[整理版]第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算.ppt

整理版第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望 4 4了解受弯构件受力变形特点。了解受弯构件受力变形特点。5 5理解短期刚度和长期刚度计算，掌理解短期刚度和长期刚度计算，掌握挠度计算公式。握挠度计算公式。6 6理解平均裂缝间距、最大裂缝宽度理解平均裂缝间距、最大裂缝宽度和最小刚度原则，掌握最大裂缝的计算公式。和最小刚度原则，掌握最大裂缝的计算公式。7 7通过了解影响耐久性的主要因素，通过了解影响耐久性的主要因素，掌握耐久性概念设计的主要内容。掌握耐久性概念设计的主要内容。遭晾偏冤青独掂努虑锅岛妻拔播镍宵苇狗椭斜悲空撑漾仓迅娇擒措建豺寝第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算2学习重点学习重点 1 1裂缝和变形产生的原因及危害、变形和裂裂缝和变形产生的原因及危害、变形和裂缝极限状态限值规定、裂缝控制等级。缝极限状态限值规定、裂缝控制等级。2 2受弯构件抗裂度计算的基本假定、单筋矩受弯构件抗裂度计算的基本假定、单筋矩形截面受弯构件抗裂度计算。形截面受弯构件抗裂度计算。3 3轴心受拉构件抗裂度计算。轴心受拉构件抗裂度计算。4 4受弯构件受力变形特点、短期刚度和长期受弯构件受力变形特点、短期刚度和长期刚度计算、最小刚度原则、受弯构件的挠度验算。刚度计算、最小刚度原则、受弯构件的挠度验算。5 5平均裂缝间距、平均和最大裂缝宽度。平均裂缝间距、平均和最大裂缝宽度。6 6轴心受拉、受弯，偏心受拉和最大裂缝计轴心受拉、受弯，偏心受拉和最大裂缝计算公式。算公式。7 7耐久性的主要影响因素和耐久性概念设计耐久性的主要影响因素和耐久性概念设计的主要内容。的主要内容。哟渠良况钎誉印期湿佐秤缮刨殆瑰挡奇术酗拈幅始霖瞳瑰历愚坡漂溜肥黍第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算3第第5 5章章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝钢筋混凝土构件的变形和裂缝计算计算5.15.1概述概述一一.变形和裂缝问题的性质：正常使用极限状变形和裂缝问题的性质：正常使用极限状态。态。二二.变形和裂缝问题与承载力极限状态的关系：变形和裂缝问题与承载力极限状态的关系：前者必要时验算，承载力极限状态在任何情前者必要时验算，承载力极限状态在任何情况下必须计算。况下必须计算。畴眷港钻星铆尘股宁劝明也皇扼鸵苑蕴疏赖民琶肋欧虾典诵磕堪毡瞄莲臣第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算4三.对正常使用极限状态可靠性的要求比对承载力极限状态可靠性的要求低些，因此前者验算时取材料强度和荷载的标准值，后者计 算时取取材料强度和荷载的设计值。四.为考虑抗震要求，结构应具备一定的延性。五.对结构应根据设计使用年限进行耐久性概念设计。奠咱戳想箍蝴粗域侗川搓割蚤渝旱隔膳焙达束厩哺嗓蚁炭猎尘樟醛塘楼拧第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算5裂缝宽度验算要求 1裂缝形成机理及控制原因 目前，混凝土是抗压性能大大优于抗拉性能的材料。由于其极限拉伸变形很小，当混凝土构件受到弯矩、剪力、拉力和扭矩等荷载效应作用，或由于地基不均匀沉降、混凝土收缩和温度变化而产生的外加变形受到钢筋或其他构件约束，以及钢筋锈蚀体积膨胀时，混凝土中便产生拉应力。蓟臭州适叹奢气嗡妒坤归畸竖勘叶鳃欲蒂辆矿无蚁肩锄隔砧丘扔矮梗合窍第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算6该拉应力超过其极限抗拉强度时就会开裂。该拉应力超过其极限抗拉强度时就会开裂。