1、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 9.1钢筋混凝土受弯构件的挠度计算,9.1.1截面弯曲刚度的概念及定义 材料力学中,均质弹性材料梁的跨中挠度,S挠度系数,与荷载形式和支撑条件有关 见p209表9-1,=M/EI截面曲率,即单位长度上的转角 EI=M/截面弯曲刚度即使截面产生单位曲率需要施加的弯矩。 对均质弹性材料,当梁的截面形状尺寸和材料已知时,EI是一个常数。 钢筋混凝土是非均质弹性材料, EI是一个变数 P209图9-1,混凝土构件设计时截面弯曲刚度取值:,1)要求不出现裂缝的构件: 取0.85EcI0 I0换算截面惯性矩(A换=AsEs/Ec保持截面中心位置不变与
2、混泥土面积一起计算的截面惯性矩) 2)允许出现裂缝的构件: 截面弯曲刚度B=tg=M/,M=0.5Mu0.7Mu tgM-曲线上区段内,任意一点与坐标原点O相连的割线的斜率。,随着M增大而减小,故截面弯曲刚度随M增大而减小,而且随着荷载作用时间的增长而减小。 9.1.2最小刚度原则 计算简支梁的挠度时,取最大弯矩处的截面弯曲刚度(即全截面最小弯曲刚度)进行计算 .,9.2钢筋混凝土受弯构件 挠度验算,2.钢筋混凝土受弯构件挠度计算公式:,1.挠度控制要求: fmaxflim见P446 附表5-1,B考虑荷载长期作用影响的刚度,Mk按荷载的标准组合计算的弯矩值 Mq按荷载的准永久组合计算的弯矩值
3、 考虑荷载的长期作用对挠度增大的影响系数, 当s=0时,=2,当s= s时, =1.6, s为中间只时,线性内插,即:,s普通纵向受拉钢筋配筋率,s=As/(bho) s普通纵向受压钢筋配筋率,s=As/(bho),Bs在荷载的标准组合作用下钢筋混凝土受弯构件的短期刚度,可按下列公式计算:,裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数,当1.0时,取=1.0;对于直接承受重复荷载的构件,取=1.0;,te按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;在最大裂缝宽度计算中,当te0.01时,取te=0.01,Ate有效受拉混凝土截面面积,可按下列规定取用:对轴心受拉构件,取构件截面面积;对受弯、偏心受压
4、和偏心受拉构件,取1/2腹板截面面积与受拉翼缘截面面积之和;,sk按荷载标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力。 在荷载的标准组合下钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋应力sk可按下列公式计算:,轴心受拉构件,偏心受拉构件,偏心受压构件,受弯构件,h0纵向受拉钢筋合力点至受压区合力点之间的距离,且不大于0.87ho;e轴向拉力作用点至受压区或受拉较小边纵向钢筋合力点的距离;e轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离;,f受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值(其中bf,hf为受压区翼缘的宽度、高度);当hf0.2ho时,取hf=0.2ho;,E钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;,纵向受拉钢筋
5、配筋率,=As/(bho); 看p219例9-1,9.3钢筋混凝土受弯构件 裂缝宽度的验算,1.裂缝宽度控制要求: WmaxWlim wlim 裂缝宽度限值,见P446 附表5-3 wmax 按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度 2.裂缝宽度计算公式:,di第i种纵向受拉钢筋的公称直径(mm) ni第I种纵向受拉钢筋的根数; vi第I种纵向受拉钢筋的相对粘结特征系数;对光面钢筋,取为0.7;对带肋钢筋,取为1.0;,deq纵向受拉钢筋的等效直径(mm),cr构件受力特征系数,受弯构件和偏心受压构件为2.1;偏心受拉构件取2.4;轴心受拉构件取2.7;,c最外层纵向受拉钢筋外边缘至受压区底边的距离(mm),当c65时,取c=65; 看p228例9-3,