混凝土正常使用阶段的验算PPT

1、正常使用阶段的验算10.1 概 述10.2 受弯构件的变形验算10.3 构件的裂缝宽度验算1. 主要讨论的内容正常使用极限状态的算术表达式(101)受弯构件挠度验算表达式构件裂缝宽度验算表达式(102)(103)1.梁抗弯刚度的特点由材料力学可知简支梁均布荷载下:集中荷载下:使用阶段梁中钢筋和混凝土应变分布recmesmecmesmeces0hMMf=1/r钢筋应变不均匀系数:混凝土应变不均匀系数:由平截面假定(104)在短期弯矩 Mk作用下，平均抗弯刚度 Bs(105)h0ff2. 抗弯刚度公式1）几何条件2）物理条件(106)(107)(104)3）平衡条件h0 xh0h所以(108)(1

2、09)钢筋和混凝土受压边缘的平均应变令受压区边缘混凝土平均应变综合影响系数所以(1010)所以(1011)将式(1010)、(1011)代入式(104)可得将上式中的Mk消去，并取 aE=Es/Ec，r=As/bh0，整理后可得短期弯矩Mk作用下截面抗弯刚度(1012)3.确定参数h、y和z1）开裂截面的内力臂系数 h试验和理论分析表明，Mk=（0.50.7) Mu ，内力臂的变化不大。对常见情况，h在0.83 0.93之间变化，其均值为0.87。规范取 h = 0.87和1/ h =1.15。2）受压边缘混凝土平均应变综合系数 z试验可以实测受压边缘混凝土的压应变ecm,由式(1010)可反

3、算综合系数z 。试验表明， 当Mk=（0.50.7) Mu 时， Mk的变化对综合系数z 影响很小，其值主要取决于纵筋的配筋率和受压截面的形状。0.1800.1400.1000.0060.0020.22000.150.100.05z试 验 值(1013)若受压区有翼缘，则在其它条件相同的情况下，其ecm明显小于矩形截面，截面抗弯刚度增大。h0 xh0hMh0bfhfb受压翼缘加强系数所以根据 T 形截面梁的试验结果分析，规范采用(1014)将上述讨论结果代入式(1012)，可得短期刚度公式(1015)3）钢筋应变不均匀系数 yesesesm自由钢筋因为es与M成正比；而受拉区混凝土开裂时钢筋的

4、应变增量es与Mc成正比。所以（esesm）/es与Mc/M成正比。故y与Mc/M 。即(1016)Mc 的大小与有效受拉混凝土截面面积有关，裂缝出现前瞬间，近似取中和轴高度为h/2，拉应力为矩形分布。则开裂时混凝土所承担的弯矩为Mc 0.81.00.60.40.80.90.20.40.50.60.70.10.20.30y/MMc矩 形倒 T 形光 面 钢 筋 T 形hhhbh/2h/2h/2bbhfhfbfbf考虑混凝土收缩影响的降低系数短期弯矩将上述两式代入式(1016)，并近似取可得(1017)式中当y0.2时，取y0.2； 当y1时，取y1；对直接承受重复荷载的构件，取y1。当rte0

5、.2h0时，取hf0.2h0 。4.最大裂缝宽度及验算(1034)根据受弯试验结果的统计分析d=0.4，故t=1.66；对轴拉和偏拉构件， t=1.9。根据长期观测结果，考虑荷载长期作用，裂缝的扩大系数tl=1.5。可得根据试验结果的统计分析，将式(1035)的系数合并，用acr表示，规范对矩形、T形、倒T形和I形截面的受拉、受弯和大偏压构件，采用统一的表达形式。(1035)(1035)若rte0.01时，取rte0.01 ；当 c65mm 时，取 c65mm；ni为第i 种纵向钢筋的相对粘结特性系数，光圆钢筋ni 0.7，带肋钢筋ni 1.0；acr为构件受力特征系数，轴拉acr 2.7；偏拉acr 2.4；受弯和偏压acr 2.1。最大裂缝验算(1036)【例102】已知轴拉构件截面尺寸b*h=200*160mm2，混凝土保护层c=25mm，配4 16HRB400级钢筋，混凝土C40