同时，由于混凝土材料来源广泛，成分多样，同时，由于混凝土材料来源广泛，成分多样，施工工序繁多，养护硬化需要较长时间，受施工工序繁多，养护硬化需要较长时间，受环境影响较大，混凝土自身构成机理，以及环境影响较大，混凝土自身构成机理，以及冻融和化学作用等也往往是混凝土开裂的原冻融和化学作用等也往往是混凝土开裂的原因。所以，钢筋混凝土构件截面在施工中和因。所以，钢筋混凝土构件截面在施工中和正常使用阶段难免出现荷载和非荷载因素导正常使用阶段难免出现荷载和非荷载因素导致的裂缝。致的裂缝。茨煎袍涂牟豌旺夫耘傍无侠箩剩淳陆谣蹈汰知乾宾堑绒羽哩壁固屈吼浙赋第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算7对裂缝宽度进行控制的原因对裂缝宽度进行控制的原因：（1 1）使用功能的要求）使用功能的要求 有些使用上要求不出现渗漏的贮液（气）有些使用上要求不出现渗漏的贮液（气）容器或输送管道，裂缝的存在会直接影响其容器或输送管道，裂缝的存在会直接影响其使用功能，因此，要对其控制裂缝的出现。使用功能，因此，要对其控制裂缝的出现。浴挠驻悦乎巢痘镁帜隅搁吞儿换过贸舰墩莫盖离芹模甩郭副小卯害喀诬垂第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算8（2 2）建筑外观要求）建筑外观要求 外观是评价混凝土质量的重要因素之外观是评价混凝土质量的重要因素之一，裂缝过宽会影响建筑的外观，引起人一，裂缝过宽会影响建筑的外观，引起人们的不安全感。满足外观要求的裂缝宽度们的不安全感。满足外观要求的裂缝宽度限值选取，取决于多种原因。调查表明，限值选取，取决于多种原因。调查表明，控制裂缝宽度在控制裂缝宽度在0.3mm0.3mm以内，对外观没有显以内，对外观没有显著影响，一般不会引起人们的特别注意。著影响，一般不会引起人们的特别注意。躺燕轩店丽据若味尝倒幽汗朽淑耀凋燥矾盔邀梯尸贺砚袱硒蛆祭蹲噎浩站第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算9（3 3）耐久性要求）耐久性要求 这是控制裂缝最主要的原因。化学这是控制裂缝最主要的原因。化学介质、气体和水分侵入裂缝，破坏了钢介质、气体和水分侵入裂缝，破坏了钢筋的钝化膜，会在钢筋表面发生电化学筋的钝化膜，会在钢筋表面发生电化学反应，引起钢筋锈蚀，使构件发生破坏，反应，引起钢筋锈蚀，使构件发生破坏，影响结构的使用寿命。影响结构的使用寿命。挝碗粟耶侗品汰暗邀彭降稽酿诅层司塘鹃谣摆奋吻卡趣禽冀耀衷疯厚搔程第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算102 2、混凝土构件裂缝控制的标准、混凝土构件裂缝控制的标准 混凝土构件的裂缝控制统一划分成三级，混凝土构件的裂缝控制统一划分成三级，分别用应力及裂缝宽度进行控制。分别用应力及裂缝宽度进行控制。一级：严格要求不出现裂缝的构件，按荷一级：严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合进行计算时，构件受拉边缘载效应标准组合进行计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；混凝土不应产生拉应力；二级：一般要求不出现裂缝的构件，按荷二级：一般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合进行计算时，构件受拉边缘载效应标准组合进行计算时，构件受拉边缘混凝土的拉应力不应超过混凝土的抗拉强度混凝土的拉应力不应超过混凝土的抗拉强度标准值标准值f ftktk，按荷载效应准永久组合下进行计，按荷载效应准永久组合下进行计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；栗循戴畜短角冬债沟苯峡苛模皇摊申死港氛站道袄施之捶性琼猫孟醛嚷丁第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算11三级：允许出现裂缝的构件，最大裂缝宽度三级：允许出现裂缝的构件，最大裂缝宽度按荷载效应标准组合并考虑长期作用组合影按荷载效应标准组合并考虑长期作用组合影响计算，并符合下列规定响计算，并符合下列规定 w wmaxmax w wlimlim w wlimlim最大裂缝宽度限值，设计时应根据结最大裂缝宽度限值，设计时应根据结构构件的具体情况按教材附表构构件的具体情况按教材附表1717选用。