第五章钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算ppt课件.ppt

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1、Sk：正常使用极限状态下荷载效应组合值，如变形和裂缝宽度;Rk：结构构件达到正常使用要求所规定的变形、裂缝宽度。正常使用极限状态的计算表达式为挠度fmax≤flim裂缝宽度wmax≤wlimflim为挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑：1、保证结构的使用功能要求。结构构件产生过大的变形将影响甚至丧失其使用功能，如支承精密仪器设备的梁板结构挠度过大，将难以使仪器保持水平；屋面结构挠度过大会造成积水而产生渗漏；吊车梁和桥梁的过大变形会妨碍吊车和车辆的正常运行等。5.1钢筋混凝土受弯构件的挠度验算验算公式fmax≤flimflim为挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑1、保证结构的使用功能要求。

2、2、防止对结构构件产生不良影响。如支承在砖墙上的梁端产生过大转角，将使支承面积减小、支承反力偏心增大，并会引起墙体开裂。验算公式fmax≤flimflim为挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑：1、保证结构的使用功能要求。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。结构变形过大会使门窗等不能正常开关，也会导致隔墙、天花板的开裂或损坏。验算公式fmax≤flimflim为挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑：1、保证结构的使用功能要求。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、保证使用者的感觉在可接受的程度之内。过大振动、变形会引起使用者的不适

3、或不安全感。验算公式fmax≤flim构件类型挠度限值吊车梁：手动吊车电动吊车l0/500l0/600屋盖及楼盖及楼梯构件：l0<7m7m≤l0≤9ml0>9ml0/200（l0/250）l0/250（l0/300）l0/300（l0/400）附表2-1受弯构件的挠度限值注：（1）使用上对挠度有较高要求的构件，可采用括号内的数值；(2)悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘以2.0取用。flim＝？以我们的教室为例，计算跨度l0＝6m，最大挠度限值是多少？◆一级：严格要求不出现裂缝；◆二级：一般要求不出现裂缝；◆三级：允许出现裂缝，但要进行裂缝宽度验算。《规范》中的三个裂缝控制等级预应力混凝土普

4、通钢筋混凝土裂缝控制wmax≤wlimwmax：荷载效应标准组合并考虑长期荷载作用的最大裂缝宽度；wlim：最大裂缝宽度限值。注：（1）对于年平均相对湿度小于60％的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；wlim＝？轴心受拉构件为例★开裂前，应变均匀分布。★在构件最薄弱截面位置出现第一条（批）裂缝。5.1钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度验算★裂缝出现瞬间，裂缝处混凝土应力为零，钢筋拉应力突增。开裂前开裂后ssscsc+dscss-dssssss-dsst★由于钢筋与混凝土之间存在粘结，裂缝间混凝土中拉应力sc增加。★当裂缝间距有足够的长度l时，裂缝间混凝土拉应力sc增大到f

5、t，将出现新的裂缝。足够的长度l为粘结应力作用长度，也称传递长度。当裂缝间距>2l时，还有足够的传递长度，随着外荷载增加，还可以出现新的裂缝；当裂缝间距<2l时，没有足够的传递长度，不可能出现新的裂缝。★由于混凝土材料的不均匀性，裂缝的出现、分布和开展具有很大的离散性，因此裂缝间距和宽度也是不均匀的。但大量的试验统计资料分析表明，裂缝间距lm和宽度的平均值wm具有一定规律性，是钢筋与混凝土之间粘结受力机理的反映。★规范采用平均裂缝宽度wm乘以扩大系数的方法确定最大裂缝宽度wmax。平均裂缝间距lml为粘结应力的传递长度τm——l范围内纵向受拉钢筋与砼的平均粘结应力；Ate——有效受拉砼截面面

6、积u——纵向受拉钢筋截面总周长，u=nπd，n和d为钢筋的根数和直径。ρte＝As／Ate，d=4As／uτm随ft的增加而增加，近似取ft/τm为一常数粘结滑移理论推出的lm与钢筋直径d及有效配筋率ρte＝As／Ate有关。无滑移理论认为保护层厚度c是影响构件表面裂缝宽度的主要因素。综合理论既考虑c的影响，也考虑d及ρte的影响。根据试验资料统计分析，《规范》给出的平均裂缝间距lm的半理论半经验计算公式为:b——轴心受拉构件b＝1.1，受弯和偏心受压构件b＝1.0，偏心受拉构件b＝1.05；c——最外层纵向受拉钢筋外边缘到受拉区底边的距离（mm），当c<20，取c＝20；当c>65，取c＝

7、65；deq——受拉区纵向受拉钢筋的等效直径（mm）；ni——受拉区第i种纵向受拉钢筋的根数；di——受拉区第i种纵向受拉钢筋的公称直径；ni——纵向受拉钢筋相对粘结特征系数，对变形钢筋，n＝1；对光面钢筋n＝0.7。在一个裂缝区段(平均裂缝间距lm)内，钢筋与砼伸长之差是裂缝开展宽度ω。εsm、εcm——分别为裂缝间钢筋及砼的平均应变；lm——裂缝间距。平均裂缝宽度wm引入受拉钢筋应变不均匀系数ψ=εsm/