第七章 钢筋混凝土构件变形及裂缝宽度的验算

1、 第第7 7章章 构件变形及裂缝宽度的验算构件变形及裂缝宽度的验算 本章提要 对结构构件除应进行承载能力极限状态设计计算外，还应分别按荷载的标准组合和准永久组合进行正常使用极限状态的验算，以满足结构构件的使用要求和耐久性要求。主要介绍裂缝出现前后构件各截面的应力状态、半理论半经验的裂缝宽度计算公式。 第一节 概 述 因此钢筋混凝土构件除进行承载能力极限状态计算外，还应进行正常使用极限状态的验算。以避免构件可能因变形过大或裂缝过宽而影响构件适用性和耐久性功能的要求。建筑结构设计规范将极限状态分为两类： 承载能力极限状态正常使用极限状态 一、变形控制的目的和要求二、裂缝控制的目的和要求：裂缝按成因

2、分为： 第一节 概 述使用功能的要求 防止非结构构件损坏 结构外观的要求耐久性要求外观的要求 荷载作用引起的裂缝非荷载因素引起的裂缝 第二节 裂缝宽度验算 由于混凝土的非匀质性，抗拉强度离散性大，因而构件裂缝的出现和开展宽度也带有随机性，计算裂缝宽度比较复杂，对裂缝宽度和裂缝间距的计算至今仍为半理论半经验的方法。一、裂缝开展机理 第一批裂缝出现后的 正常使用阶段构件的 受力状态 受力状态 第二节 裂缝宽度验算 二、平均裂缝宽度计算 )1 (smcmcrsmcrcmcrsmmlllwcrssmm85. 0lEw sksm/crsskm85. 0lEw 第二节 裂缝宽度验算 平均裂缝宽度等于钢筋伸

3、长值与混凝土伸长值之差 15. 0smcmssmsmEsksm)08. 09 . 1 (teeqcrdcliiiiidndnd2eqtesteAA teA二、平均裂缝宽度计算 第二节 裂缝宽度验算 当混凝土保护层 c不大于65mm时，平均裂缝间距：有效受拉混凝土面积 计算平均裂缝间距crl受弯构件skskAN轴心受拉构件s0ksk87. 0AhM 第二节 裂缝宽度验算 计算裂缝截面钢筋应力sk二、平均裂缝宽度计算 偏心受拉构件)(s0skskahAeN 第二节 裂缝宽度验算 计算裂缝截面钢筋应力sk二、平均裂缝宽度计算 第二节 裂缝宽度验算 计算裂缝截面钢筋应力sk二、平均裂缝宽度计算 轴心受

4、压构件zAzeNsksk)( 020f)(1 (12. 087. 0hehz0fff)(bhhbb087. 0hz 0fff)(bhhbbs0syee2000s)(/140011hlhe钢筋应变不均匀系数tesktk65. 01 . 1f 第二节 裂缝宽度验算 二、平均裂缝宽度计算 sksmsksm/2 . 02 . 0时，取0 . 10 . 1时，取力间混凝土参与抗拉的能物理意义是反映了裂缝 )08. 09 . 1 (teeqsskscmsmaxdcEwwlllsccr)08. 09 . 1 (teeqsskcrmaxdcEw 第二节 裂缝宽度验算 从平均裂缝宽度计算最大裂缝宽度时需考虑两个

5、因素 s加载时的扩大系数l系数构件长期使用后的扩大三、最大裂缝宽度wmax四、控制及减小裂缝宽度措施 第二节 裂缝宽度验算 合理布置钢筋 适当增加钢筋截面面积 尽可能采用带肋钢筋 第三节 受弯构件变形验算一、钢筋混凝土受弯构件变形的特点 EIMlCf20n含义：n开裂前短期刚度0cs85. 0IEB 第三节 受弯构件变形验算二、短期刚度Bs计算 钢筋混凝土梁在荷载效应的标准组合下加载时的截面抗弯刚度 EIMrc1sc1BMrsBEI0smcmc1hrsmcm0cms1MhrMBs0sksskssmEhAMEc20kcmEbhM 第三节 受弯构件变形验算二、短期刚度Bs计算smcm0cms1MhrMBss0s200s11EAhEbhhB开裂后短期刚度第三节 受弯构件变形验算二、短期刚度Bs计算csEEE0bhAs87. 0hAEBE20sss15. 1fEE5 . 3162 . 0fE20sss5 . 3162 . 015. 1hAEBss0s200s11EAhEbhhBhAEBE20sss15. 1 长期荷载作用下，受弯构件的刚度将随时间逐渐降低，挠度不断增加。以B表示的计算刚度Bskqk) 1(BMMMB第三节 受弯构件变形验算三、刚度B计算四、受弯构件的挠度计算 第三节 受弯构件变形验算 受弯构件计算挠度采用 “