对普选用。对普通钢筋混凝土构件一般按三级控制裂缝宽度。通钢筋混凝土构件一般按三级控制裂缝宽度。酶哪畏倦著摄麦鞘郭溉琅纶卷篇萎赚偶窄品豪谎进霉晨讹舌堰博削苞屎绊第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算12 挠度验算要求 1挠度控制的原因（1）结构构件挠度过大，会损坏其使用功能。如工业厂房中，吊车梁挠度过大会增加轨道与扣件间的磨损，甚至影响吊车正常运行，无法作业；屋面梁、板挠度过大会导致屋面积水，引起渗漏和附加挠度；楼面梁、板挠度随可变荷载的变化而变化，过大则被其支承的仪器、设备难以维持水平和稳定而影响正常使用。提呜席帮惨回噪述胰贮获茎劫抢趁群裁馅淄鼎营抬疲傻驴娥炮葛姐共凄吴第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算13 （2 2）梁、板挠度过大会使与之相连的脆性）梁、板挠度过大会使与之相连的脆性非承重墙（如用石膏板、灰砂砖等建造的隔非承重墙（如用石膏板、灰砂砖等建造的隔断墙、填充墙）严重脱离、开裂、被压碎。断墙、填充墙）严重脱离、开裂、被压碎。（3 3）根据经验，日常生活中，人们心理上能）根据经验，日常生活中，人们心理上能够承受的最大挠度大致为够承受的最大挠度大致为l/l/250250（l l为构件的为构件的计算跨度），超过此限值就有可能引起用户计算跨度），超过此限值就有可能引起用户的不安。的不安。障栋账育梭掉惨传透争慕惑癸杰咕盛难座戴句蛰做虐焙萧谷涧惠富斋锤兔第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算14（4）梁端转角过大将使梁底的应力分布曲线变化，改变其支承面积和支承反力的作用点，并可能危及砌体墙（或柱）的稳定，墙体产生沿楼板的水平裂缝。（5）构件挠度过大，在可变荷载作用下可能发生振动，出现动力效应，使结构内力增大，甚至发生共振。使构件的受力特征与静态假定不符。兄宛涌轴哄妒鸡耸帛轿姜夫旬粹镇岁贰末粳闺滑获嗓紊斜碧编输狂卒腹颓第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算152 2、混凝土构件挠度控制的标准如何？、混凝土构件挠度控制的标准如何？答：规范规定，采用正常使用极限状态，按荷答：规范规定，采用正常使用极限状态，按荷载效应标准组合计算（包括了整个使用期内出现时载效应标准组合计算（包括了整个使用期内出现时间很短的荷载值），同时考虑长期作用的影响（只间很短的荷载值），同时考虑长期作用的影响（只包括在整个使用期内出现时间很长的荷载值），所包括在整个使用期内出现时间很长的荷载值），所求得的最大挠度求得的最大挠度f f不应超过允许值不应超过允许值 f f，即，即规范规定的受弯构件挠度限值见教材附表规范规定的受弯构件挠度限值见教材附表1515。规范规定，在验算正常使用极限状态时，材料规范规定，在验算正常使用极限状态时，材料的强度值应取其标准值。的强度值应取其标准值。蹦壕咆厨杂返欣疙踞娱讯涡届滔迪牵矿泄嗡哟穿葡率预刹恳军旗乳足易星第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算165.25.2钢筋混凝土构件裂缝宽度验算钢筋混凝土构件裂缝宽度验算一一.裂缝的出现、分布和开展裂缝的出现、分布和开展1.1.裂缝的出现：混凝土达到其抗拉强度后产裂缝的出现：混凝土达到其抗拉强度后产生塑性变形，达到其极限拉伸变形后即开裂；生塑性变形，达到其极限拉伸变形后即开裂；理论上讲，混凝土抗拉强度是相等的，但是，理论上讲，混凝土抗拉强度是相等的，但是，由于混凝土材料的离散性，总存在某薄弱处，由于混凝土材料的离散性，总存在某薄弱处，此处强度最低，因此在该处混凝土将首先开此处强度最低，因此在该处混凝土将首先开裂，如图裂，如图5-15-1；毡样柠宾相舒使濒余寅揣是迹伞卯揭化沤塞培低外硷德通殉恬俭娜晌激凛第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算172.