力钢筋混凝土受弯构件在荷载的标准组合作用下并考虑荷载长期效应影响后的挠度应满足下表要求。第九章变形和裂缝宽度的计算9.2受弯构件的变形验算9.

4、2受弯构件的变形验算9.2.1截面弯曲刚度的概念定义截面抗弯刚度EI体现了截面抵抗弯曲变形的能力，同时也反映了截面弯矩与曲率之间的物理关系，对于弹性均质材料截面，EI为常数，M-f关系为直线。截面抗弯刚度的物理意义就是欲使截面产生单位转角所需施加的弯矩，它体现了截面抵抗弯曲变形的能力。9.2钢筋混凝土受弯构件的挠度验算第九章变形和裂缝宽度的计算刚度是反映力与变形之间的关系：第九章变形和裂缝宽度的计算9.2受弯构件的变形验算由于混凝土的开裂、弹塑性应力-应变关系和钢筋屈服等影响，钢筋混凝土适筋梁的M-f关系不

5、再是直线，而是随弯矩增大，截面曲率呈曲线变化。IMyMsMcrEc0BsMf短期弯矩Ms一般处于第Ⅱ阶段，刚度计算需要研究构件带裂缝时的工作情况。对混凝土受弯构件，混凝土受弯构件的截面抗弯刚度不为常数而是变化的，其主要特点如下：在裂缝出现前，曲线与直线OA几乎重合，因而截面抗弯刚度仍可视为常数，并近似取0.85EcI。当接近裂缝出现时，即进入第1阶段末时，曲线已偏离直线，逐渐弯曲，说明截面抗弯刚度有所降低。出现裂缝后，即进入第Ⅱ阶段后，曲线发生转折，截面抗弯刚度明显降低。钢筋屈服后进人第Ⅲ阶段，此阶段M增加

6、很少，截面抗弯刚度急剧降低。(1)随荷载的增加而减小。M-曲线上任一点与原点O的连线，其倾斜角的正切tga就是相应的截面抗弯刚度。第九章变形和裂缝宽度的计算9.2受弯构件的变形验算第九章变形和裂缝宽度的计算(2)随配筋率的降低而减小，截面尺寸和材料都相同的适筋梁，配筋率大的，其M—曲线陡些，变形小些，相应的截面抗弯刚度大些；反之，截面抗弯刚度就小些。(3)沿构件跨度，截面抗弯刚度是变化的，即使在纯弯区段，各个截面承受的弯矩相同，但曲率以及截面抗弯刚度却不相同，裂缝截面处的小些，裂缝间截面的大些。(4

7、)随加载时间的增长而减小，对一个构件保持不变的荷载值，则随时间的增长，截面抗弯刚度将会减小，但对一般尺寸的构件，三年以后可趋于稳定。在变形验算中，除了要考虑荷载的短期效应组合以外，还应考虑荷载的长期效应组合的影响，对前者采用短期刚度Bs，，对后者则采用长期刚度B。在混凝土受弯构件的变形验算中所用到的截面抗弯刚度，是指构件一段长度范围内的平均截面抗弯刚度(简称刚度)，相应的弯矩值为0.5～0.7Mu；考虑到荷载作用时间的影响，有短期刚度Bs和长期刚度B的区别，且两者都随弯矩的增大而减小，随配筋率的降低而减小。

8、1.在加载过程中，混凝土产生塑性变形，使刚度降低，在计算刚度时，不能用混凝土的弹性模量，应用混凝土的变形模量Ec‘。9.2.2试验结果分析2.进入第二阶段，受拉区混凝土开裂，受拉钢筋在各截面上的应变是不相等的，裂缝处大，离裂缝越远越小。sees中和轴裂缝间纵向受拉钢筋的拉应变不均匀系数3.进入第二阶段，受压边缘混凝土压应变在各截面是不相等的，裂缝处大，离裂缝越远越小。5.以混凝土平均应变为混凝土应变，以钢筋平均应