钢筋混凝土受弯构件应力裂缝与变形验算.ppt

第九章钢筋混凝土受弯构件使用阶段的计算特点。换算截面的概念以及几何特性的计算。钢筋混凝土短暂状况的应力验算。受弯构件爱你的裂缝及最大裂缝宽度验算。受弯构件的变形验算。受弯混凝土结构的耐久性建筑工程钢筋混凝土构件裂缝、变形验算概述正常使用极限状态验算：二、正常使用极限状态验算的内容：三、正常使用阶段的特点（与承载能力极限状态相比）计算的内容不同：承载能力极限状态：包括截面设计和截面复核。其计算决定了构件设计尺寸、材料、配筋数量及钢筋布置，以保证：γ0Md≤Mu。正常使用阶段：验算正常使用情况下裂缝宽度和变形小于规范规定的各项限值。荷载效应及抗力的取值不同正常使用极限状态：汽车荷载应可不计冲击系数，作用（或荷载）效应应取用短期效应和长期效应的一种或几种组合。短期效应组合就是永久作用（结构自重）标准值与可变作用频遇值效应的组合；长期效应组合则为永久作用标准值与可变作用准永久值效应的组合§9.2换算截面二、换算截面三、开裂截面的换算截面几何特性开裂截面的换算截面惯性矩图9－3开裂状态下T形截面换算计算图式a)第一类T型截面b)第二类T型截面四、全截面的换算截面图9-4全截面换算示意图a)原截面b)换算截面§9.3应力验算二、应力计算受压区混凝土边缘纤维：T形截面梁正应力计算步骤：求Icr(公式不一样）§9.4受弯构件的裂缝和裂缝宽度验算筋锈蚀裂缝：采取构造措施（足够厚度的砼保护层和保证砼的密实性，严格控制早凝剂的掺入量)二、为什么要控制裂缝宽度：第二类是计算理论法。它是根据某种理论来建立计算图式，最后得到裂缝宽度计算公式，然后对公式中一些不易通过计算获得的系数，利用试验资料加以确定，主要有粘结滑移理论、无滑移理论以及两种理论的综合。四、影响裂缝宽度的主要因素4、保护层厚度c：c越大，Wfmax越大，但钢筋锈蚀可能性越小，两种作用相互抵消。五、最大裂缝宽度计算公式式中c3——与构件受力性质有关的系数，当为钢筋混凝土板式受弯构件c3＝1.15，其他受弯构件c3＝1.0，轴受拉构件c3＝1.2，偏心受拉构件c3＝1.1，偏心受压构件c3＝0.9d——纵向钢筋直径（mm),当用不同直径的钢筋时，d改用换算直径de，式中对钢筋混凝土构件，为受拉区第i种普通钢筋的根数，为受拉区第i种普通钢筋的公称直径。对于焊接钢筋骨架，上式中的d或de应乘以1.3的系数；ρ——纵向受拉钢筋配进率，对钢筋混凝土构件，σss——由作用（或荷载）短期效应组合引起的开裂截面纵向受拉钢筋在使用荷载作用下的应力（MPa），对于钢筋混凝土受弯构件，；其他受力性质构件的计算式参见《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62--2004；H0——截面的有效高度；的计算方法wmax=（2）deq–––受拉区纵向钢筋的等效直径，有效受拉混凝土截面面积Ate按下列规定取用：A、对轴心受拉构件，Ate取构件截面面积；B、对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取式中b－矩形截面宽度，T形和工字形截面腹板厚度；h－截面高度；bf，hf－分别为受拉翼缘的宽度和高度。轴心受拉：偏心受压：（4）钢筋应力不均匀系数表示砼参与工作的程度注意：因此，当计算得出ωmax>ωlmin时，宜选择较细直径的变形钢筋，以增大钢筋与混凝土接触的表面积，提高钢筋与混凝土的粘结度。六、裂缝宽度限值一、为何对钢筋砼受弯构件进行变形验算：挠度过大，损坏使用功能：如简支梁跨中挠度过大，将使梁端部转角大，引起行车对该处产生冲击，破坏伸缩缝和桥面；连续梁的挠度过大，将使桥面不平顺，行车时引起颠簸和冲击等问题。使相邻构件开裂、压碎。心理安全。挠度过大，发生振动、动力效应。二、材力挠度计算公式：三、钢筋砼受弯构件的抗弯刚度计算公式：为简化起见，把变刚度构件等效等刚度构件，采用结构力学方法，按在两端部弯矩作用下构件转角相等的原则，则可求得等刚度受弯构件的等效刚度B，即为开裂构件等效截面的抗弯刚度《公桥规》规定：钢筋砼受弯构件计算变形时的抗弯刚度为：Bcr——开裂截面的抗弯刚度;ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值；四、钢筋砼受弯构件使用阶段的挠度计算：五、钢筋砼受弯构件挠度验算要求。六、预拱度的设置设置要求：当由作用（或荷载）短期效应组合并考虑作用（或荷载）长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径L的1／1600时，可不设预拱度。当不符合上述规定时则应设置预拱度。同时，预拱值沿梁长度方向上应设置成平顺曲线，如抛物线等。七、《混凝土结构规范》GB50010-2002挠度验算短期刚度Bs：在荷载短期效应组合作用下的截面抗弯刚度，简称短期刚度；长期刚度B：在荷载长期效应组合影响的截面抗弯刚度简称长期刚度。(1).短期刚度Bs的计算式中：Mk–––按荷载效应标准组合计算的弯矩。(恒载＋活载)–––标准值。(3).最小刚度原则：9.6混凝