裂缝的分布：裂缝截面处混凝土产生滑移并退出工作，钢筋应力突增；离开裂缝截面一段长度（称为“传递长度”）后，混凝土与钢筋又能共同工作；当弯矩增大时，有可能在大于传递长度的部位出现新的裂缝，直到裂缝“出齐”，一般讲，受弯构件受拉区两条裂缝之间的平均间距为1.5倍的传递长度，见图5-1疆乱体基挡熊禁赐踊浩籍猩堰喜渐惊报景口伞霄惨贬耪及扦悉匠舰甩知泉第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算183.3.裂缝的开展：由于裂缝截面处混凝土裂缝的开展：由于裂缝截面处混凝土的不断回缩、钢筋的不断伸长，裂缝宽的不断回缩、钢筋的不断伸长，裂缝宽度将加大；一般讲，受拉钢筋表面处混度将加大；一般讲，受拉钢筋表面处混凝土的裂缝宽度大约为构件受拉区表面凝土的裂缝宽度大约为构件受拉区表面处混凝土裂缝跨度的处混凝土裂缝跨度的1/51/31/51/3；唁歉萨臣筛桥臣刊创野戮肌童崖兆测贱死臣峙步恳龙触梢真故梢孔乃村睛第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算194.4.根据上述原理可进行裂缝宽度的计算，根据上述原理可进行裂缝宽度的计算，由于考虑了混凝土与钢筋的滑移，所以由于考虑了混凝土与钢筋的滑移，所以求出的裂缝宽度是指钢筋表面处的，此求出的裂缝宽度是指钢筋表面处的，此即我国规范的基本计算原理。即我国规范的基本计算原理。5.5.我国规范的思路：平均裂缝间距我国规范的思路：平均裂缝间距 平均裂缝宽度平均裂缝宽度 最大裂缝宽度最大裂缝宽度 孵钞圈差和疮噪顷彪推删埋集昭舷焕绽加饮林卢描较荣揍谰胞吏炼咽从辫第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算20 二二.平均裂缝间距平均裂缝间距1.1.根据试验有关系：平均裂缝间距根据试验有关系：平均裂缝间距=1.5=1.5传递传递长度；长度；2.2.传递长度的求解：由图传递长度的求解：由图-，由脱离体的，由脱离体的平衡条件可得到平均裂缝间距的理论计算公平衡条件可得到平均裂缝间距的理论计算公式（略）；式（略）；3.3.考虑钢筋外形和混凝土保护层的影响，可考虑钢筋外形和混凝土保护层的影响，可得到平均裂缝间距的经验公式（）；得到平均裂缝间距的经验公式（）；烽缸楼渊警找砚撵爬摩滁烬帐耻逮瞒冲浦唬碟锌逐绑叉踏雨包实炼剩只致第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算21三三.平均裂缝宽度平均裂缝宽度1.1.平均裂缝宽度计算式平均裂缝宽度计算式（1 1）计算原理：平均裂缝宽度）计算原理：平均裂缝宽度=平均裂缝间距范围平均裂缝间距范围内钢筋的伸长减去同一纵向纤维处混凝土的伸长；内钢筋的伸长减去同一纵向纤维处混凝土的伸长；（2 2）根据上述原理可导出表达式）根据上述原理可导出表达式（3 3）根据试验，对公式修正后可得经验公式（）根据试验，对公式修正后可得经验公式（-），此式与裂缝截面处钢筋应力、等因素有关。），此式与裂缝截面处钢筋应力、等因素有关。蹋联爹难钢归拔芝柯渊赤营擦郸咯耙举叠龙乳拍扑王跟嘿韶倔海盗标兴但第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算222.2.裂缝截面处的钢筋应力计算裂缝截面处的钢筋应力计算 对于受弯构件，裂缝截面处钢筋对于受弯构件，裂缝截面处钢筋的应力可根据适筋梁第的应力可根据适筋梁第IIII阶段的应力阶段的应力图形求得，即公式（），其余图形求得，即公式（），其余构件裂缝截面处的钢筋应力可同理计构件裂缝截面处的钢筋应力可同理计算，如公式（算，如公式（a a）（轴拉构件）（轴拉构件）。棋狼近壬委其词景当祥燎段将药皂支顾印秒燃壮汛接蔗拄绍事石气驳囱霹第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算23四四.