第9章钢筋混凝土构件的变形裂缝及混凝土结构的耐久性VIP专享VIP免费

第9章钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性耐久性适用性安全性结构的功能正常使用极限状态变形验算裂缝宽度验算保证结构耐久性的必要措施承载能力极限状态9.1钢筋混凝土受弯构件的挠度验算f截面弯曲刚度EI体现了截面抵抗弯曲变形的能力—使截面产生单位曲率需施加的弯矩值20lEIMSf20lSEIMMEIEIM一、截面弯曲刚度的概念和定义由于混凝土开裂、弹塑性应力-应变关系和钢筋屈服等影响，钢筋混凝土适筋梁的M-f关系不再是直线，而是随弯矩增大，截面曲率呈曲线变化。MyMuMcrEcI0M第Ⅰ阶段第Ⅱ阶段第Ⅰ阶段对于弹性均质材料截面，EI为常数，M-关系为直线。二、受弯构件的短期刚度BsMEI弹性材料：MB弹塑性材料：1、截面的平均曲率0hcmsmcmsmkcmsmkkshMhMMB002、裂缝截面应变skck和0hsskskE0hAMskskck受压区混凝土的面积00'0'')()(hbxhbbfffkMcksk000hx0''')(bhhbbfff200')(bhMfkckcckckE3、裂缝截面平均应变smcm和sskssksksmEhAME0ccfkcfkccckcckccmEbhMEbhME200'200')()(ckcmEbhM204、短期刚度表达式刚度计算公式EssshAEB200bhAscsEEE三、参数表达式1、裂缝处内力臂系数87.02、裂缝处受拉钢筋应变不均匀系数sktetkf65.01.1testeAA0087.0hAMhAMsksksk3、系数E'5.3162.0fEE4、短期刚度计算公式'205.3162.015.1fEssshAEB四、受弯构件的截面刚度B长期荷载作用下刚度下降混凝土的徐变混凝土和钢筋之间的滑移裂缝处钢筋变形增大裂缝处混凝土变形增大刚度计算公式1、截面刚度BsBB.修正系数sKqkBMMMB)1(大系数荷载长期作用下变形增'0.2五、最小刚度原则与挠度计算1、最小刚度原则：最小刚度原则：在简支梁全跨范围内，按弯矩最大处的截面弯曲刚度，即最小的截面弯曲刚度，用材料力学方法中不考虑剪切变形影响的公式来计算挠度。2、挠度计算BlMSfk203、讨论'205.3162.015.1fEssshAEB合理选择截面和跨度-跨高比9.1钢筋混凝土裂缝宽度验算裂缝的成因及对策荷载引起的裂缝非荷载引起的裂缝拉力弯矩剪力扭矩垂直裂缝，正截面裂缝主要裂缝成因CrackWidth一、裂缝开展前后的应力状态粘结力传递长度粘结力传递长度2、裂缝的稳定（裂缝出齐）设粘结力的传递长度为L，则裂缝的最大间距为2L，最小间距为L，平均间距Lm＝1.5L二、平均裂缝间距ml理论分析表明Lm和钢筋直径与有效配筋率比值有关试验分析表明Lm还与混凝土保护层厚度有关temdkckl21三、平均裂缝宽度mlmcmmsmcsmllllwmsmcmsmcmsmmllw)1(ssksksmEmsskcmlEw85.0c一般构件：最大裂缝宽度wmax裂缝的随机性荷载长期作用的影响《规范》公式：)08.09.1(maxteeqsskcrdcEw四、最大裂缝宽度系数l系数mlwmax9.3混凝土构件的截面延性一、延性的概念1、延性的定义：截面从屈服开始至到达极限承载能力期间变形能力2、延性意义：吸收和耗散地震能量防止脆性破坏调整结构变形，适应结构的不均匀沉降和温度变形等使结构充分实现内力重分布二、影响延性的因素截面曲率延性系数aycuyuxhk0)1(.钢筋屈服应变截面达到极限承载力时受压区高度截面屈服时受压区高度系数截面延性影响因素：混凝土的极限压应变、钢筋屈服强度、混凝土强度、钢筋的配筋率。混凝土的极限压应变提高，延性增大。（加密箍筋）受拉钢筋增加，延性降低受压钢筋增加，延性增大限制受拉钢筋配筋率，规定受压钢筋和受拉钢筋的最小比例9.4混凝土结构的耐久性一、混凝土结构的耐久性定义在设计使用年限内，在正常维护下，必须保持适用于使用，而不需进行维修加固二、影响混凝土结构耐久性的因素1、影响混凝土结构耐久性的原因混凝土碳化钢筋锈蚀2、影响混凝土结构耐久性的因素内在因素：密实程度、水灰比、保护层厚度外在环境：温度、湿度腐蚀性介质等。技术措施和构造要求受弯构件的短期刚度BsMB弹塑性材料：0hcmsmcmsmkcmsmkkshMhMMB00