第36讲第十六章第四节正常使用极限状态验算及第五节预应力混凝土一2014年新版

1、购买课程唯一校：授课+名师答疑+在线模考+（），考试通过无忧！考试问吧，有校，勿上当，咨询：转 2第四节 正常使用极限状态验算一、结构构件的裂缝要求(一)产生裂缝的引起构件产生裂缝的很多，但可归结为两大类：一类为荷载效应引起，其裂缝宽度与裂缝处的钢筋应力sSK 近似地成正比，裂缝发生在受拉区内，称为受力裂缝；另一类是由外加变形或约束变形引起，如基础不均匀沉降、收缩、温度变化，以及混碳化引起的钢筋锈蚀的膨胀，其出现在结构的某些部位，这类裂缝与结构设计及施工条件有密切，称为变形裂缝。(二)裂缝的及裂缝等级(1)裂缝的目的及荷载裂缝等级详见本章第二节的二、(二)、2 及五、(四)、4部分的有述。(2

2、)对于由收缩及温度引起的裂缝，应钢筋混结构伸缩缝的最大间距 L 满足混规范的规定，即LL(16-119)式中：L混规范规定的钢筋混结构伸缩缝间距(m)，见混规范表)对于混碳化引起的沿钢筋方向的裂缝，主要是保护层厚度 c 满足混规范最小保护层厚度的要求cc(16-120)式中：c混规范规定的混保护层最小厚度(mm)，见混规范表 821。(4)对地基不均匀沉降引起的裂缝，主要通过正确的选用地基处理及正确的基础方案、正确的基础设计解决。二、影响受力裂缝的主要因素及最大裂缝宽度计算(一)影响受力裂缝宽度的主要因素试验结果表明，受力裂缝宽度与下列因素有关：(1)混保护层厚度 c，当c20mm 时，裂缝间

3、距及宽度将随 c 值增大而增大。(2)钢筋直径d，在其他条件相同的条件下选择细一点的钢筋，则裂缝间距及宽度将有所减小。(3)钢筋拉应力ssk ，ssk 越大，裂缝宽度越大。(4)有效受拉区配筋率rte ， rte 值越大，裂缝间距及宽度越小。(5)选用变形钢筋的裂缝比光圆钢筋的裂缝宽度小。造价工程师 | 监理工程师 | 咨询工程师 |税务师| 银行从业| 证券从业| 期货从业| 会计证|师| 安全工程师| 会计|会计师| 英语 |师| 报关员| 外销员| 执业药师|卫生| 助理医师 |日语 |计算机 | 雅思 | 公共英语 | 自考英语| 新概念 | BEC | 托福 | 人力资源师 | 高考

4、 | 中考 | 司法考试 |第 1页校：授课+名师答疑+在线模考+，考试通过无忧！考试问吧，有问必答！音频、讲义，勿上当，咨询：转 2(二)最大裂缝宽度的计算1荷载标准组合下的平均裂缝间距lm = (1.9cs +0.08 deq rte )lm = 1.1(1.9cs +0.08 deq rte )受弯构件(16-121a)受拉构件(16-121b)2荷载标准组合下的平均裂缝宽度平均裂缝宽度取决于平均裂缝之间的钢筋伸长与混伸长的伸长差，即= (es -ec )l= es (1 - ec )lwbmmesec= fe(1 -)lsmes(16-122)ssec= f(1 -)lmesESss=

5、 0.85flmES3荷载标准组合下的最大裂缝宽度 wk max 。wk max 1.66 wm受弯构件wk max 1.9 wm轴心受拉构件其中，1.66 和 1.9 二系数为考虑超越概率为 5的裂缝宽度分位值与平均裂缝宽度的比值。4考虑荷载长期作用影响的最大裂缝宽度 Wmax。Wmax1.5Kmax其中，1.5 是考虑荷载长期作用影响的裂缝宽度扩大系数。5按荷载标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度其计算公式可统一表示为deqsskk max acrf E(1.9cs + 0.08 r )w(16-124)ste6对承受吊车荷载但不需作疲劳验算的受弯构件可将计算求得的最大裂缝宽度乘以系数

6、 0.85。对e0 h0 0.55 的偏心受压构件，可不进行裂缝宽度验算。造价工程师 | 监理工程师 | 咨询工程师 |税务师| 银行从业| 证券从业| 期货从业| 会计证|师| 安全工程师| 会计|会计师| 英语 |师| 报关员| 外销员| 执业药师|卫生| 助理医师 |日语 |计算机 | 雅思 | 公共英语 | 自考英语| 新概念 | BEC | 托福 | 人力资源师 | 高考 | 中考 | 司法考试 |第 2页校：授课+名师答疑+在线模考+，考试通过无忧！考试问吧，有问必答！音频、讲义，勿上当，咨询：转 2三、受弯构件的挠度验算(一)短期刚度计算的基本与短期刚度1平截面采用裂缝之间截面受