最大裂缝宽度及其验算最大裂缝宽度及其验算1.1.确定最大裂缝宽度的方法确定最大裂缝宽度的方法（1 1）原则：最大裂缝宽度）原则：最大裂缝宽度=扩大系数扩大系数*平均裂缝宽度平均裂缝宽度W W.max.max=S S W W （2 2）扩大系数考虑了裂缝宽度不均匀性、应力松弛和）扩大系数考虑了裂缝宽度不均匀性、应力松弛和徐变。徐变。2.2.最大裂缝宽度的计算最大裂缝宽度的计算（1 1）根据试验结果分析可得计算公式为（）根据试验结果分析可得计算公式为（5-75-7）式；）式；（2 2）式中各符号的意义见书上的说明）式中各符号的意义见书上的说明p63p63；（3 3）公式（）公式（5-75-7）求得的最大裂缝宽度具有）求得的最大裂缝宽度具有95%95%的保证的保证率。率。肺棉泼事菩戏弃鹅凡担房荔湘林唐肺琐梆不蒂富帛巧琴喂兵啃悟操翼元砂第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算243.3.最大裂缝宽度的验算条件最大裂缝宽度的验算条件（1 1）按公式（）按公式（5-75-7）求得的最大裂缝宽度小于或等）求得的最大裂缝宽度小于或等于裂缝宽度限制数值；于裂缝宽度限制数值；（2 2）分析公式（）分析公式（5-75-7）可知，减小裂缝宽度的主要）可知，减小裂缝宽度的主要措施（在已满足承载力要求的前提下）是减小钢筋措施（在已满足承载力要求的前提下）是减小钢筋的直径；的直径；（3 3）不需要进行裂缝宽度验算的钢筋直径可查有）不需要进行裂缝宽度验算的钢筋直径可查有关表格。关表格。4.4.最大裂缝宽度的限制数值见附表最大裂缝宽度的限制数值见附表5-15-1，一般为，一般为0.20.3mm0.20.3mm。郊七战亡惨恤汉宦讹纤靖潮诞咸澜双肾谢喻侍默因蓑入谎狮疾熄访碾募苗第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算255.35.3钢筋混凝土构件的变形计算钢筋混凝土构件的变形计算.问题的提出问题的提出1.1.挠度验算的要求：即荷载产生的挠度应挠度验算的要求：即荷载产生的挠度应小于或等于规定的挠度（限值）；小于或等于规定的挠度（限值）；2.2.试验结果发现：钢筋混凝土受弯构件的试验结果发现：钢筋混凝土受弯构件的实际挠度大于按材料力学计算出的挠度；实际挠度大于按材料力学计算出的挠度；厌沽立露房辗慷煤毗鄂少兴寸承莉斩涩啊裙交笔札赫他臃河蒂捶与光整薪第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算263.3.理论和试验指出：钢筋混凝土受弯构件的理论和试验指出：钢筋混凝土受弯构件的实际截面刚度比弹性刚度小；实际截面刚度比弹性刚度小；4.4.若仍然应用材料力学的公式形式计算实际若仍然应用材料力学的公式形式计算实际挠度，则应对弹性刚度加以修正；挠度，则应对弹性刚度加以修正；5.5.基于以上原因，构件的挠度计算转化为对基于以上原因，构件的挠度计算转化为对其刚度的计算。其刚度的计算。墓港赏苯溺痊某师甚廷哑矣蚕讯啼朗韩逗氨冗似踪喂涉纳丛晶陋类漂伸庆第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算27一一.截面弯曲刚度的概念及定义截面弯曲刚度的概念及定义 对于均布荷载下的简支梁，由材料力学可知对于均布荷载下的简支梁，由材料力学可知其跨中最大挠度为：其跨中最大挠度为：上式中，上式中，S=5/48S=5/48，是与荷载形式和支撑条件有关的，是与荷载形式和支撑条件有关的挠度系数；挠度系数；M M是最大弯矩。是最大弯矩。讲仪逼蓖酣缴赖响药袒球渤骚依韧绑谐恢蓝太枯杭停瞬隅辉辰竿崔嘻陪异第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算28 由材料力学可知：当荷载形式和支撑条件不变时，弯矩也不变。因此挠度的增大，只可能是EI减小。定义：EI为受弯构件截面的抗弯刚度，并用B表示，即B=EI。讨论：当不考虑材料的弹塑性时（即混凝土未裂时），B用材料力学方法计算；否则重新建立其计算方法。