09-溷凝土结构设计原理-溷凝土构件的变形裂缝及溷凝土结构的耐久性

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1、第九章混凝土构件的变形及裂缝宽度验算9.1钢筋混凝土受弯构件的挠度验算9.1.1截面弯曲刚度的概念及其定义材料力学中，匀质弹性材料梁的跨中挠度为式中S——与荷尊类型和支承条件有关的系数;EI—梁截面的抗弯刚度。—EI=竺=ElIIIIII截面抗弯刚度刃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，刃为常数，MR关系为直线•钢筋混凝土适筋梁随弯矩增大，由于混凝土开裂、塑性变形和钢筋屈服等影响，截面刚度逐渐减小，变形曲线不再是直线，而是呈曲线变化。钢筋混凝土适筋梁的变形曲线9.1.2短期刚度氏1•几何关

2、系smhQMMhBs-k-kOWsm+Scm钢筋应变不均匀系数,面钢筋应变之比同样的，混凝土压应变不均匀系数丄S是裂缝之间钢筋的平均应变与裂缝截cmEck2、物理关系：Esk二skyEs&二Ock)Ec3、平衡关系：根据裂缝截面的应力分布Mk-ChuV°二30E几口00力方〃□□（）(tAsMOc=$2w^r

3、o^oMOsk—sAhsuVoMk—0skAs□qhoS屮&加二cm二屮c"二屮/e§o?jvEcbh^^Ebhk2E&加日”&二屮咗$二屮r

4、□風血■口顾将上述物理关系和平衡关系代入几何关系得:Mk屮MkEbhcoi+f

5、□£Ahs

6、s£—+£—=^nip==Bsh0ho则荷载短期效应作用下的刚度BsBEsAsh；'——CLEC・+79.1.2短期刚度Bs参数口、｛和屮1、开裂截面的内力臂系数nJ验和理论分析表阴，在短期弯矩Msk二（0・5~0・7）Mu范围，裂缝截面的相对受压区高度E变化很小，内堆的变化也不卫对常用的混凝土强度和配筋情况，q值在0.83-0.93之间波动。《规范》为简化计算，取q=0.87o2、受压区边缘混凝土平均应变综合系数｛根据试验实测受压边缘混凝土的压应变，可以得到系数C的试验值。在短期弯矩Msk=(0・5~0・7)Mu范围，系数｛的变化很小，仅与配筋

7、率有关。《规范》根据试验结果分析给出，a£p(.b'f-b)h'fY0.2+6aEpbh°—受压翼缘加MH1f■强系数1+3.5Y；!屮=1.1-0.65…tk3、钢筋应变不均匀系数屮MskAsOsk—Asnri/iop沧—对于常—p沧矩形截面Pte=sbh受弯时:Ate用的0.5bh当屮V0・2时，取屮Pte为以有效受拉混凝土截面面积计算的受拉钢筋配筋率。=0.2；当屮＞1.0时，取「——風e二0.5Z?/i+(bf-b)hf屮=1.0；为有效受拉混凝土截面面积，对受弯构件取对直接承受重复荷载作用的构件，取屮二1・0。+1.15屮+n<1+3.

8、5Y7屮二1.1—0.65Osk^te在短期意矩Msk二（0・5〜0・7）陆范围，三个参数（和屮中，rj和｛为常数，而屮随弯矩增长而增大。该参数反映了裂缝间混凝土参与受拉工作的情况,随着弯矩增加，由于裂缝间粘结力的逐渐破坏，混凝土参与受拉的程度减小，平均应变增大，屮逐渐趋于1・0,抗弯刚度逐渐降低。9.1.4长期刚度B长期刚度B是指考虑荷载长期效应组合时的刚度值。在荷载的长期作用下，由于受压区混凝土的徐变以及受拉区混凝土不断退田工作，即钢筋与混凝土间粘结滑移徐变、混凝土收缩，致使构件截面抗弯刚度降低，变形增大，故计算挠度时必须采用长期刚度3。《

9、规范》建议采用荷载长期效应组合挠度增大的影响系数9来考虑荷载长期效应对刚度的影响。长期刚度按下式计算：MB=kBs式中Mq——按荷载长期效应组合下计算的弯矩值,即按永久荷嘉标准值与可变荷载准永久值计算。式中P，P；——分别为受压及受拉钢筋的配筋率。0=2.0-0.4P此处反映了在受压区配置受压钢筋对混凝土受压徐变和收缩起到一定约束作用，能够减少构件在长期荷载作用下的变形。上述9适用于一般情况下的矩形、T形、工字形截面梁，e值与温湿度有关，对干燥地区，0值应酌情增加15%〜25%。对翼缘位于受拉区的T形截面,0值应增加20%o9.1.5小刚度原则♦

10、由于弯矩沿梁长的变化的，抗弯刚度沿梁长也是变化的。但按变刚度梁来计算挠度变形很麻烦。♦《规范》为简化起见，取同号弯矩区段的大弯矩截面处的小刚度Bminr按等刚度梁来计算么.♦这样挠度的简化计算结果比按.变刚度梁的理论值略偏大。♦但靠近支座处的曲率误差对梁的大挠度影响很小，且挠度计算仅考虑弯曲变形的影响，实际上还存在一些剪切变形，因此按小刚度Bmhl计算的结果与实测结果的误“小刚度原则"差很小。9.1.6受弯构件变形验算（1）变形验算目的与要求受弯构件变形验算目的主要是用以满足适用性。其主要从以下几个方面考虑：2）防止对结构构件产生布良影敗；一3）

11、防止对非结构构件产生不良影响；4）保证使用者的感觉在可接受的程度之内。因此，对受弯构件在使用阶段产生的大变形值/必须加以限制，即fWfh