第9章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形PPT课件.ppt

1 2 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 第9章钢筋混凝土受弯构件的应力 裂缝和变形计算 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 本章重点 了解受弯构件竖向弯曲裂缝的出现和开展过程 掌握受弯构件裂缝宽度的验算方法 掌握受弯构件截面刚度计算与变形验算方法 了解混凝土结构换算截面的几何特性 了解混凝土结构耐久性设计要求 3 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 钢筋混凝土构件 材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态 钢筋混凝土构件 构件变形或裂缝过大影响构件的适用性及耐久性 而达不到结构正常使用要求 要进行持久状况正常使用极限状态的计算 以及短暂状况的构件应力计算 4 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 使用阶段的计算有如下特点 5 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 承载力计算决定了构件设计尺寸 材料 配筋数量及钢筋布置 使用阶段计算是按照构件使用条件对已设计的构件进行裂缝宽度和变形计算 承载能力极限状态计算时汽车荷载应计入冲击系数 正常使用极限状态计算时汽车荷载可不计冲击系数的 6 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 对于第II工作阶段的计算 一般有下面的三项基本假定 1 平截面假定 7 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 2 弹性体假定 3 受拉区混凝土完全不能承受拉应力 换算系数 8 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 将钢筋截面积换算成假想的受拉混凝土截面积 钢筋的换算面积 9 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 换算截面的几何特性 10 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 对于受弯构件 开裂截面的中和轴通过其换算截面的形心轴 化简后解得换算截面的受压区高度为 11 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 T形截面的换算截面计算图式 12 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 第一类截面 采用矩形公式计算开裂截面的换算截面几何特性 第二类截面 采用下列公式计算开裂截面的换算截面几何特性 13 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 全截面的换算截面几何特性计算式 14 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 15 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 公路桥规 要求进行施工阶段的应力计算 公路桥规 规定进行施工阶段验算 施工荷载除有特别规定外均采用标准值 当有组合时不考虑荷载组合系数 构件在吊装时 构件重力应乘以动力系数1 2或0 85 16 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 当用吊机 吊车 行驶于桥梁进行安装时 应对已安装的构件进行验算 吊机 车 应乘以1 15的荷载系数 公路桥规 规定受弯构件正截面应力应符合下列条件 钢筋的应力计算 一般仅需验算最外排受拉钢筋的应力 17 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 按照换算截面法分别介绍矩形截面和T形截面正应力验算方法 受弯构件截面应力计算 应已知梁的截面尺寸 材料强度 钢筋数量及布置 以及梁在施工阶段控制截面上的弯矩 1 矩形截面 18 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 2 T形截面 19 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 当翼板位于受拉区时 按b h矩形进行计算 当翼板位于受压区时 按下式进行计算判断 按矩形进行计算 重新计算受压区高度 20 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 荷载作用引起 外加 约束变形引起 钢筋锈蚀引起 想一想避免裂缝的措施 21 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 9 4 1受弯构件弯曲裂缝宽度计算理论和方法简介 裂缝宽度定义 介绍三种计算理论法 1 粘结滑移理论法 22 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 2 无滑移理论 3 综合理论 23 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 想一想各种因素的原因 24 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 9 4 2 公路桥规 关于最大裂缝宽度计算方法和裂缝宽度限值 25 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 受弯构件在使用阶段的挠度 按作用 或荷载 短期效应组合和给定的刚度计算的挠度值 再乘以挠度长期增长系数 挠度长期增长系数取用规定是 当采用C40以下混凝土时 1 60 当采用C40 C80混凝土时 中间强度等级可按直线内插取用 挠度的限值 梁式桥主梁的悬臂端 梁式桥主梁的最大挠度处 26 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 9 5 1受弯构件的刚度计算 挠度曲线的曲率 挠度计算公式 27 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 沿梁长度的抗弯刚度是个变值 公路桥规 规定计算变形时的抗弯刚度 28 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 B 开裂构件等效截面的抗弯刚度 构件受拉区混凝土塑性影响系数 2S0 W0 式中 B0 全截面的抗弯刚度 B0 0 95EcI0 Bcr 开裂截面的抗弯刚度 Bcr EcIcr Mcr 开裂弯矩 S0 全截面换算截面重心轴以上 或以下 部分对面积重心轴的面积矩 W0 换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩 I0 全截面换算截面惯性矩 Icr 开裂截面换算截面惯性矩 29 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 9 5 2预拱度的设置 桥规 长期挠度不超过时 可不设预拱 预拱度设置 9 5 3挠度计算公式 均布荷载作用简支梁 跨中集中荷载作用简支梁 跨中弯矩作用简支梁 30 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 9 6 1结构耐久性的基本概念 混凝土结构的耐久性定义 31 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 9 6 2影响混凝土结构耐久性的主要因素 水泥品种 等级 用量 外加剂用量 32 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 常见的耐久性问题 33 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 9 6 3混凝土结构耐久性设计基本要求 公路桥规 将混凝土结构的使用环境分为4类 34 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 公路桥规 对混凝土桥梁结构的耐久性设计规定 1 结构混凝土材料耐久性的基本要求 2 对于预应力混凝土构件 混凝土材料中的最大氯离子含量为0 6 最小水泥用量为350kg m3 最低混凝土强度等级为 40 35 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 3 特大桥和大桥的混凝土最大含碱量宜降至1 8kg m3 当处于 类 类或使用除冰盐和滨海环境时 宜使用非碱活性骨料 4 处于 类或 类环境的桥梁 当耐久性确实需要时 其主要受拉钢筋宜采用环氧树脂涂层钢筋 预应力钢筋 锚具及连接器应采取专门防护措施 5 水位变动区有抗冻要求的结构混凝土 其抗冻等级应符合有关标准的规定 6 有抗渗要求的混凝土结构 混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求 36 第9章 结构设计原理 主页 目录 上一章 下一章 帮助 混凝土结构耐久性设计与施工指南 耐久性设计