方案钢筋混凝土构件裂缝和变形计算学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:45 大小:1.9MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学1、裂缝(lièfèng)的出现、分布与开展★在裂缝出现前,混凝土和钢筋的应变沿构件的长度(chángdù)基本上是均匀分布的。★当混凝土的拉应力达到抗拉强度时,首先会在构件最薄弱截面位置出现第一条(批)裂缝。★裂缝出现瞬间,裂缝截面位置的混凝土退出受拉工作,应力为零,而钢筋拉应力应力产生突增Dss=ft/r,配筋率越小,Dss就越大。★由于钢筋与混凝土之间存在粘结,随着距裂缝截面距离的增加,混凝土中又重新建立起拉应力sc,而钢筋的拉应力则随距裂缝截面距离的增加而减小。★当距裂缝截面有足够的长度(chángdù)l时,混凝土拉应力sc增大到ft,此时将出现新的裂缝。★如果两条裂缝的间距小于2l,则由于粘结应力传递长度不够,混凝土拉应力不可能达到ft,因此将不会出现新的裂缝,裂缝的间距最终将稳定在(l~2l)之间,平均间距可取1.5l。★从第一条(批)裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出现阶段,该阶段的荷载增量并不大,主要取决于混凝土强度的离散程度(chéngdù)。★裂缝间距的计算公式即是以该阶段的受力分析建立的。★裂缝出齐后,随着荷载的继续增加,裂缝宽度不断开展。裂缝的开展是由于混凝土的回缩,钢筋不断伸长,导致钢筋与混凝土之间产生变形差,这是裂缝宽度计算的依据。★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,裂缝间距和宽度的平均值具有一定规律性,是钢筋与混凝土之间粘结受力机理的反映。裂缝(lièfèng)特性裂缝(lièfèng)宽度的计算理论:结论(jiélùn):如图所示,平均裂缝宽度ωcr等于构件裂缝区段内钢筋的平均伸长与相应(xiāngyīng)水平处构件侧表面混凝土平均伸长的差值,即:c–––裂缝(lièfèng)间混凝土伸长对裂缝(lièfèng)宽度的影响系数,对受弯构件取0.77;3.系数(xìshù)确定:deq–––受拉区纵向钢筋的等效(děnɡxiào)直径,式中:cs——最外层纵向受拉钢筋外边缘(biānyuán)至受拉区底边的距离(mm);acr——构件受力特征(tèzhēng)系数【例】某钢筋混凝土简支梁,计算跨度l=6m,截面尺寸b=200mm,h=500mm,混凝土强度等级为C30,构件已配置(pèizhì)4根直径为12mm的HRB400级钢筋,按荷载的准永久组合计算的跨中弯矩值M=52.5KN·M,保护层厚度为30mm。试验算其裂缝宽度。【习题1】某钢筋混凝土简支梁,计算跨度l=6m,截面尺寸b=250mm,h=650mm,混凝土强度等级为C20,构件已配置4根直径为20mm的HRB400级钢筋,按荷载的准永久组合计算的跨中弯矩值M=146.7KN·M,保护层厚度(hòudù)为25mm。试验算其裂缝宽度。(3)计算(jìsuàn)有效配筋率ρte:(6)查《规范》,得最大裂缝宽度限值,,裂缝宽度满足要求。【习题2】某钢筋混凝土简支梁,计算跨度l=5.6m,截面尺寸b=220mm,h=500mm,混凝土强度等级为C35,构件已配置3根直径为20mm的HRB400级钢筋,按荷载的准永久组合(zǔhé)计算的跨中弯矩值M=54.1KN·M,保护层厚度为30mm。试验算其裂缝宽度。4、改善(gǎishàn)裂缝的措施根据工程经验,《规范》对受弯构件规定了允许(yǔnxǔ)挠度值。即计算挠度应满足下式:对钢筋混凝土构件,由于材料(cáiliào)的非弹性性质和受拉区裂缝的开展,梁的抗弯刚度不是常数而是变化的,其主要特点如下:③钢筋屈服(第Ⅲ阶段):钢筋屈服后进入第Ⅲ阶段,曲线上出现了第二个转折点()。截面抗弯刚度急剧降低,弯矩稍许增加会引起挠度的剧增。④沿截面跨度,截面抗弯刚度是变化的;由于混凝土裂缝沿跨度方向分布是不均匀的,裂缝宽度大小不同,即使在纯弯段,各个截面承受弯矩相同,挠度值也不完全一样(yīyàng):裂缝小的截面处小些,裂缝间截面的大些。⑤刚度随时间的增长而减小:试验表明,当作用在构件上的荷载值不变时,变形随时间的增加而增大,即截面抗弯刚度随时间增加而减小。2、受弯构件的短期(duǎnqī)刚度Bs2)裂缝(lièfèng)截面处的应变和在荷载效应的标准组合下,裂缝(lièfèng)截面处纵向受拉钢筋重心处拉应变和受压区边缘混凝土的压应变按下式计算:经过数学推导(tuīdǎo)和整理可以得到:短期刚度(ɡānɡdù)Bs的影响因素3、受弯构件得长期(chángqī)刚度B此处反映了在受压区配置受压钢筋对混凝土受压徐变和收缩起到一定约束作用,能够减少构件在长期荷载作用下的变形。上述θ适用于一般情况下的矩形、T形、工字形截面梁,θ值与温湿度有关,对干燥地区(d