第七章钢筋混凝土构件变形及裂缝宽度验算

陈红三江学院土木工程管系总总绪第1章钢筋和混凝土的力第2章钢筋混凝土结构的基本设计原则第3章受弯构件正截面承载力第4章受弯构件斜截面承载力第5章受扭构件承载力第6章钢筋混凝土轴向受力构件承载第7章钢筋混凝土构件变形及裂缝宽第8章预应力混凝第9章钢筋混凝土现浇楼盖设计第10章多层框架结构第11章砌体结构第12章钢结构第13章建筑结构抗第1筋和混凝第2章钢筋混凝土结构的基本设计原结构上的作用与作用效应结构抗力第3弯构件正截面承载概正截面工作各阶段的应力状受弯构件正截面承载力计算的基本原单筋矩形截T汇第4弯构件斜截面承载概斜截面受剪承载力计算公式及适用范其他构造要第5章钢筋混凝土受扭构件承载概第6章钢筋混凝土轴向受力构件承载6.1受压构件正截面承载力计受拉构件承载力计第7章钢筋混凝土构件变形及裂缝裂缝宽度验受弯构件的刚受弯构件的挠本章要7.17.1裂缝和变形的计 安全性结结

承载能力影响正常使用：如吊车、精密仪构 适用性—

对其它结构构件的影响：振动、变形过— 的 功 能

对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂心理承受：不安全感，振动噪声 裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低耐久性 影响使外观感1产生裂缝的原荷载引起的裂由外加应变或约束变形引起的裂钢筋锈蚀裂使用期间的裂缝使用期间的裂缝——酸类盐类腐酸类盐类腐外部环碱骨料反冻融循环作使用期间的裂缝使用期间的裂缝——斜裂拉、弯、斜裂拉、弯、剪、扭、粘结等引起的裂使用期间的裂 荷载引起的裂纵向裂2缝的影响及控制标影承载力方面：一般情况下影响不使用方面影响耐久裂缝控制标三级：允许出现裂缝的构件，按标准组合并考虑长期作用影响下，裂缝宽度不得超过限制 lim二级：一般要求不出现裂缝的构荷载效应 组合下，不产生拉应力cq 荷载效应标准组合下允许产生拉应力，但不超

一级：严格要求不出现裂缝的构荷载效应标准组合下，不产生拉应力ck 变形验按标准组合并考虑长期作用影响下，最大挠度不得超过限7.21、纯弯区段裂缝的出现、分布和开未出现裂缝钢筋和混凝土变形一钢筋、混凝土的应力沿长度均混凝土达抗拉强度时，即将出现裂最薄弱的截面将开裂出现第一批裂7.2第一批裂缝出现应力重分裂缝处混凝土退出，钢筋拉力突然增由于粘结，非裂截面混凝土仍存在拉应力，各截面不裂缝中间混凝土拉应力最 7.27.2裂缝宽度混凝土回缩形成一定宽度裂钢筋和混凝土变形不一致，变形差即为裂缝宽混凝土回缩受到钢筋的约后续裂缝的出出现新裂缝的原混凝土达到受拉极拉力与粘结传递长度有裂缝“出齐当两裂缝间的长度足够长时，其间会出现新的裂当两裂缝间的长度较小时，不会再出现新裂3均裂缝宽平均裂缝宽度计算位置：受拉钢筋截面重心水平处构件侧表面的裂缝宽一般表达式：钢筋的平均伸长与混凝土平均伸长的差—3均裂缝宽—平均裂缝宽度计算wwsmlcm1sm0.85sqES——平均裂缝间距 ——钢筋应变不均匀系数—按荷载效应的组合计算的钢筋混凝土构件纵受拉钢筋在裂缝截面处的应粘接滑移与无滑移理论两种理论和实际情况均有一定的差距，为此将二者结合起来，按下述公式进行计算粘接滑移与无滑移理论两种理论和实际情况均有一定的差距，为此将二者结合起来，按下述公式进行计算分析：平均裂缝间受弯kl=1.0；

nd拉l

deq

deq

cs<20时，取cs>65时，取

光圆，取变形，取te<0.01时，取裂缝处的钢轴拉

NAsA

0.87As裂缝间钢筋应变（应力）分布特

时表明裂缝间受拉混凝土全部退出工的物理意义：反映受拉混凝土参与工作的程度主要影响因素：有效纵向钢筋配筋率，粘结性 1.1

sq 4最大裂缝宽方法：由平均裂缝宽度乘以“扩大系数

1.66wm，（弯，正态分布1.9wm，（轴拉，偏态分w

考虑到长期荷载下考虑到长期荷载下取扩大系数为影响导致裂缝继

Es

css构件受力特征系

5

limHRB400级钢筋 12，混凝土保护层厚m，按荷载效应的准 组合计算的跨中弯矩值=52.5m，最大裂缝宽度限值ω=0.3mm，试验算其最大裂缝宽度是否符合要求。7.37.3受弯构1、截面的弯曲刚（1质弹性材料梁的挠ff

ql4

5

Ml2EI

C

CMl2B集中

1

Pl3

1

Ml2 RC受弯构件截面刚量值 开裂前（近似弹性）：EI=定值（0.85E开裂后（非线性）：EI=非定截面抗弯刚度EI体现了截面抵抗弯曲变形的能力，同变化特MEI（砼非线性，裂缝EI（限制裂缝tEI (等影响不同截面EI不同（M不相等，裂缝情况不一样2、短期荷载下纯弯构件的刚钢筋和混凝土的应变特中和轴'7.3曲率和截面刚平均曲率截面刚

EAhB

ss

Ah bh 0

0B ss 61.150.2 ff ff

13.5fT形、工字型截ff当hf

时，取h

0.2h

受压翼缘

板有效面7.37.3受弯构3、长期荷载下受弯构件的长期刚长期荷载的影砼砼受钢筋松(2)刚度B的分析方法——挠度增大系数仅有长期荷载下：f增大仅有短期荷载下：f不荷载采用标准组合时BM

Mk1

'

Mk——按荷载效应的标准组合计算的弯矩，取计算区段Mq——按荷载效应的准组合计算的弯矩，取计算段内的最大弯矩荷载采用准组合时BBs7.47.4受弯构1、问题：各截面MB不同2、最小刚度原定义：同符号弯矩区内，取M即最小刚度计算，不计剪切变形的影响分析：刚度大处，M小，影响不以

计算，f偏大，但不计剪切，互7.43、挠度计算方法——材料力学ff M2qB517.57.5本章小1、裂缝的形成和发展过裂缝产生的原裂缝间钢筋和混凝土应力的分裂缝间新裂缝出现的条关于裂缝出齐问题和平均裂缝间影响平均裂缝间距的因2、有关裂缝宽度的计裂缝宽度所指的位平均裂缝宽度计算模式的建最大裂缝宽度即裂缝扩大系数