建筑结构课件：第3章混凝土结构-受弯裂缝6

第三章混凝土结构第五节钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性正常使用极限状态S≤CS是荷载效应的标准组合、准永久组合，C是各种允许值。 一.受弯构件的挠度计算1.截面弯曲刚度的概念及其定义截面抗弯刚度：使截面产生单位转角所需施加的弯矩。在材料力学中，Ml2f=S0EI由于是匀质弹性材料，所以当梁截面尺寸确定后，其抗弯刚度即可确定且为常量，挠度f与M成线性关系。对钢筋混凝土构件，由于材料的非弹性性质和受拉区裂缝的开展，梁的抗弯刚度不是常数而是变化的。它随弯矩增大而减小。 2.短期刚度Bs短期刚度是指钢筋混凝土受弯构件在荷载效应的标准组合下的刚度值（以N·mm2计）。对矩形、T形、工字形截面受弯构件，短期刚度的计算公式为2EAhss0B=s6αρE1.15ψ++0.213.5+γ′f式中γ′——受压翼缘的加强系数；fαE——钢筋的弹性模量E和混凝土E弹性模量的比值；scρ——纵向受拉钢筋的配筋率；ψ——钢筋应变不均匀系数。 ftkψ=1.1−0.65ρσtesρ=AAA=0.5bh+(b−b)htesteteff对钢筋混凝土受弯构件，Mqσ=s0.87Ahs0式中，M为按荷载准永久组合计算的弯矩值。q 3.受弯构件刚度B长期刚度B是指考虑在荷载的长期作用下，由于受压区混凝土的徐变、混凝土收缩以及受拉区混凝土不断退出工作，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B。《规范》建议采用挠度增大的影响系数θ来考虑荷载长期效应对刚度的影响。长期刚度按下式计算：Mkρ′B=Bsθ=2.0−0.4MM()θ−+1qkρ 4.受弯构件的挠度验算2Mlk0fS=对于屋盖楼盖及楼梯构件：当L<7m，挠度限值为L/200B00当7m9m，挠度限值为L/30000f≤flim 二.裂缝宽度验算1.裂缝产生的原因裂缝是工程结构中常见的一种作用效应，裂缝按其形成的原因可分为两大类：一类是由荷载作用引起的裂缝；另一类是由变形因素引起的裂缝，如温度变化、材料收缩以及地基不均匀沉降等引起的裂缝，由于变形因素引起的裂缝计算因素很多，不易准确把握，故此处计算的裂缝宽度主要是指荷载原因引起的裂缝。 2.平均裂缝间距、最大裂缝宽度deql=β（1.9c+0.08)crsρteσdsqeqwc=+αψ（1.90.08)maxcrsEρste 3.裂缝宽度验算w≤wlim 4.影响裂缝宽度的主要因素ò钢筋应力ò钢筋与混凝土之间的粘结强度ò钢筋的配筋率与直径ò混凝土保护层厚度 三.混凝土结构的耐久性耐久性是指结构在设计使用年限内，在正常维护条件下，不需要进行大修和加固，而满足正常使用和安全功能要求的能力。影响因素：I.内部因素：混凝土强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种与强度、用量、外加剂等；II.外部因素：环境温度、湿度、CO含量、2侵蚀性介质等。这两方面因素共同导致的“混凝土碳化”“钢筋锈蚀”是影响混凝土结构耐久性的最主要的综合因素。 保证耐久性的措施ò规定最小保护层厚度；ò满足混凝土的基本要求；控制最大水灰比、最小水泥用量、最低强度等级、最大氯离子含量以及最大碱含量。ò裂缝控制：一级：严格要求不出现裂缝的构件；二级：一般要求不出现裂缝的构件；三级：允许出现裂缝的构件。其他措施ò对环境较差的构件，宜采用可更换或易更换的构件；ò对于暴露在侵蚀性环境中的结构和构件，宜采用带肋环氧涂层钢筋，预应力钢筋应有防护措施。ò采用有利提高耐久性的高等级混凝土。