原理9钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算

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1、第九章钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算第一节概述结构构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态分别进行计算和验算。一、对某些构件，应根据其使用条件，通过验算，使变形和裂缝宽度不超过规定限值，同时还应满足保证正常使用及耐久性的其他要求与规定限值，例如混凝土保护层的最小厚度等。二、结构构件承载力计算应采用荷载设计值，对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载的标准组合、准永久组合进行验算或按照标准组合并考虑长期作用影响进行验算，并应保证变形、裂缝、应力等计算值不超过相应的规定限值。西南科技大学网络教育课程back1三、由于混凝土构件的变形及裂缝宽度都随时间增大，因此，验算变形及

2、裂缝宽度时，应按荷载的标准组合并考虑荷载长期效应的影响。荷载效应的标准组合也称为荷载短期效应，是指按永久荷载及可变荷载的标准值计算的荷载效应。荷载效应的准永久组合也称为荷载长期效应，是指永久荷载的标准值及可变荷载的准永久值计算的荷载效应。四、按正常使用极限状态验算结构构件的变形及裂缝宽度时，其荷载效应值大致相当于破坏时荷载效应值的50％～70％。西南科技大学网络教育课程back2第二节裂缝验算一、裂缝控制的目的与要求确定最大裂缝宽度限值，主要考虑两个方面的原因：1、外观要求2、耐久性要求二、裂缝的出现与分布规律1、轴心受拉构件开裂前构件中的应力2、裂缝对构件中应力的影响当拉

3、力稍增加时，在混凝土拉应力大于抗拉强度的截面将出现第二条裂缝。第二条裂缝总在离首批裂缝截面外一定距离的截面出现，这是因为靠近裂缝两边混凝土的拉应力较小，总小于混凝土的抗拉强度，故靠近裂缝两边的混凝土不会开裂。3、有多条裂缝时构件中的应力西南科技大学网络教育课程back3三、最大裂缝宽度与裂缝宽度验算只配一种同直径、同种类钢筋的构件－构件受力特征系数，轴心受拉构件取2.7，受弯、偏心受压取2.1，偏心受拉取2.4；－钢筋直径；－钢筋相对粘结特性参数，对带肋钢筋，取1.0；对光面钢筋，取0.7。－最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离（mm），当c<20mm时，取c=20m

4、m；当c>65mm时，取c=65mm；西南科技大学网络教育课程back4－按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，在最大裂缝宽度计算中，当时，取－纵向受拉钢筋的截面面积－有效受拉混凝土截面面积，按下列规定取用：对轴心受拉构件取构件截面面积；对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取腹板截面面积与受拉翼缘截面面积之和的1/2。－第i种纵向受拉钢筋的根数－第i种纵向受拉钢筋的直径（mm）－纵向受拉钢筋的等效直径（mm）－钢筋的弹性模量西南科技大学网络教育课程back5－裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数。当时，取当时，取对直接承受重复荷载的构件，取－裂缝截面处的钢筋应力受弯构件

5、：轴心受拉构件：如果验算后发现构件裂缝宽度不满足要求，可以采取增大截面尺寸，提高混凝土强度等级、减小钢筋直径或增大钢筋截面面积等措施。例题9.1。西南科技大学网络教育课程back6第三节变形验算一、变形控制的目的和要求1、保证建筑的使用功能要求2、防止对结构构件产生不良影响3、防止对非结构构件产生不良影响4、保证人们的感觉在可接受程度之内受弯构件的允许挠度值，见附表15。西南科技大学网络教育课程back7二、截面抗弯刚度的主要特点构件的挠度:－与荷载形式、支撑条件有关的系数；－梁的计算跨度；－梁的截面抗弯刚度，就是欲使截面产生单位转角所需施加的弯矩，体现了截面抵抗弯曲变形的

6、能力。西南科技大学网络教育课程back8混凝土受弯构件的截面抗弯刚度的特点：1、随荷载的增加而减小2、随配筋率的降低而减小3、沿构件跨度，截面抗弯刚度是变化的4、随加载时间的增长而减小在混凝土受弯构件的变形验算中所用到的截面抗弯刚度，是指构件上一段长度范围内的平均截面抗弯刚度；考虑到荷载作用时间的影响，有短期刚度Bs和长期刚度B的区别，且两者都随弯矩的增大而减小，随配筋率的降低而减小。三、短期刚度西南科技大学网络教育课程back9四、长期刚度1、荷载长期作用下刚度降低的原因在荷载长期作用下，受压混凝土将发生徐变，即荷载不增加而变形却随时间增长。在配筋率不高的梁中，由于裂缝间

7、受拉混疑土的应力松弛以及钢筋的滑移等因素，使受拉混凝土不断退出工作，因而受拉钢筋平均应变和平均应力亦将随时间而增大。同时，由于裂缝不断向上发展，使其上部原来受拉的混凝土退出工作，以及由于受压混凝土的塑性发展，使内力臂减小，也将引起钢筋应变和应力的某些增大。2、长期刚度B－按荷载标准组合计算的弯矩；－按荷载准永久组合计算的弯矩；－荷载准永久组合对挠度增大的影响系数。西南科技大学网络教育课程back10五、受弯构件的变形验算最小刚度原则－钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下，在各截面的弯矩是不相等的，靠近支座附近截面，由于弯