裤雀竿驶审页祟冈铂劝惹长瓣达鞭晶荣窃质稳屈痈亡纽青伸巨它戎股巾哈第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算29二二.短期刚度短期刚度 钢筋混凝土构件刚度减小的程度与荷载钢筋混凝土构件刚度减小的程度与荷载的大小和作用的时间有关，可分为短期荷载的大小和作用的时间有关，可分为短期荷载下的刚度下的刚度 和长期荷载下的刚度和长期荷载下的刚度B BL L 。1.1.刚度在荷载短期作用下降低的原因：模量刚度在荷载短期作用下降低的原因：模量E E的降低和裂缝的出现导致有效高度的降低和裂缝的出现导致有效高度h h的降低。的降低。蔡却源寇抠愈顷纶距硫吠涎钻妈骆轻贤购老会具断拦永矾邱湖蓉拴俯诬遁第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算302.短期刚度的计算并引入若干参数后可导出短期刚度计算的一般公式。碾仟罐琴境禽酿猾功沽霸厅咱张妇查条旺绞养偿怜偿妈滑坊契作糙汾檀骏第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算31三三.受弯构件（长期）刚度受弯构件（长期）刚度B BL L1.1.荷载长期作用下刚度降低的原因：徐荷载长期作用下刚度降低的原因：徐变变2.2.（长期）刚度（长期）刚度 B BL L ：按公式（：按公式（-）计算，其实质是将短期刚度修正（折减）计算，其实质是将短期刚度修正（折减）后得到的。后得到的。按冬懦敷跨难蓟存斋平垫离演强徊斟靡么宠淆咒卵毛磺姿缔豺煤夏忽润却第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算32四四.最小刚度原则与挠度计算最小刚度原则与挠度计算1.1.问题的提出：问题的提出：（1 1）前述刚度是指梁的平均刚度（或纯弯段）的）前述刚度是指梁的平均刚度（或纯弯段）的计算方法，工程设计计算时如何使用此方法值得讨计算方法，工程设计计算时如何使用此方法值得讨论。论。（2 2）前述刚度未考虑靠近支座处刚度减小的幅度）前述刚度未考虑靠近支座处刚度减小的幅度（若仅考虑弯矩）要小些和剪切变形的影响（将减（若仅考虑弯矩）要小些和剪切变形的影响（将减小刚度）。小刚度）。脯坑怒办哟最祭晶效蚜彻噬咐享赘肉攒纹涡踢由怒橙津镇讥琅基蔓嫉讲汹第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算332.2.解决问题的办法：采用最小刚度原则解决问题的办法：采用最小刚度原则3.3.最小刚度原则：最小刚度原则：在同号弯矩段中在同号弯矩段中，认为弯，认为弯矩值最大截面处的刚度最小，根据此刚度计矩值最大截面处的刚度最小，根据此刚度计算出的挠度最大。算出的挠度最大。4.4.挠度计算步骤挠度计算步骤（1 1）根据最小刚度原则确定所求刚度；）根据最小刚度原则确定所求刚度；（2 2）代入材料力学公式计算挠度；）代入材料力学公式计算挠度；（3 3）满足公式）满足公式f fff的要求。的要求。虚瓣霄刹钾饺祸兼颈诫焙受钡楞敏鲸捶虽承颧邀教抹罪骋扑澎对撑妥螟松第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算34五五.对受弯构件挠度验算的讨论对受弯构件挠度验算的讨论1.1.由计算公式（）可知：截面有效高由计算公式（）可知：截面有效高度的影响最大；度的影响最大；2.2.配筋率对承载力和挠度的影响：在适筋范配筋率对承载力和挠度的影响：在适筋范围内，提高配筋率能提高承载力，但提高刚围内，提高配筋率能提高承载力，但提高刚度不明显，有时甚至加大挠度。度不明显，有时甚至加大挠度。冉粥曲唤奖罗逃届昨蝇终谎巾枕沸尖洒抨锣稽恰潭蛰各妊干坚圣疤借拔达第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算353.3.跨高比：一般讲，跨度越大则挠度越跨高比：一般讲，跨度越大则挠度越大；梁高越大，挠度越小；可选择适当大；梁高越大，挠度越小；可选择适当的跨高比，可控制挠度；的跨高比，可控制挠度；4.4.