钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算课件

鋼筋混凝土構件的變形 與裂縫驗算

構件的裂縫寬度和撓度驗算是屬於正常使用極限狀態。撓度過大影響使用功能，不能保證適用性，而裂縫寬度過大，則同時影響使用功能和耐久性。裂縫荷載引起的裂縫：非荷載引起的裂縫：占20%

ct>ft計算

max[

max]材料收縮、溫度變化、混凝土碳化後引起鋼筋銹蝕、地基不均勻沉降。(80%)9.1

概述NsNsNsNsNsNse0e0TsT(a)(b)(c)(d(e)通常，裂縫寬度和撓度一般可分別用控制最大鋼筋直徑和最大跨高比來控制，只有在構件截面尺寸小，鋼筋應力高時進行驗算。

為防止溫度應力過大引起的開裂，規定了最大伸縮縫之間的間距。表8－1

為防止由於鋼筋周圍砼過快的碳化失去對鋼筋的保護作用，出現鏽脹引起的沿鋼筋縱向的裂縫，規定了鋼筋的混凝土保護層的最小厚度。非荷載引起的裂縫9.2.1裂縫控制的目的與要求9.2裂縫驗算•

外觀要求•

耐久要求

9.2.2裂縫出現與分佈規律

隨機性《規範》在若干假定的基礎上，根據裂縫出現機理，建立理論公式，然後按試驗資料確定係數，得到相應的裂縫寬度計算經驗式。ftkNN(a)(b)(c)(d)

s

ss

ct=ftkNcrNcrNsNs11

max當

c

ftk，在某一薄弱環節第一條裂縫出現，由於鋼筋和砼之間的粘結，砼應力逐漸增加至ft出現第二批裂縫，一直到裂縫之間的距離近到不足以使粘結力傳遞至砼達到ftk

–––裂縫出現完成。當荷載繼續增加到Ns，

ss與

sm相差越小，砼回縮。在一定區段由鋼筋與砼應變差的累積量，即形成了裂縫寬度。出現：開展：認為裂縫寬度是由於鋼筋與混凝土之間的粘結破壞。出現相對滑移，引起裂縫處混凝土的回縮引起的。粘結–––滑移理論：Ncr+N211Ncr+N

1

2

3<ftkNsNs

分佈<ftk

sm

ss(b)(a)(c)(d)(e)9.2.3平均裂縫間距9.2.4平均裂縫寬度式中：

sm=

ss

…8－1

c–––0.85lcr+

cmlcrlcr+

smlcr

m

m

cs

cm

sm

ss

c分佈

s分佈(a)(c)(b)

–––與受力特性有關的係數c

–––保護層厚度d–––鋼筋直徑軸心受拉

=1.1受彎、偏心受壓、偏拉

=1.0

–––縱向受拉鋼筋的表面特徵係數光面

=1.1變形

=1.0式中：hh/2bb

fh

fh/2hbbbfh

fh/2hh

fb

fh/2hbhfbf(a)(b)(c)(d)

te

–––截面的有效配筋率

te

=As/Ate

–––鋼筋應力不均勻係數，表示砼參與工作的程度(0.4

1.0)Ate

ss

–––裂縫截面處鋼筋應力軸心受拉：受彎：偏心受拉：偏心受壓：0.87h0h0Ns

ssAsMsC

ssAse

e0eNsh0–a

sAsA

sense0sAsA

s

sA

sCCcZ

ssAsNs(a)(b)(c)(d)C

ssAs

sA

s9.2.5最大裂縫寬度與裂縫寬度驗算

max=s

sl

l

m荷載長期效應裂縫擴大係數組合係數擴大係數

max=0.85

s

sl

l

cr構件受力特徵係數軸心受拉偏心受拉受彎、偏壓…8－4

cr=2.7

cr=2.4

cr=2.19.3變形驗算9.3.1變形控制的目的和要求•

保證建築的使用功能要求•

防止對結構構件產生不良影響•

防止對非結構構件產生不良影響•

保證人們的感覺在可接受程度之內9.3.2截面抗彎剛度的主要特點鋼筋混凝土梁的撓度與彎矩的作用是非線性的。21EI2(a)(b)Maf0EI(B)M0對於簡支梁承受均布荷載作用時，其跨中撓度：Bs–––荷載短期效應組合下的抗彎剛度Bl

–––荷載長期效應組合影響的抗彎剛度B–––鋼筋混凝土梁的撓度計算材力：rMso

co

a

a

c

sash0Msbb

lcr9.3.3短期剛度計算公式的建立

式中：產生隨時間增大的撓度產生短期的撓度9.3.4長期剛度BlMs

–––荷載短期效應組合算得的彎矩。(恒載＋活載)–––標準值。Ml

–––荷載長期效應組合算得的彎矩。(恒載＋活載

q)–––標準值。

–––撓度增大係數。

=2.00.4'/…8－6Bs

–––短期剛度按式(8-5)計算。B1minBBminMBminMlmaxBAgk+qk(a)(b)－+gk+qk