建筑结构与建筑设计.ppt

《建筑结构与建筑设计.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第九章正常使用极限状态验算及耐久性设计回顾结构的基本功能安全性适用性耐久性怎样度量结构完成预定功能？极限状态承载能力极限状态正常使用极限状态前述内容都是构件的承载能力极限状态，或称强度计算。本章讨论的内容§9.1截面弯曲刚度的定义和基本表达式9.1.1截面弯曲刚度的概念及定义挠度计算的思路材力：与荷载形式、支承条件有关，例如：混凝土梁截面弯曲刚度混凝土梁截面弯曲刚度的主要特点∴最后的Bs的计算公式：（9－13）受弯构件短期刚度9.1.3受弯构件的截面刚度B——考虑荷载长期作用的影响考虑荷载长期作用的影响后，截面

2、弯曲刚度将降低，构件挠度将增大。ⅰ.徐变；ⅱ.裂缝间受拉混凝土应力松弛，钢筋与混凝土产生滑移徐变，使受拉混凝土不断退出工作；ⅲ.收缩变形。荷载长期作用下刚度降低的原因考虑荷载长期作用的影响后的截面刚度B（9－18）9.1.4受弯构件的挠度验算1.简支梁的挠度计算采用最小刚度Bmin，由此计算的挠度会不会偏大？不会，因为计算中虽然将弯曲挠度算大，但没有考虑剪切变形对挠度的影响，两者抵消使得最终挠度比较接近实际情况。【例题9-1】已知在教学楼楼盖中，一矩形截面简支梁，b*h=200*500mm，配置4D16（HRB

3、400级）受力钢筋，混凝土C20，保护层厚度C=25mm，L0=5.6m，承受均布荷载，其中永久荷载（包括自重在内）标准值gk=12.4kN/m，楼面活荷载标准值qk=8kN/m，楼面活荷载的准永久值系数ψq=0.5。试验算其挠度。解：注意问题，和本题的结论。（1）本题挠度验算时钢筋的应力水平（2）本题短期刚度和长期刚度的比值§9.2钢筋混凝土构件裂缝宽度验算9.2.1裂缝的出现、分布和开展以轴心受拉构件为例由此看来：（1）首批裂缝在混凝土抗拉强度较薄弱的截面产生，其次的裂缝将在裂缝间距≥2L的区段上产生，哪里

4、最薄弱，哪里先出现裂缝。（2）但裂缝间距不会小于L，即稳定后的裂缝间距为：L～2L。（3）L的大小与：ⅰ.Δ＝钢筋的伸长－混凝土的伸长钢筋的伸长－混凝土的伸长＝0ⅱ.裂缝从里到外一样宽裂缝从里到外不一样宽ⅲ.Δ和C无关Δ和C有关（4）裂缝宽度的形成：配筋率有关——钢筋表面积大小有关——粘结强度有关——混凝土等级，钢筋表面性状，保护层厚度等。粘结滑移理论粘结无滑移理论裂缝综合理论理论裂缝宽度计算的思路某一条具体的裂缝出现的部位是随机的，其裂缝宽度也是随机的。但平均裂缝间距和平均裂缝宽度具有一定的规律性，且两者之间

5、有一定的关联性。这样，计算裂缝宽度的思路与方法就可以确定为：（3）用Wm估计Wmax。例如：k为估计系数9.2.2平均裂缝间距（1）在裂缝处截开，取隔离体，得：（2）确定平均裂缝宽度Wm和Lm的关系；（1）求平均裂缝间距：Lm；（2）得：ρte为按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率取钢筋隔离体，建立平衡条件：（9-28）最后规范提出的公式：（9-29）等效直径9.2.3平均裂缝宽度平均裂缝宽度Wm裂缝间的混凝土平均应变（9-32）裂缝间钢筋的平均应变计算（1）受弯构件（2）轴心受拉（3）偏心受拉（9

6、-33）（9-34）（9-35）（4）偏心受压（9-36）（9-40）（mm）9.2.4最大裂缝宽度及其验算用试验、数理统计的方法得出Wmax的计算公式τl长期荷载影响τ平均裂缝宽度的增大系数规范提出的公式构件受力特征系数，轴心受拉2.7，偏拉2.4，受弯、偏压2.1。给出的是具有95％保证率的相对最大裂缝宽度。最大裂缝宽度验算详规范，0.2～0.3mm，一般0.3mm。有关wmax的几个概念（1），，即：钢筋直径减小，裂缝宽度减小。（2），，即：配筋率增大，裂缝宽度减小。（或钢筋面积增大）§9.4混凝土结构的

7、耐久性9.4.1耐久性的概念与主要影响因素钢结构的寿命防锈漆混凝土结构的寿命（1）混凝土的寿命（2）钢筋的寿命——用混凝土维护混凝土结构的耐久性指在设计工作寿命期内，在正常维护下，保持适合于使用，而不需要进行维修加固的能力。不了解或不重视结构耐久性问题而产生的工程问题：（1）钢结构的维护费用；（2）韩国一栋商业大楼突然倒塌——使用海砂；（3）苏州河上一座桥，在清晨被一艘过路渔船的桅杆碰垮。影响耐久性能的主要因素内部因素：混凝土强度，密实性，水泥用量，水灰比，氯离子，碱含量。9.4.2混凝土的碳化碳化对混凝土本身

8、无害，其主要问题是当碳化至钢筋表面时，将会破坏氧化膜，使钢筋有锈蚀的危险。此外，还会加剧混凝土的收缩，导致混凝土开裂。这些均给混凝土的耐久性带来不利影响。碳化是混凝土由碱性向中性过渡。外部因素：温度，湿度，CO2含量，侵蚀性介质。9.4.3钢筋的锈蚀9.4.4耐久性设计耐久性设计的目的在规定的设计使用年限内，在正常维护下，必须保持适合于使用，满足既定功能的要求。方法将混凝土结构按使用环