第九章 钢筋混凝土受弯构件的应力VIP专享VIP免费

第九章钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算目录1概述2换算截面3应力计算4受弯构件的裂缝及最大裂缝宽度验算5受弯构件的变形计算结构构件的可靠性本章的主要内容具有足够的承载力和变形能力安全性适用性耐久性在使用荷载下不产生过大的裂缝和变形在一定时期内维持其安全性和适用性的能力承载力极限状态计算正常使用极限状态验算《公路桥规》规定，对于钢筋混凝土受弯构件必须进行使用阶段的变形和最大裂缝宽度验算，除此外，还应进行受弯构件在施工阶段的混凝土和钢筋应力验算。与承载力极限状态计算相比，钢筋混凝土受弯构件在使用阶段的计算有如下特点：(1)承载力极限状态是取构件的破坏阶段，例如，正截面承载力计算取IIIa状态为计算图式基础，而使用阶段取II阶段，即梁带裂缝工作阶段。(2)在钢筋混凝土受弯构件的设计中，其承载力计算决定了构件设计尺寸、材料、配筋数量及钢筋布置，以保证截面承载力要大于最不利荷载效应：0duMM，计算内容分为截面设计和截面复核。使用阶段计算是按照构件使用条件对已设计的构件进行计算，以保证在正常使用状态下裂缝宽度和变形小于规范规定的各项限值，这种计算称为验算。当验算不满足条件时，必须按承载力极限状态对已设计好的构件进行修正、调整，直至满足两种极限状态。(1)承载力极限状态计算时汽车荷载应计入冲击系数，作用(荷载)效应及机构抗力计算均考虑了分项系数的设计值；在多种作用(荷载)效应情况下，应将各种效应设计值进行最不利组合，并根据参与组合的作用(荷载)效应情况，取用不同的效应组合系数。正常使用极限状态计算时作用(荷载)应选用短期效应和长期效应的一种或两种组合，并按《公路桥规》明确规定这时汽车荷载可不计冲击系数。短期效应组合就是永久作用(结构自重)标准值与可变作用频遇值效应的组合；长期效应组合则为永久作用标准值与可变作用准永久值效应的组合。(3)目录1概述2换算截面3应力计算4受弯构件的裂缝及最大裂缝宽度验算5受弯构件的变形计算2.1基本假定钢筋混凝土受弯构件短暂状况正截面应力计算，采用第二阶段应力图II•平截面假定：截面变形符合平截面假定•弹性体假定：受压区混凝土取三角形应力图，认为处于弹性工作状态，应力与应变成正比•拉应力由钢筋承担，不考虑受拉区混凝土的抗拉作用钢筋截面用等效的混凝土截面代替(反之也可以)，即将整个截面换算为单一材料组成的混凝土截面(或钢截面)，通常将这种换算后的截面为换算截面2.2换算截面钢筋截面等效的混凝土截面换算前后钢筋所承受的总压力大小和作用点位置不变scsscscscsEscssEsscscscscsccAAAAEEEEEEAsc—等效截面面积Es—混凝土构件截面的换算系数2.3换算截面几何特性中和轴的位置是截面形心的位置矩形截面受压区的静矩12ocSbx0()otEssSAhx受拉区的静矩0211EssEssAbhxbA3201()3crEssIbxAhx换算截面的惯性矩T形截面第一类T形截面，按照宽度为'fb的矩形截面计算第二类T形截面2xABA换算截面的受压区高度为''''20()2()()EssffEssffAbbhAhbbhABbb换算后截面对其中和轴的惯性矩为'3''320()()()33fffcrEssbxbbxhIAhx全截面换算''0()(1)ffEssAbhbbhA换算截面的惯性矩2''20011()()(1)22ffEssbhbbhAhxA换算截面的受压区高度为32''3'''22001111()()()()()(1)()122122fffffEssIbhbhhxbbhbbhhxAhx换算后截面对其中和轴的惯性矩为目录1概述2换算截面3应力计算4受弯构件的裂缝及最大裂缝宽度验算5受弯构件的变形计算•对钢筋混凝土受弯构件，《公路桥规》要求进行施工阶段的应力计算，即短暂状况的应力验算。因为在施工阶段，梁的受力状态会发生变化，也可能引起负弯矩。因此，应该根据受弯构件在施工中的实际受力体系进行正截面和斜截面应力验算。•《公路桥规》规定对施工阶段的验算，按照第II工作阶段进行。施工荷载取标准值，且荷载组合时，不考虑组合系数。构件在吊装时，应对构件重力乘以动力系数1.2或0.85。《公路桥规》对受弯构件正截面...