项目十钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算课件

项目十

钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算混凝土构件的裂缝和变形验算9.1概述9.2裂缝宽度的验算9.3受弯构件的刚度与变形验算9.1概述一、引言一、裂缝的分类与成因二、裂缝的危害三、对裂缝的控制措施四、构件的变形控制五、裂缝和挠度计算中材料强度及荷载取值9.1概述一、裂缝的分类与成因

1.分类施工期间产生的裂缝和使用期间产生的裂缝按裂缝的产生时间龟裂、横向裂缝（与构件轴线垂直）、纵向裂缝、斜裂缝、八字裂缝、X形交叉裂缝等按裂缝的产生原因非荷载因素产生的裂缝和荷载因素产生的裂缝按裂缝的形态9.1概述一、裂缝的分类与成因

2.成因1.混凝土收缩或温度变形受到约束2.施工措施不当3.基础不均匀沉降引起裂缝的原因很多，主要有：非荷载因素荷载因素5.荷载作用9.1概述一、裂缝的分类与成因二、裂缝的危害引起钢筋锈蚀，导致构件强度降低外观给人不安全感冰冻、风化影响耐久性影响使用功能（如：水池）9.1概述二、裂缝的危害三、对裂缝的控制措施为防止温度应力过大引起的开裂，规定了最大设置伸缩缝的间距。为防止由于钢筋周围砼过快的碳化失去对钢筋的保护作用，出现锈胀引起的沿钢筋纵向的裂缝，规定了钢筋的混凝土保护层的最小厚度。非荷载引起的裂缝9.1概述三、对裂缝的控制措施（80%）为防止混凝土干缩龟裂，加强施工阶段养护。避免不均匀沉降。裂缝的控制等级严格要求不出现裂缝的构件一级二级三级一般要求不出现裂缝的构件允许出现裂缝的构件荷载引起的横向裂缝裂缝9.1概述三、对裂缝的控制措施按荷载效应标准组合进行验算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力按荷载效应标准组合验算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于轴心抗拉强度标准值ftk

；而按荷载效应准永久值组合验算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响验算时，构件的最大裂缝宽度Wmax不应超过最大裂缝宽度限值Wlim，即：Wmax≤Wlim（20%）NsNsNsNsNsNse0e0TsT(a)(b)(c)(d)(e)荷载产生的裂缝目前，只有在拉、弯状态下混凝土横向裂缝宽度的计算理论比较成熟。9.1概述一、裂缝的分类与成因最大裂缝宽度验算：《混凝土设计规范》最大裂缝宽度验算公式：《混凝土设计规范》规定的允许最大裂缝宽度。9.2裂缝宽度的验算三、裂缝宽度的实用计算方法钢筋混凝土结构裂缝控制等级为三级，对处于一般室内正常环境（一类）ωlim＝0.3mm，对处于二、三类环境ωlim＝0.2mm。该限值仅用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。改善裂缝的措施

设计方面：采用小直径筋、变形筋，分散布置；（提高粘结力）在普通钢筋混凝土梁中，不使用高强钢筋；构造措施：避免外形突变；（减少应力集中）配纵向水平钢筋；（控制腹板收缩裂缝）纵向主筋在支座处加强锚固。9.2裂缝宽度的验算四、影响裂缝宽度的主要因素及改善措施施工方面：使用方面：控制水灰比，振捣密实，提高混凝土密实度；加强养护；严格控制混凝土配合比，不加有害早强剂；正确控制混凝土保护层厚度。定期对梁体裂缝检查；注意梁体所处环境的变化，注意防锈。9.2裂缝宽度的验算四、影响裂缝宽度的主要因素及改善措施9.3受弯构件的变形9.3受弯构件的变形验算21EI2(a)(b)Mf0EI(B)M09.3受弯构件的变形验算一.截面抗弯刚度的特点图10-11M-af与M-EI（b）的关系曲线（a）m-af关系曲线；（b）M-EI（b）关系曲线1-均匀弹性材料梁；2-钢筋混凝土适筋梁钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的关系是非线性的，因为梁的截面刚度不仅随弯矩变化（图10-11b），而且随荷载持续作用的时间变化（图10-12），因此不能用EI这个常量来表示。通常用Bs表示钢筋混凝土梁在荷载标准组合作用下的截面抗弯刚度，简称短期刚度；梁的抗弯刚度主要特点

抗弯刚度减小，即M越大，B越小。验算变形时，截面抗弯刚度选择在曲线第Ⅱ阶段（带裂缝工作阶段）确定；①随荷载的增加

抗弯刚度减小。对于截面尺寸和材料都相同的适筋梁，ρ小，变形大些；截面抗弯刚度小些；

截面刚度也在变化，即使在纯弯段刚度也不尽相同，裂缝截面处的小些，裂缝间截面的大些；

抗弯刚度减小。构件在长期荷载作用下，变形会加大，在变形验算中，除了要考虑短期效应组合，还应考虑荷载的长期效应的影响，故有长期刚度B和短期刚度Bs

。②随配筋率ρ

的降低③沿构件跨度，弯矩在变化，④随加载时间的增长9.3受弯构件的变形验算三.荷载长期作用下的刚度1)增大截面高度是提高截面抗弯刚度、减小构件挠度的最有效措施；2)增大纵向受拉钢筋的配筋率或提高混凝土强度等级，若构件截面受到限制不能加大时，可考虑采用这种方法但作用并不显著。3）在受压区配置一定数量