7、拉区与受压区的平均应变符合平截面，即平均应变沿截面高为线性分布。由此可得平均曲率为= ecm + esm1gmj=(16-125)h0由弯矩与曲率的可得短期刚度 BS 为E A h 2MM h=K=k 0=s s 0B(16-126)6a rSje + e1.15f+ 0.2 +Ecmsm1 + 3.5g/f2最小刚度的即在等截面钢筋混受弯构件中的同号弯矩区段内，其刚度为，而且取该区段弯矩绝对值最大处的截面刚度，即最小刚度作为该区段的刚度。这一偏于安全，使计算大为简化。但对变截面梁应考虑采用分段总和法进行计算。(二)受弯构件考虑荷载长期作用影响的刚度B(“长期刚度”)与挠度验算1长期刚度B按荷

8、载短期效应组合并考虑荷载长期作用影响的“长期刚度”B 主要是考虑了压区混的影响，和混收缩的影响，并利用挠度增大系数q来反映， f = qf s 。对于以及拉区钢筋与混粘结滑移矩形、T 形、倒T 形和I 形截面受弯构件的“长期刚度”为MkB =B(16-127)sM (q- 1) + Mqk式中： Mk 按荷载效应的标准组合计算的弯矩，取计算区段内的最大弯矩；Mq 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩，取计算区段内的最大弯矩；2受弯构件挠度验算1)受弯构件挠度计算公式(16-128)和 (16-129)2)挠度验算f规范规定的挠度限值 flim ，即由式(16-128)和式(16-129)计算的值不

9、应超过混造价工程师 | 监理工程师 | 咨询工程师 |税务师| 银行从业| 证券从业| 期货从业| 会计证|师| 安全工程师| 会计|会计师| 英语 |师| 报关员| 外销员| 执业药师|卫生| 助理医师 |日语 |计算机 | 雅思 | 公共英语 | 自考英语| 新概念 | BEC | 托福 | 人力资源师 | 高考 | 中考 | 司法考试 |第 3页校：授课+名师答疑+在线模考+，考试通过无忧！考试问吧，有问必答！音频、讲义，勿上当，咨询：转 2f flim(16-130)3提高刚度与减小挠度的(1)Bs 与b 成正比，与梁有效高度 h0 的三次方成正比。(2)当r = As (bh0 )

10、0.010.02 时，提高混强度对Bs 增大不多；当r 0.005 时，效果大为提高。(3)Bs 将随aE r = As (bh0 ) 的增大近似线性增大。例 7平截面中的内容是()。A平均应变沿截面高为线性分布B平均应变沿截面高为梯形分布C平均应变沿截面高为三角形分布D平均应变沿截面高为抛物线分布：A例 8关于最小刚度的，即在等截面钢筋混受弯构件中的同号弯矩区段内，其刚度为，其刚度的取值为()。A取该区段弯矩绝对值最大处的截面刚度B取该区段弯矩绝对值最小处的截面刚度C取该区段轴力最大处的截面刚度D取该区段剪力最大处的截面刚度：A第五节预应力混混结构构件在承受作用(荷载)以前，利用张拉钢筋回弹

11、挤压混使混截面受到预压应力，而被张拉的钢筋中存在预拉应力，称之为预应力混结构。它与钢筋混结构的受力差别是截面上的混增加了预压应力，增加了预应力钢筋的预拉应力，因而提高了构件的抗裂度与刚度，从而可以而且必须选用高强度的材料。一、一般规定(一)预应力混构件的计算内容1承载力极限状态计算根据使用条件进行正截面抗弯承载力与斜剪面抗剪承载力计算，必要时包括疲劳验算。造价工程师 | 监理工程师 | 咨询工程师 |税务师| 银行从业| 证券从业| 期货从业| 会计证|师| 安全工程师| 会计|会计师| 英语 |师| 报关员| 外销员| 执业药师|卫生| 助理医师 |日语 |计算机 | 雅思 | 公共英语 |

12、 自考英语| 新概念 | BEC | 托福 | 人力资源师 | 高考 | 中考 | 司法考试 |第 4页校：授课+名师答疑+在线模考+，考试通过无忧！考试问吧，有问必答！音频、讲义，勿上当，咨询：转 22正常使用极限状态验算根据使用条件进行变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算。3施工阶段验算按具体情况对制作、运输、吊装等施工阶段进行验算。(二)适用范围、材料及施加预应力1适用范围1)先张法预应力混宜用于预制厂大批制作的中、小型构件。设计和施工条件许可时，也可用于生产非常用的构件。2)后张法预应力混宜用于大型构件及现浇构件。应根据具体情况，如施工条件、构件类型、受力特点、工作环境等可以选用有粘结预应力

