钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算课件.ppt

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1、1第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算1.了解受弯构件裂缝出现、分布、开展及钢筋和混凝土的应力重分布过程。2.理解裂缝宽度的计算原理，掌握最大裂缝宽度的验算方法和减少裂缝宽度的措施。3.了解钢筋混凝土受弯构件截面抗弯刚度的计算特点掌握构件挠度的验算方法和减少构件挠度的措施。学习目标2第一节概述第二节钢筋混凝土构件裂缝宽度验算第三节受弯构件的挠度验算第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算3第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算第一节概述1.正常使用极限状态验算的内容裂

2、缝宽度；变形验算。2.验算采用的荷载和材料强度值荷载标准值；荷载准永久值；材料强度标准值。3.裂缝宽度应满足的要求ωmax≤ωlim式中ωmax——按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度；ωlim——结构构件的最大裂缝宽度限值，按下表确定。4第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算环境类别钢筋混凝土结构预应力混凝土结构裂缝控制等级ωlim（mm）裂缝控制等级ωlim（mm）一三0.3(0.4)三0.2二三0.2二—三三0.2一—注：⒈表中最大裂缝宽度限值，用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度；⒉裂

3、缝控制等级的划分：一级为严格要求不出现裂缝的构件，二级为一般要求不出现裂缝的构件，三级为允许出现裂缝的构件，但不超过规定限值；⒊对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度可采用括号内的数值。结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值5第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算ƒmax≤ƒlim式中ƒmax——按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的受弯构件的最大挠度；ƒlim——受弯构件挠度限值，按下表确定。4.变形应满足的要求6第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算受弯构件的挠度限

4、值构件类型挠度限值吊车梁手动吊车电动吊车l0/500l0/600尾盖、楼盖及楼梯构件l0＜7m7m≤l0≤9ml0＞9ml0/200（l0/250）l0/250（l0/300）l0/300（l0/400）注：⒈表中l0为构件的计算跨度；⒉表中括号内数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件；⒊计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度按实际悬臂长度的2倍取用。7第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算第二节钢筋混凝土构件裂缝宽度验算一、裂缝的出现、分布和开展荷载作用下，受弯构件纯弯段的垂直裂缝发生及分布：1）当M

5、，裂缝未出现前，混凝土和钢筋的应力（应变）沿构件的长度基本均匀分布，图(a)。8第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算2）当M=Mcr时，第一条（批）裂缝出现在砼最薄弱的截面。裂缝处受拉混凝土退出工作，其应力降为零；拉应力转移给钢筋，钢筋应力增加，如图（b）所示。随着距裂缝截面距离的增大，钢筋拉应力逐渐减小，混凝土拉应力逐渐增大，直到距裂缝截面lcr·min处，钢筋与混凝土的应力趋于均匀，lcr·min称为传递长度。9第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算3）当M＞Mcr时,出现第二条（批）裂缝，钢筋与混凝土

6、的应力变化如图(c)。直至裂缝分布处于稳定状态。10第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算二、平均裂缝间距lcrAte=0.5bh+(bƒ－b)hƒ平均裂缝间距lcr计算公式为11第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算式中β——系数，对于受弯构件取β=1.0，对于轴心受拉构件取β=1.1；c——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉边缘的距离。当c＜20mm时，取c=20mm；当c＞65mm时，取c=65mm；deq——纵向受拉钢筋的等效直径（mm）；di——第i种纵向受拉钢筋的公称直径(mm)；ni——第i种纵向受

7、拉钢筋的根数；νi——第i种纵向受拉钢筋的相对粘结特性系数，按下表采用；12第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算ρte——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，当ρte＜0.01时，取ρte=0.01；Ate——有效受拉混凝土截面面积，见下图；bƒ、hƒ——受拉翼缘的宽度、高度。13第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算钢筋类别非预应力筋先张法预应力钢筋后张法预应力钢筋光面钢筋带肋钢筋带肋钢筋螺旋肋钢筋刻痕钢丝、钢绞丝带肋钢筋钢绞丝光面钢筋νi0.71.01.00.80.60.80.50.4钢筋

8、的相对粘性特征系数14第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算三、平均裂缝宽度裂缝宽度是指纵向受拉钢筋重心水平线处构件外侧表面上的裂缝宽度。平均裂缝宽度等于在lcr内钢筋的平均伸长值与混凝土的平均伸长值的差值，如图所示。15第五章钢筋混凝土构件的裂缝宽度和变形验算式中——纵向受拉钢筋的平均拉应变；——混凝土的平均拉应变。令，根据试验资料取，并将受拉钢筋的平均应变用裂缝截面