混凝土结构设计原理课件第9章变形和裂缝.ppt

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1、第九章裂缝宽度和变形的验算第9章变形、裂缝及耐久性▲概述二、验算的目的保证适用性和耐久性。一、正常使用极限状态验算的内容主要是裂缝宽度、受弯构件的挠度。三、正常使用极限状态的可靠指标：宜取0~1.5为何低一些？如何低一些？一是荷载采用标准值、准永久值；二是材料强度采用标准值。SC四、正常使用极限状态设计表达式2、S-正常使用极限状态的荷载效应组合值1、C-变形、裂缝宽度的限值。（1）标准组合（2）准永久组合---准永久系数，民用建筑一般为0.3~0.5。注：荷载标准组合值约为基本组合值的50%~70%第九章裂缝宽度和变形的验算第九章裂缝宽度和变形的验算二、

2、控制挠度的目的1、保证建筑使用功能的要求。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。9.1受弯构件挠度的验算一、挠度应满足的条件f≤flimfP▲概述第九章裂缝宽度和变形的验算受弯构件的挠度限值构件类型挠度限值（以计算跨度l0计算）吊车梁：手动吊车电动吊车l0/500l0/600屋盖、楼盖及楼梯构件：当l0<7m时当7m≤l0≤9m时当l0>9m时l0/200(l0/250)l0/250(l0/300)l0/300(l0/400)第九章裂缝宽度和变形的验算1、匀质弹性材料梁的跨中挠度9.1.1截

3、面弯曲刚度的概念fP均布集中2、截面弯曲刚度的概念可见，截面弯曲刚度是使截面产生单位曲率所需的弯矩值,体现了截面弯矩与曲率之间的物理关系。第九章裂缝宽度和变形的验算3、钢筋混凝土梁截面抗弯刚度（B）的特点M0弹性梁钢筋混凝土适筋梁McrMyMu中和轴（1）随荷载的增加而减小；（2）随时间的增加而减小；（4）沿构件跨度是变化的。（3）随配筋率的增加而增加；Mktg=Bs对不允许出现裂缝的构件：Bs=0.85EcI0对允许出现裂缝的构件：Bs=tg=Mk/ff第九章裂缝宽度和变形的验算9.1.2短期刚度BS（在荷载效应标准组合作用下的刚度称短期刚度BS）1

4、、BS的计算公式2、BS计算公式的由来（1）BS与曲率的理论关系第九章裂缝宽度和变形的验算（2）曲率lm-cmlmlm+smlmrlm(cm+sm)lmMkMkh0由三角形相似得由数学可知中和轴第九章裂缝宽度和变形的验算wscksckx0h0sskAsChh0Mk（由右图可得）（3）esm、ecm裂缝截面第九章裂缝宽度和变形的验算将esm、ecm代入公式后得：1、h--开裂截面的内力臂系数试验表明，当Mk=（0.5~0.7）Mu时，内力臂的变化也不大，h值在0.83~0.93之间波动。《规范》取h=0.87。第九章裂缝宽度和变形的验算9.1.3参

5、数h、z和y2、钢筋应变不均匀系数yy反映了裂缝间混凝土参与受拉工作的程度。※（2）y的物理意义NNlmwmwmss钢筋应变c砼应变第九章裂缝宽度和变形的验算（1）y的定义=1.0的特殊情况。粘结应力？（3）y的计算平均应变esDes裂缝截面应变esMcrMyMes▲由y的定义可知：y可表示为Mcr/Mk的函数另外，es与作用弯矩Mk成正比第九章裂缝宽度和变形的验算与Mcr近似成正比（由右图可知：与Des近似成正比而Des又与Mcr近似成正比es-esMk0.20.20.80.60.40.00.40.60.81.0yMcr/Mk1.0▲y与Mcr/Mk

6、关系的试验结果当y<0.2时，取y=0.2；当y>1.0时，取y=1.0；对直接承受重复荷载的构件，取y=1.0。▲y的取值范围第九章裂缝宽度和变形的验算▲Mcr、Mk的计算公式开裂弯矩McrftkbhchMcrbfhf第九章裂缝宽度和变形的验算Mk下裂缝截面的应力skAshh0Mk及Mcr、Mk代入▲《规范》y的计算公式并近似取hc/h=0.67，h/h0=1.1后得第九章裂缝宽度和变形的验算令▲有效受拉混凝土截面面积Ate对轴心受拉构件：取构件截面面积；对受弯、偏压、偏拉构件：取Ate=0.5bh+(bf-b)hf。0.5h0.5h第九章裂缝宽度和变形

7、的验算其中▲rte为以有效受拉砼截面面积Ate计算的受拉钢筋配筋率3、z--受压区边缘混凝土平均应变综合系数试验表明，当Mk=（0.5~0.7）Mu时，系数z的变化很小，《规范》取：’f---受压翼缘加强系数第九章裂缝宽度和变形的验算第九章裂缝宽度和变形的验算4、BS的计算公式将参数h、z代入后得受压区混凝土的徐变；受拉区混凝土的应力松弛；钢筋与混凝土间粘结滑移徐变；混凝土收缩等会导致梁的刚度减小、挠度增大。第九章裂缝宽度和变形的验算9.1.4受弯构件的刚度B按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度。1、B的概念2、荷载长期作用下刚度降低的原因第九章

8、裂缝宽度和变形的验算3、B的计算公式式中：--考虑