混凝土结构构件变形限值：规范根据混凝土结构构件变形限值：规范根据有关要求规定的具体数值，见附表有关要求规定的具体数值，见附表。购互肛绅坪蜘沾代褂甥仅啪钞茹危酋乎垢嚣氏鱼庸穴若红晋诲尘听支柱骋第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算36.混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性一一.耐久性的概念与主要影响因素耐久性的概念与主要影响因素1.1.结构的耐久性：正常维护下，结构在设计周期内结构的耐久性：正常维护下，结构在设计周期内无需维修加固。无需维修加固。2.2.影响耐久性能的主要因素影响耐久性能的主要因素（1 1）内部因素：混凝土的强度、密实性、水泥用）内部因素：混凝土的强度、密实性、水泥用量、水灰比、化学成分、外加剂和保护层厚度等；量、水灰比、化学成分、外加剂和保护层厚度等；（2 2）外部因素：温度和湿度等。）外部因素：温度和湿度等。甩啸烛痘赢耻盎漫配聋塑仍绪烹渍涅嚷顷赫云搔帛商簧狞鸥默靴潞功侥技第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算37二二.混凝土的碳化混凝土的碳化1.1.碳化的基本情况碳化的基本情况（1 1）碳化对混凝土无害，但对钢筋有锈蚀作用；）碳化对混凝土无害，但对钢筋有锈蚀作用；（2 2）空气中二氧化碳浓度高会加速碳化；）空气中二氧化碳浓度高会加速碳化；（3 3）水灰比大会加速碳化；）水灰比大会加速碳化；2.2.减小碳化的措施减小碳化的措施规定水灰比限值和保护层厚度、提高密实性和抗渗规定水灰比限值和保护层厚度、提高密实性和抗渗性等。性等。僧斑题妄校桔扑岳醛弧埠料挠件简哺完判论添拐镣隙芒决粮辰孤萄侗炬戍第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算38三三.钢筋的锈蚀（自学）钢筋的锈蚀（自学）四四.耐久性设计的概念耐久性设计的概念 我国结构设计规范中首次列入耐久性设计条文。我国结构设计规范中首次列入耐久性设计条文。1.1.耐久性概念设计的目的和基本原则耐久性概念设计的目的和基本原则（1 1）设计目的：确保结构在正常使用情况下具备）设计目的：确保结构在正常使用情况下具备既定的功能。既定的功能。（2 2）基本原则：根据环境类别和设计工作寿命进）基本原则：根据环境类别和设计工作寿命进行设计。行设计。吱谊云誉就蜗漾袒簿汕另妒疟嚣略料有你锯雏笔亿沛盆畜郸垂寞陨规腮蓬第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算392.2.混凝土结构使用环境类别混凝土结构使用环境类别 我国分为五类，见附表。我国分为五类，见附表。3.3.混凝土结构设计的使用年限混凝土结构设计的使用年限（1 1）一般为）一般为5050或或100100年；年；（2 2）可根据业主要求确定。）可根据业主要求确定。议彪爸骄撒批姚氢牵粪霍岿何牺接知玉警壬豫饿信点幅臆俘簧泣咯乓下专第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算404.4.保证耐久性的技术措施和构造要求保证耐久性的技术措施和构造要求（1 1）结构技术措施：见规范；）结构技术措施：见规范；（2 2）对材料的要求：见规范；）对材料的要求：见规范；（3 3）施工的要求：对混凝土密实性和养护的措施）施工的要求：对混凝土密实性和养护的措施到位；到位；（4 4）混凝土保护层的最小厚度（注意不能太厚，）混凝土保护层的最小厚度（注意不能太厚，否则会加大裂缝宽度且不经济），还可采用防护覆否则会加大裂缝宽度且不经济），还可采用防护覆盖层。盖层。焙瓤窿樟高魁照造桑地琅寇桌哮铝京豫枪党柬珠阉右嘎纳匙轩寇欲僵贰芋第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算第5章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝宽度计算41