鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算(已修改)
2025-05-22 15:31 本頁面
【正文】 9 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 Stress, Crack and Deflection of Reinforced Flexural Concrete Member 提綱 (syllabus)： 概述（ Introduction) 換算截面； 應(yīng)力計(jì)算； 受彎構(gòu)件的裂縫和最大裂縫寬度； （撓度 )驗(yàn)算； 混凝土的耐久性。 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 , 對應(yīng)的是 II階段。 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在使用階段的計(jì)算特點(diǎn) Ⅰ aⅡ aⅢ aⅠⅡⅢMcrMyMu0 fM/ Mu 概述（ Introduction) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 已設(shè)計(jì)的構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算，以保證在使用情況下的 應(yīng)力、裂縫和變形小于 正常使用極限狀態(tài)的限值 。當(dāng)構(gòu)件驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，必須按承載能力極限狀態(tài)要求對已設(shè)計(jì)好的構(gòu)件進(jìn)行修正、調(diào)整，直至滿足兩種極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)要求。 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在使用階段的計(jì)算特點(diǎn) 概述（ Introduction) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在使用階段的計(jì)算特點(diǎn) ，使用階段計(jì)算中涉及到的內(nèi)力，是各種使用荷載在構(gòu)件截面上各自產(chǎn)生的同類型內(nèi)力，按荷載組合原則 簡單疊加 ，不帶任何 荷載系數(shù) 。 正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)作用效應(yīng)應(yīng)取短期效應(yīng)和長期效應(yīng)的一種或兩種組合，汽車荷載不計(jì)入沖擊系數(shù)。 概述（ Introduction) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 。 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用準(zhǔn)永久值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： 。 永久作用標(biāo)準(zhǔn)值效應(yīng)與可變作用頻遇值效應(yīng)相組合，其效應(yīng)組合表達(dá)式為： 結(jié)構(gòu)按正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)采用的兩種效應(yīng)組合 (229) (230) 1）平截面假定：梁的正截面在梁受力并發(fā)生彎曲變形以后仍保持平面。 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 cscc xhx???????? )/(/ 0 換算截面（ Conversion of Section) 1）平截面假定： 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 換算截面（ Conversion of Section) 2）彈性體假定： II階段，混凝土受壓區(qū)的應(yīng)力分布曲線不豐滿，可以近似接近直線。則有： 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 ccccccEE???????? / 換算截面（ Conversion of Section) 3）受拉區(qū)出現(xiàn)裂縫后，受拉區(qū)的混凝土不參加工作，拉應(yīng)力全部由鋼筋承擔(dān)。 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 4）同一強(qiáng)度等級的混凝土，其拉、壓彈性模量視為同一常值，不隨應(yīng)力大小而變，從而鋼筋的彈性模量 和混凝土的彈性模量 之比值為一常數(shù) ，即 = / 。 與混凝土的強(qiáng)度等級有關(guān)。 《 公橋規(guī) 》規(guī)定鋼筋混凝土構(gòu)件的截面換算系數(shù) 換算截面（ Conversion of Section) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 csEsEsEsscsscsssEEEEE///????????????算系數(shù)；鋼筋混凝土構(gòu)件截面換—故有：因?yàn)椋篶sccc EE ??? ?? 換算截面（ Conversion of Section) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 換算截面是指將物理性能與混凝土明顯不同的鋼筋按力學(xué)等效的原則通過彈性模量比值的折換，將鋼筋換算為同一混凝土材料而得到的截面。圖 91所示為在受拉區(qū)裂縫出現(xiàn)前后不同的換算截面。根據(jù)換算截面由材料力學(xué)方法可以求得其等效截面慣性矩 I0和 Icr。 圖 91 換算截面 將截面受拉區(qū)縱向受拉鋼筋的截面面積換算成假想的能承受拉應(yīng)力的混凝土截面面積，如圖 2. 截面換算 換算截面（ Conversion of Section) ? 換算截面法是不同材料組成的結(jié)構(gòu)，為采用材料力學(xué)的基本公式而應(yīng)用的一種常規(guī)方法，也就是將不同的材料，通過剛度（ EI或 EA）的比值，按照功能相等的準(zhǔn)則，虛擬為一種新的同樣材料的結(jié)構(gòu)，這樣就可以應(yīng)用材料力學(xué)的基本公式，確定結(jié)構(gòu)的受力及變形情況。 ? 計(jì)算出換算截面的幾何特性，即可按材料力學(xué)的方法對使用階段和施工階段的應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 2. 截面換算 換算截面（ Conversion of Section) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 將截面受拉區(qū)縱向受拉鋼筋的截面面積換算成假想的能承受拉應(yīng)力的混凝土截面面積，并滿足 : 1)、虛擬混凝土塊仍居于鋼筋的重心處且應(yīng)變相同，即 2)、虛擬混凝土塊與鋼筋承擔(dān)的內(nèi)力相同，即 由虎克定律 (Hookelaw)得： 根據(jù)換算截面面積承受拉力的作用應(yīng)與原鋼筋的作用相同的原則可得 所以， 上式表明，截面面積為的縱向受拉鋼筋的作用相當(dāng)于截面面積為 的受拉混凝土的作用，即稱為鋼筋的換算截面面積。 2. 截面換算 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 換算截面（ Conversion of Section) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 換算截面（ Conversion of Section) 第 9章 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形計(jì)算 矩形截面－換算截面面積： 換算截面對中性軸的靜矩： 換算截面對中性軸的慣性矩 矩形截面 換算截面（ Conversion of Secti
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