簡介:,學(xué)習(xí)目標(biāo)▲掌握混凝土構(gòu)件第Ⅱ階段的基本特性,包括截面應(yīng)力分布、裂縫開展的機(jī)理等以及影響這些特性的主要因素;,第九章混凝土構(gòu)件的變形、裂縫寬度驗算與耐久性設(shè)計,▲掌握裂縫寬度、截面受彎剛度的定義及其裂縫寬度與構(gòu)件撓度的驗算方法;▲熟悉混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的意義、主要影響因素、混凝土的碳化、鋼筋的銹蝕以及耐久性設(shè)計的一般概念。,,教學(xué)提示▲本章應(yīng)對裂縫的發(fā)展機(jī)理予以重點(diǎn)闡述?!鴳?yīng)講清短期剛度和長期剛度的區(qū)別以及撓度計算的最小剛度原則。,▲應(yīng)明確混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)環(huán)境類別和設(shè)計使用年限進(jìn)行設(shè)計?!菊碌碾y點(diǎn)是裂縫出現(xiàn)及發(fā)展的過程、裂縫的隨機(jī)性以及影響裂縫寬度的主要因素。,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,▲概述,,,,,,,二、驗算的目的,保證適用性和耐久性。,一、正常使用極限狀態(tài)驗算的內(nèi)容,主要是裂縫寬度、受彎構(gòu)件的撓度。,三、正常使用極限狀態(tài)的可靠指標(biāo)宜取015,為何低一些如何低一些,一是荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值、準(zhǔn)永久值;二是材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值。,S?C,四、正常使用極限狀態(tài)設(shè)計表達(dá)式,2、S正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值,1、C變形、裂縫寬度的限值。,(1)標(biāo)準(zhǔn)組合,(2)準(zhǔn)永久組合,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,二、控制撓度的目的1、保證建筑使用功能的要求。2、防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。3、防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。4、保證使用者的感覺在可接受的程度之內(nèi)。,91受彎構(gòu)件撓度的驗算,一、撓度應(yīng)滿足的條件,▲概述,,,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,1、勻質(zhì)彈性材料梁的跨中撓度,911截面彎曲剛度的概念,均布,集中,,,2、截面彎曲剛度的概念,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,3、鋼筋混凝土梁截面抗彎剛度(B)的特點(diǎn),,第九章裂縫寬度和變形的驗算,912短期剛度BS,(在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的剛度稱短期剛度BS),1、BS的計算公式,2、BS計算公式的由來,(1)BS與曲率?的理論關(guān)系,,,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,(2)曲率?,LM?CMLM,LM?SMLM,LM?CM?SM,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,將ESM、ECM代入公式后得,,,1、H開裂截面的內(nèi)力臂系數(shù)試驗表明,當(dāng)MK(0507)MU時,內(nèi)力臂的變化也不大,H值在083093之間波動。規(guī)范取H087。,第九章裂縫寬度和變形的驗算,913參數(shù)H、Z和Y,,2、鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)Y,Y反映了裂縫間混凝土參與受拉工作的程度。,(2)Y的物理意義,第九章裂縫寬度和變形的驗算,(1)Y的定義,,,,(3)Y的計算,▲由Y的定義可知,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,,▲Y與MCR/MQ關(guān)系的試驗結(jié)果,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,▲MCR、MK的計算公式,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,及MCR、MQ代入,▲規(guī)范Y的計算公式,并近似取HC/H067,H/H011后得,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,將,,▲有效受拉混凝土截面面積ATE,第九章裂縫寬度和變形的驗算,其中,▲RTE為以有效受拉砼截面面積ATE計算的受拉鋼筋配筋率,,3、Z受壓區(qū)邊緣混凝土平均應(yīng)變綜合系數(shù)試驗表明,當(dāng)MK(0507)MU時,系數(shù)Z的變化很小,規(guī)范取,?’F受壓翼緣加強(qiáng)系數(shù),第九章裂縫寬度和變形的驗算,,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,4、BS的計算公式,將參數(shù)H、Z代入后得,1)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,2)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,要求不允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,,受壓區(qū)混凝土的徐變;受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力松弛;鋼筋與混凝土間粘結(jié)滑移徐變;混凝土收縮等會導(dǎo)致梁的剛度減小、撓度增大。,第九章裂縫寬度和變形的驗算,914受彎構(gòu)件的剛度B,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用影響的剛度。,1、B的概念,2、荷載長期作用下剛度降低的原因,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,3、B的計算公式,式中?考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù)。,對翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面,?應(yīng)增加20。,1采用荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時,2采用荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,915最小剛度原則與撓度計算,(1)直接應(yīng)用公式,1、撓度計算的方法,用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法。,(2)虛功原理法(單位力法)等,可知求F的關(guān)鍵是B,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,2、基本假定,(2)最小剛度原則,(1)忽略剪切變形,只考慮彎曲變形。,,在等截面構(gòu)件中,假定同號彎矩區(qū)段的剛度相等,并取用該彎矩區(qū)段內(nèi)最大彎矩處的剛度。,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,3、提高B的措施,(1)增大截面尺寸;(2)施加預(yù)應(yīng)力;(3)改變截面形狀,如增加受壓翼緣;(4)增加配筋量和提高混凝土強(qiáng)度等級對提高B的效果不明顯。其中增大截面高度和施加預(yù)應(yīng)力為最有效的措施。,▲道橋規(guī)范的撓度計算方法,視帶裂縫的受彎構(gòu)件為等剛度的構(gòu)件,用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計算短期撓度FS。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,MS,MS,,,,,,MS,MS,,,,,MS,MS,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,,,,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,S0全截面換算截面中重心軸以上或以下的部分面積對重心軸的面積矩I0全截面換算截面對重心軸的慣性矩W0全截面換算截面對抗拉邊緣的彈性抵抗矩ICR開裂截面換算截面對重心軸的慣性矩,,,,AS,,,,,,,,,,,,X,全截面換算截面,,,,,,,,,X,開裂截面換算截面,,,,,,,,,說明橋規(guī)的長期撓度FLΗΘFSC40以下混凝土?xí)rΗΘ16C40~C80混凝土?xí)rΗΘ145135,撓度限值消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后的限值為,梁式橋主梁的最大撓度≤L/600梁式橋主梁的懸臂端的撓度≤L/300,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,橋規(guī)的撓度驗算方法,,第九章裂縫寬度和變形的驗算,預(yù)拱度的設(shè)置規(guī)定,當(dāng)FL≤L/1600時,可不設(shè)預(yù)拱度;當(dāng)FLL/1600時,應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。,預(yù)拱度為,
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上傳時間:2024-01-05
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