2.1章抗扭与验算ppt课件

1、受扭构件斜截面承载力计算 正常使用验算 教师教师: :毕守一毕守一 纯扭构件配筋形式 受扭配筋构造受扭配筋构造 概 述 外观感觉外观感觉 裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低，裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低， 耐久性耐久性 心理承受：不安全感，振动噪声心理承受：不安全感，振动噪声 振动、变形过大振动、变形过大 影响正常使用：吊车、精密仪器影响正常使用：吊车、精密仪器 适用性适用性 承载能力极限状态承载能力极限状态安全性安全性 结构的结构的 功能功能 荷载用标准值荷载用标准值,不放大，材料强度也用标准不放大，材料强度也用标准 值值,不减少。不减少。 正常使用极限状态主要验算构件的裂缝宽正常使用极限

2、状态主要验算构件的裂缝宽 度以及挠度变形。度以及挠度变形。 验算时应当考虑短期效应组合以及长期效验算时应当考虑短期效应组合以及长期效 应组合两种情况。应组合两种情况。 正常使用极限状态注意点正常使用极限状态注意点 为活荷载长期组合系数为活荷载长期组合系数 轴心受拉构件轴心受拉构件 AN 轴心受拉构件的抗裂验算轴心受拉构件的抗裂验算 把钢筋面积换算成与混凝土具有相同弹性模 量的等量混凝土面积。截面总的换算截面面 积为 按荷载效应的短期组合和长期组合分别进行 抗裂验算： 混凝土拉应力限制系数，荷载效应短期 组合时取0.85；长期组合取为0.7。 SEC AAA 0 0 AfN tkcts 0 Af

3、N tkctl ct c s E E E 受弯构件的抗裂验算受弯构件的抗裂验算 分别按荷载效应短期组合及长期组合计 算的弯矩值 截面抵抗矩塑性系数； 混凝土拉应力限制系数，取值同轴心受拉 0 WfM tkctms 0 WfM tkctml s M l M m ct 换算截面对受拉边缘弹性抵抗矩 单筋矩形截面 0 W 0 0 0 yh I W hy E 425. 05 . 0 0 3 0 19. 00833. 0bhI E 偏心受拉构件 tkctm sms f A N W M 00 tkctm lml f A N W M 00 偏心受压构件偏心受压构件 tkctm ss f A N W M 00

4、 tkctm ll f A N W M 00 产生裂缝的原因产生裂缝的原因 除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温 度变化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等都会度变化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等都会 引起拉应力，从而产生裂缝。引起拉应力，从而产生裂缝。 施工原因施工原因 (a) 材料混合不均匀(b) 长时间搅拌 混合材料不均匀，材料的膨胀性和收缩的差异，引起局混合材料不均匀，材料的膨胀性和收缩的差异，引起局 部缝。部缝。 混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止后很快硬化混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止后很快硬化 产生的异常凝结，引起网状裂缝。产生的

5、异常凝结，引起网状裂缝。 (c) 快速浇筑(d) 先后浇筑时差过长 当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土尚当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土尚 未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。 浇筑先后时差过长，先浇筑的混凝土已硬化，导致交接缝混浇筑先后时差过长，先浇筑的混凝土已硬化，导致交接缝混 凝土不连续，成为结构承载力和耐久性的缺陷。凝土不连续，成为结构承载力和耐久性的缺陷。 (e) 模板变形 (f) 支撑下沉 (g) 支撑下沉 荷载产生的裂缝荷载产生的裂缝 (a) 竖向荷载下的裂缝 弯曲裂缝 剪切裂缝 剪切裂缝 (b) 地震作用下的裂缝 (

6、c) 板在竖向荷载下的裂缝 板底裂缝 (d) 剪力墙在地震作用下的裂缝 收缩裂缝收缩裂缝 结构干燥收缩变形 温度裂缝 (a) 墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 (b) 结构干燥收缩变形与墙板裂缝 温度裂缝温度裂缝 钢筋锈蚀产生的裂缝 钢筋锈蚀产生体积膨胀钢筋锈蚀产生体积膨胀 这种裂缝沿钢筋方向发展这种裂缝沿钢筋方向发展 缘由：骨料中或外部进入含缘由：骨料中或外部进入含 氯化盐；混凝土碳化；保护氯化盐；混凝土碳化；保护 层不足；过大的裂缝宽度。层不足；过大的裂缝宽度。 冻结溶解产生的裂缝 面板混凝土冻胀破坏细部情况 对于非荷载因素产生的裂缝，例如因水化热、对于非荷载因素产生的裂缝，例如因水化热、

7、温度变化、收缩、基础不均匀沉降等原因而温度变化、收缩、基础不均匀沉降等原因而 产生的裂缝，主要用控制施工质量、改进结产生的裂缝，主要用控制施工质量、改进结 构形式、认真选择原材料、配置构造钢筋等构形式、认真选择原材料、配置构造钢筋等 措施来解决。措施来解决。 裂缝开展宽度计算仅限于荷载作用产生的裂缝开展宽度计算仅限于荷载作用产生的 裂缝宽度计算。裂缝宽度计算。 )1 . 03( 321max tes ss d c E w 最大裂缝宽度最大裂缝宽度 裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋不断伸长，导致钢筋裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋不断伸长，导致钢筋 与混凝土之间产生变形差，这是裂缝宽度计算的

8、依据。与混凝土之间产生变形差，这是裂缝宽度计算的依据。 构件受力特征系数，对受弯和偏心受压构件，取1.0； 对偏心受拉构件，取1.5；对轴心受拉构件，取1.3。 1 a 2 a钢筋表面特征系数，变形钢筋取钢筋表面特征系数，变形钢筋取1.0，光面钢筋取，光面钢筋取1.4。 3 a 荷载长期作用影响系数，荷载效应短期组合取1.5， 荷载效应长期组合取1.6。 ：纵向受拉钢筋的有效配筋率， te c最外层纵向受拉钢筋外边缘到受拉区底边的距离最外层纵向受拉钢筋外边缘到受拉区底边的距离 mm），当），当c 9m 时 l0/200(l0/250) l0/250(l0/300) l0/300(l0/400) 注：1、表中括号内数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 2、悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘以系数 2.0 取用。 钢筋混凝土梁钢筋混凝土梁 f 截面抗弯刚度截面抗弯刚度EI 体现了截面抵抗弯曲变形的能力，体现了截面抵抗弯曲变形的能力， 对于弹性均质材料截面，对于弹性均质材料截面，EI为常数。为常数。 EI Ml EI ql f 24 48 5 384 5 均布： EI Ml EI Pl f 23 12 1 48 1 集中： 钢筋混凝土适筋梁钢筋混凝土适筋梁EI 不再是常数不再是常数,用用BL 。 0 )( bh hbb ff f 不出现裂缝的构件 出现裂缝的构件 受