《裂缝和变形》PPT课件

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1、第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性§9.1概述§9.2裂缝宽度验算§9.3受弯构件挠度验算§9.4耐久性设计§9.1概述第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性耐久性—结构在所处的工作环境中，在设计使用年限内，在正常维护条件下不需要进行大修就能完成预定功能的能力。如混凝土不发生严重风化、腐蚀、脱落，钢筋不发生锈蚀等。适用性—是结构在正常使用荷载作用下具有良好的工作性能，如不产生影响使用的过大挠度或振幅，不产生让使用者感到不安的裂缝等。安全性—是结构在设计使用期限内，应能承受正常施工、正常使用时可能出现的各种作用的能力。在作用（如地

2、震）或偶然事件（如爆炸）发生时及发生后，结构能保持整体稳定，不致发生连续倒塌。结构的功能承载能力极限状态正常适用极限状态第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性对于结构的正常使用极限状态，应当使用荷载的标准值和准永久值，材料强度采用标准值。正常使用极限状态主要验算构件的裂缝宽度以及变形（刚度）。验算时应当考虑短期效应组合以及长期效应组合两种情况。正常使用极限状态的计算表达式：荷载效应的标准组合：荷载效应的频遇组合：荷载效应的准永久组合：第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性§9.2裂缝宽度验算裂缝荷载引起的裂缝：非荷载引起的裂缝：占20

3、%ct>ft计算wmax[wmax]材料收缩、温度变化、混凝土碳化后引起钢筋锈蚀、地基不均匀沉降。（占80%）通常，裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大钢筋直径和最大跨高比来控制，只有在构件截面尺寸小，钢筋应力高时进行验算。为防止温度应力过大引起的开裂，规定了最大伸缩缝之间的间距。为防止由于钢筋周围砼过快的碳化失去对钢筋的保护作用，出现锈胀引起的沿钢筋纵向的裂缝，规定了钢筋的混凝土保护层的最小厚度。非荷载引起的裂缝第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性9.2.1验算公式裂缝控制：《规范》根据对结构构件裂缝的不同要求，将裂缝控制分为

4、三个等级：一级：严格要求不出现裂缝的构件；按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。二级：一般要求不出现裂缝的构件；按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应大于混凝土抗拉强度标准值；而按荷载准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力，有可靠经验时可适当放松；三级：允许出现裂缝的构件；按荷载标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度应满足附表规定的限值。钢筋混凝土构件的裂缝控制等级均为三级：第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性9.2.1wmax计算方法1建筑工程规范关于wmax的计算方法ftkNN(a

5、)(b)(c)(d)sskct=ftkNcrNkNkNs11max第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性★在裂缝出现前，混凝土和钢筋的应变沿构件的长度基本上是均匀分布的。★当混凝土的拉应力达到抗拉强度时，首先会在构件最薄弱截面位置出现第一条（批）裂缝。★裂缝出现瞬间，裂缝截面位置的混凝土退出受拉工作，应力为零，而钢筋拉应力应力产生突增Dss=ft/r，配筋率越小，Dss就越大。★由于钢筋与混凝土之间存在粘结，随着距裂缝截面距离的增加，混凝土中又重新建立起拉应力sc，而钢筋的拉应力则随距裂缝截面距离的增加而减小。第9章钢筋混凝土

6、构件的裂缝、变形和耐久性★当距裂缝截面有足够的长度l时，混凝土拉应力sc增大到ft，此时将出现新的裂缝。★如果两条裂缝的间距小于粘结应力传递长度，混凝土拉应力不可能达到ft，因此将不会出现新的裂缝，裂缝出现完成。★从第一条（批）裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出现阶段，该阶段的荷载增量并不大，主要取决于混凝土强度的离散程度。★裂缝间距的计算公式即是以该阶段的受力分析建立的。第9章钢筋混凝土构件的裂缝、变形和耐久性★裂缝出齐后，随着荷载的继续增加，砼回缩，钢筋不断伸长，在一定区段由钢筋与砼应变差的累积量，即形成了裂缝宽度。这是裂缝宽度计算的依据

7、。粘结－滑移理论认为裂缝宽度是由于钢筋与混凝土之间的粘结破坏，出现相对滑移，引起裂缝处混凝土的回缩引起的。Ncr+N211Ncr+Nw1w2w3

8、受压=1.0，偏心受拉=1.05。c－最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离（保护层厚度），20