[工学]第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算课件.ppt

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1、给水排水工程结构WaterandWasteWaterEngineeringStructure合肥工业大学土木与水利工程学院道路桥梁工程系方诗圣汪权朱亚林1钢筋混凝土构件裂缝宽度验算钢筋混凝土受弯构件的挠度验算混凝土构件的截面延性混凝土结构的耐久性主要内容：考虑构件变形、裂缝和耐久性的重要性钢筋混凝土构件变形和裂缝宽度的验算方法重点：属于钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算2结构的功能:安全性——承载能力极限状态适用性——影响正常使用，如吊车、精密仪器对其它结构构件的影响振动、变形过大对非结构构件的影响：门窗开关，

2、隔墙开裂等心理承受：不安全感，振动噪声耐久性——裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低，影响使用寿命外观感觉正常使用极限状态3结构的极限状态分为两类：（一）承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载力或不适应承载的过大变形。超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性要求。对各种结构构件都应进行该极限状态设计。采用荷载设计值及材料强度设计值。荷载效应采用基本组合及偶然组合。（二）正常使用极限状态：超过该极限状态，结构就不满足预定的适用性和耐久性要求。产生过大的变形，影响正常使用和外观；（不安全感、不能正常使用等）产生过宽

3、的裂缝，对耐久性有影响或者产生人们心理上不能接受的感觉；（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）产生过大的振动影响使用。采用荷载标准值及材料强度标准值。按荷载效应的短期组合及长期组合分别验算。4结构设计首先要满足承载能力的要求，以保证结构安全使用；然后按正常使用极限状态进行校核，以保结构的适用性及耐久性。5正常使用极限状态：结构构件达到影响正常使用或耐久性能的某项规定限值。正常使用极限状态验算可能成为设计中控制情况。一般只对持久状况进行验算。验算内容：抗裂验算、裂缝宽度验算及变形验算。抗裂验算范围：承受水压的轴拉、小偏拉

4、及发生裂缝后引起严重渗漏构件。裂缝宽度验算范围：一般钢筋砼构件。变形验算范围：严格限制变形的构件。最大裂缝宽度容许值根据环境类别及长、短期组合确定。变形容许值根据构件类型及长、短期组合确定。6给排水结构设计规范GB50069－20025.3节规定5.3.1对正常使用极限状态，结构构件应分别按作用短期效应的标准组合或长期效应的准永久组合进行验算，并应保证满足变形、抗裂度、裂缝开展宽度、应力等计算值不超过相应的规定限值。5.3.2对混凝土贮水或水质净化处理等构筑物，当在组合作用下，构件截面处于轴心受拉或小偏心受拉(

5、全面处于受拉)状态时，应按不出现裂缝控制；并应取作用短期效应的标准组合进行验算。5.3.3对钢筋混凝土贮水或水质净化处理等构筑物，当在组合作用下，构件截面处于受弯或大偏心受压、受拉状态时，应按限制裂缝宽度控制；并应取作用长期效应的准永久组合进行验算。正常使用极限状态设计表达式7构件截面受力状态验算要求作用组合轴心受拉或小偏心受拉(全面处于受拉)应按不出现裂缝控制作用短期效应的标准组合受弯或大偏心受压、大偏心受拉状态按限制裂缝宽度控制作用长期效应的准永久组合抗裂度、裂缝开展宽度验算的规定归纳如下85.3.4钢筋混

6、凝土构筑物构件的最大裂缝宽度限值，应符合表5.3.4的规定。95.3.5电机层楼面的支承梁应按作用的长期效应的准永久组合进行变形计算，其允许挠度应符合下式要求:式中wv——支承梁的计算挠度(mm)；l0——支承梁的计算跨度(mm)。10正常使用极限状态下，作用短期效应的标准组合Ss作用长期效应的准永久组合Sd1.标准组合Ss对水塔等构筑物，当计入风荷载时可取c=0.6；当不计入风荷载时，应为2.准永久组合Sdqj——第j个可变作用的准永久值系数；11过大裂缝对结构的影响——引起钢筋的严重锈蚀，降低结构的耐

7、久性，损坏结构的外观，引起使用者的不安裂缝控制——达到正常使用极限状态界限时临界裂缝宽度的限值裂缝宽度的计算产生原因——荷载作用；混凝土的组成成分；温度变化；混凝土的收缩和徐变；基础的不均匀沉降；钢筋的锈蚀裂缝形态——正裂缝；斜裂缝；粘结裂缝12图5－1裂缝形态135.0抗裂验算（教材PP146第七章第一节）一.轴心受拉构件钢筋与混凝土变形协调，即将开裂时，c=ft；s=sES=tmaxEs=（ft/0.5Ec）Es=2Eft图5－2轴心受拉构件抗裂计算简图14Nk——构件在荷载效应标准组合下的计算轴

8、向力；ftk——砼轴心抗拉强度标准值；αct——砼拉应力限制系数，可取αct=0.87;Ao——换算截面面积，Ao=Ac+2αEAs，αE=Es/Ec；As为钢筋截面面积；Ac为砼截面面积。为满足目标可靠指标要求，引进拉应力限制系数αct，ft改用ftk:靠增加钢筋提高抗裂能力是不经济，不合理的。15二.受弯构件受弯构件正截面即将开裂时，应力处于第I阶段末Ia。受拉区近似假定为梯形，塑