13、或无粘结预应力混。2预应力混材料(1)预应力筋：宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。(2)非预应力钢筋：宜采用 HRB400、HRB500 钢筋，也可采用HPB300、HRB335、RRB400 钢筋。(3)混：混强度等级不宜低于 C40，且不应低于C30。(4)锚具：必须采用由持有生产许可证的厂生产，并有合格证书及使用说明书的锚具。3施加预应力(表 16-6)(三)预应力钢筋张拉应力、预应力损失及预应力损失组合应力scon1预应力钢筋张拉预应力钢筋张拉应力scon 是张拉钢筋时施加给预应力筋从到使用阶段经受的最大应力。预应力筋的张拉应力scon 应符合表 16-7 的规定。消除应力钢丝

14、、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉应力值不应小于 0.4 f ptk ；预应力螺纹钢筋的张拉应力f ptk 。值不宜小于 0.5张拉应力限值表 16-7造价工程师 | 监理工程师 | 咨询工程师 |税务师| 银行从业| 证券从业| 期货从业| 会计证|师| 安全工程师| 会计|会计师| 英语 |师| 报关员| 外销员| 执业药师|卫生| 助理医师 |日语 |计算机 | 雅思 | 公共英语 | 自考英语| 新概念 | BEC | 托福 | 人力资源师 | 高考 | 中考 | 司法考试 |第 5页消除应力钢丝、钢绞线scon 0.75 f ptk中强度预应力钢丝scon 0.70 f ptk预应力螺

15、纹钢筋scon 0.85 f ptk校：授课+名师答疑+在线模考+，考试通过无忧！考试问吧，有问必答！音频、讲义，勿上当，咨询：转 22预应力损失预应力损失包括：张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的损失sl1 ，预应力钢筋的摩擦损失sl 2 混加热养护时受张拉的钢筋与承拉设备之间的温差引起的损失sl 3 ，预应力钢筋的应力松弛引起的损失sl 4 ，混凝土的收缩和引起的损失sl 5 ，以及采用螺旋式预应力钢筋配筋的环形构件，当直径 d3m 时，由于混凝土的局部挤压引起的损失sl 6 。各项预应力损失值的计算见混规范第 10.2 条。为了保证安全，混规范给出了预应力总损失的最小值，即当计算的预应力总损失

16、sl 小于下列值时，应按下列数值取用：先张法构件100MPa后张法构件80MPa3预应力混构件的施工、运输、吊装及使用阶段的预应力损失值宜按表 16-8 的规定进行组合。各阶段预应力损失值的组合表 16-8(四)预应力及预应力合力1预加应力产生的混法向应力及相应阶段预应力钢筋的应力，可分别计算。2预应力钢筋及非预应力钢筋的合力及合力点的偏心距(图 16-10)可按公式计算。3混法向应力为零时的 N p 0 及ep 0 值(五)先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度ltr 计算计算公式如下spe= ad f /ltr(16-141)tk当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时， ltr 的起点应从距构

17、件末端 0.25 ltr 处开始计算。计算先张法预应力混构件端部锚固区的正截面和斜截面抗弯承载力时，锚固长度范围内的预应力钢筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零，在锚固终点处应取为 f py ，两点之间可按线性内插确定。预应力钢筋的锚固长度la 应按混造价工程师 | 监理工程师 | 咨询工程师 |税务师| 银行从业| 证券从业| 期货从业|规范第 8.3.1 条确定。| 会计证|师| 安全工程师| 会计|会计师| 英语 |师| 报关员| 外销员| 执业药师|卫生| 助理医师 |日语 |计算机 | 雅思 | 公共英语 | 自考英语| 新概念 | BEC | 托福 | 人力资源师 | 高考 | 中考 | 司法考试 |第 6页预应力损失值的组合先张法构件后张法构件混预压前(第一批)的损失sl1 +sl 2 +sl 3 +sl 4sl1 +sl 2混预压后(第二批)的损失sl 5sl 4 +sl 5 +sl 6校：授课+名师答疑+在线模考+，考试通过无忧！考试问吧，有问必答！音频、讲义，勿上当，咨询：转 2(六)施工阶段的验算要求1施加预应力时混的强度施加预应力时，所需的混立方体抗压强度应经计算确定，但不宜低于设计混强度值的 75。2施工阶段验算时，截面法向应力应满足的要求3预应力混构件预拉区的纵向钢筋施工阶段预拉区允