混凝土结构原理之钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算三

第8章钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度验算8．1概述结构的功能要求：安全性、适用性、耐久性。承载能力极限状态计算（强度计算）：保证安全性正常使用极限状态计算（变形验算）：保证适用性和耐久性注：（1）结构构件在在任何情况下均需进行承载能力极限状态的计算，必要时进行正常使用极限状态验算。（2）不满足正常使用极限状态所带危害要小于不满足承载能力极限状态，因此前者验算时取材料强度和荷载的标准值，后者计算时取取材料强度和荷载的设计值。（3）正常使用极限状态计算内容主要包括：受弯构件挠度验算：f≤fmax

混凝土裂缝宽度验算：w≤wmax8．2受弯构件的挠度验算材料力学：集中荷载作用下

均布荷载作用下试验结果：钢筋混凝土受弯构件的实际挠度大于按材料力学计算出的挠度；

分析：当荷载形式和支撑条件不变时，弯矩也不变。因此挠度的增大，只可能是抗弯刚度EI减小，其减小的原因是：（1）随着变形的增大E减小；（2）由于裂缝的产生使截面高度减小。结论：当不考虑材料的弹塑性时（即混凝土未开裂时），可按材料力学方法计算受弯构件挠度；否则重新确定其抗弯刚度B。即：受弯构件挠度计算的关键是抗弯刚度B的计算。集中荷载作用下均布荷载作用下钢筋混凝土构件刚度减小的程度与荷载的大小和作用的时间有关，可分为短期荷载下的刚度BS和长期荷载下的刚度B。一短期刚度BS短期刚度的计算公式:（8.16）(一拼)刚丘度计捧算公辣式的的建立三个涨关系川：1帅几何嚷关系络（曲寻率与枣应变疑的几区何关牵系）微：(8资.7蹈)2药物理铅关系搭(应咬力与珍应变悄的关旗系)品：考虑肌到混忆凝土汪的塑颈性变土形，泛引用透变形劳模量EC’=ν酒EC，则得狼式（旺8.殿9）莲。钢筋英在屈蛋服以闲前服拣从虎售克定尊律，梁引用理钢筋艳应变扬不均猛匀系际数，板得式测（8弄.8部）。3漠平衡乏关系由开莲裂截完面混牛凝土行等效蛙矩形哈应力颤图形淡(图斗8.申2)铸得式售(8死.1御0)孤和(鸦8.俗11狡)。将式民(8还.8万)-尾(8窝.1尤1)橡代入点式(庭8.桐7)南中，社经代守换后蜂得式悟（8本.1锣6）(一践)公骂式中美参数弯的确饥定1ψ-沿--常-裂缝摘间纵题向受泪拉钢田筋应吩变不隶均匀鸦系数ψ的定酷义：耳裂缝脊间钢炼筋的崭平均积应变阔与裂四缝截然面处清钢筋贺的应罗变的棕比值吸；ψ的物疤理意民义：愧反映拣裂缝记间混拨凝土航参与偷受拉探（工野作）乎的程涉度；0＜ψ＜榨1悄，当毅接近敏0时乱表示话混凝帆土参缴与受郑拉的给程度圣较大自；当样接花近1谊时表派示混羊凝土杆参与谦受拉挺的程喂度较化小。Ψ的计乏算公熄式：旅(碌8.扒15希)式中σSK的计由算对于聋受弯宜构件抽:2αE=俘ES/EC3rf’--酷-受压拍区翼蔬缘面镜积与回腹板悲有效粥面积晚的比德值(P1栏79睡)二早长期婚刚度BL其实放质是绣将短挖期刚煎度修敌正（珍折减父）后狗得到史的。荷载轿长期忘作用掩下刚卖度降长低的凯原因粉：徐破变计算耕公式陈:（招8-杀20劝）三最叼小刚遵度原蔽则与丢挠度垮计算（一料）最镰小刚弓度原兴则问题烘：沿则构件简长度鲜方向侄的配道筋及卵弯矩秤均为成变值冒，故界沿长塔度方向颠的刚然度也缠是变奏值。问题惕的解老决方牌法：在进纲行挠丙度计易算时爪采用电最小冬刚度我原则最小娃刚度待原则激：在同修号弯喊矩段猪中，额认为结弯矩顽值最址大截荣面处份的刚查度最界小，罗根据逝此刚骨度计吼算出抬的挠痒度俊最大垃。（二滑）.筹挠度嘉计算跪步骤（1炭）根矛据最呢小刚枪度原慨则确易定刚仔度；（2痛）代例入材之料力粉学公枝式计成算挠损度；（3夸）检冻验是笼否满议足f猴≤fma龟x的要绿求。四.尊讨论由计治算公渠式（卡8-苦16瓶）可小知：壮截面贴有效卡高度醋的影职响最骑大。8.老3汪裂缝达宽度诉验算一.裂缝凉的出嘉现、缓分布桶和开捆展1.芬裂缝欲的出环现：混凝兽土达金到其斥抗拉惧强度荣后产纤生塑鞠性变挣形，从达到算其极怖限拉奏伸变轧形后团即开代裂；沸，由纠于混加凝土扑材料蚂的离管散性其，存脸在薄情弱处服，此颤处强驾度最笼低，婶因此描在该趣处混采凝土南将首赤先开宁裂，倡如图么8.怀4。2.云裂缝叉的分码布：裂缝廉截面畜处混荷凝土矮产生竭滑移天并退便出工康作，暖钢筋允应力突增返；离文开裂传缝截尽面一单段长倚度后疏，由苍于二思者间怎粘结力作采用，形混凝寺土中初应力堤逐渐缺增大川至其妇抗拉穗强度罪，有可能暖出现密新的岩裂缝姻。理论醋上：最小忽裂缝址间距诸为Lcr,m厚in，最大饭裂缝血间距棍为2Lcr,m因in，平均蓄裂缝抹间距延介于Lcr,m峰in和2Lcr,m兄in之间址。裂缝从计算搞内容摇：了乏解裂送缝间摘距和途平均桐裂缝息宽度亩；验算诊最大药裂缝猾宽度形；二.鹿平均土裂缝唤间距1钞计算蝇公式择：（艇8.果27积）2浓影响刷平均粮裂缝炕间距墓的因插素（1巴）lcr与d/ρte成正律比。（2悬）混填凝土透保护第层厚赠度c的大讯小，找与平宿均裂漫缝间距离lcr成线主性关通系。三.滋平均贼裂缝余宽度1.勺计算添公式计算寒原理退：平留均裂葱缝宽天度煮=奔平均无裂缝跑间距平范围司内钢哄筋的伸长带减去传同一奥纵向词纤维货处混但凝土主的伸拿长根据瞒上述挖原理漠可导桨出计罢算公针式（免8-固30谦）；四.坟最大青裂缝久宽度料及其理验算1.镰确定者最大捐裂缝拜宽度桥的方紧法（1决）原仔则：如最大梁裂缝仇宽度形=扩妇大系扎数*效平均椅裂缝符宽度（2炎）扩艰大系漂数考筐虑了杆裂缝佩宽度粘不均窃匀性备、应托力松久弛和挑徐变。2.烫最大坚裂缝拆宽度兽的计巴算计算馅公式肌（怒8码-3枝2）最大汤裂缝驶宽度肤的限级制数对值见俘表8麻.4画，