混凝土结构设计原理课件-09钢筋混凝土构件的变形和裂缝A

第九章钢筋混凝土构件的

变形和裂缝验算

混凝土结构设计原理

第九章

Contents

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第九章

1.概述

结构设计的要求(复习“第三章结构设计方法”相关内容) 安全性

适用性:结构在正常使用期间，具有良好的工作性能。如：

–影响正常使用，如吊车、精密仪器–对其它结构构件的影响–振动、变形过大

–对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂等–心理承受：不安全感，振动噪声

耐久性:结构在正常使用和正常维护条件下，在各种因

素的影响下(混凝土碳化、钢筋锈蚀)的承载力和刚度

不应随时间有过大的降低，而导致结构在其预定使用

期间内丧失安全性和适用性，降低使用寿命

经济性\美观性

可靠

性

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正常使用极限状态验算内容

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与承载能力极限状态设计相比，正常使用极限状态设计的目标可靠度 可以相对较低。公式：

S≤C

式中：

S——结构构件按荷载效应的标准组合、准永久组合或标准组合

并考虑长期作用影响得到的裂缝宽度或变形值；

C——结构构件达到正常使用要求的规定限值、裂缝宽度和变形

限值。荷载效应的标准组合为：

Sk SGk SQ1k ciSQik

i 2

n

荷载效应的准永久组合为：

Sq SGk qiSQik

i 1

n

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2.受弯构件的变形验算

变形控制的目的和方法

目的

–保证使用功能

–防止（对结构或非结构构件）不良影响–保证安全感和舒适感 方法

–间接法——跨高比–挠度控制

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保证结构正常使用的挠度限值

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钢筋砼梁的刚度变化

刚度——产生单位变形所需要的力。这里的变形和力是指广义概念上的变形和力。例如：力可以是轴力、弯矩或剪力，变形可以是轴向变形、曲率或剪切角

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开裂前:弹性阶段（第I阶段）开裂后:刚度不断降低（第II阶段）

Point B

受拉筋屈服:刚度急剧下降（第III阶段）

Point A

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M

Point A

)

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特点：

①随荷载的增加而减小②随时间的增加而减小③随配筋率的增加而增加④沿构件跨度是变化的

⑤对要求不出现裂缝的构件，开裂时的刚度(A点)

Bs≈0.85EcI0

⑥正常使用极限状态的刚度(B点)

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使用阶段裂缝出现后梁的短期刚度

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梁纯弯段内各截面应变及裂缝分布

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钢筋砼梁的刚度计算公式几何关系

r——平均曲率半径

sm——纵向受拉钢筋重心处的平均拉应变

cm

——受压区边缘混凝土的平均压应变

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应力应变关系