鋼筋混凝土構(gòu)件抗裂度和裂縫計(jì)算第二(編輯修改稿)
2025-06-18 00:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 裂縫的出現(xiàn) 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 2 裂縫的開展 ★ 當(dāng)荷載達(dá)到 ~ ， 裂縫基本“出齊”。 兩條裂縫的間距小于 2 l， 由于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度不夠，砼拉應(yīng)力不可能達(dá)到 ft，因此將不會(huì)出現(xiàn)新的裂縫，裂縫的間距最終將穩(wěn)定在（ l ~ 2 l）之間， 平均間距可取 l。 ★ 裂縫間距 的計(jì)算公式即是以該階段的受力分析建立的。 ★ 裂縫出齊后 ，隨著荷載的繼續(xù)增加，裂縫寬度不斷開展。裂縫的開展是由于混凝土的回縮，鋼筋不斷伸長(zhǎng)，導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生變形差， 這是裂縫寬度計(jì)算的依據(jù) 。 ★ 由于混凝土材料的不均勻性 ，裂縫的出現(xiàn)、分布和開展具有很大的離散性，因此裂縫間距和寬度也是不均勻的。但大量的試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料分析表明， 裂縫間距和寬度的平均值 具有一定規(guī)律性，是鋼筋與混凝土之間粘結(jié)受力機(jī)理的反映。 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 平均裂縫間距 tetm Aflu ????tetssss AfAA ?? 21 ??luAA mssss ???? ??? 21 uAflmtet??dAfmtet?? ??temt dfr????41圖 914 粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度 由內(nèi)力平衡條件 聯(lián)立 軸拉構(gòu)件 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 temtmtet dfuAflr??????41temdKlr?? 1◆ 上式表明，當(dāng)配筋率 r 相同時(shí)， 鋼筋直徑越細(xì)，裂縫間距越小，裂縫寬度也越小，也即裂縫的分布和開展會(huì)密而細(xì)， 這是控制裂縫寬度的一個(gè)重要原則 。 ◆ 但上式中，當(dāng) d/r 趨于零時(shí)，裂縫間距趨于零，這并不符合實(shí)際情況。 ◆ 試驗(yàn)表明，當(dāng) d/r 很大時(shí)，裂縫間距趨近于某個(gè)常數(shù)。該數(shù)值與保護(hù)層 c 和鋼筋凈間距有關(guān) ，鋼筋的表面特征的影響用 deq代替 d， 根據(jù)試驗(yàn)分析，對(duì)上式修正如下， teeqmdKcKlr??? 12929 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 可將受拉區(qū)近似作為一軸心受拉構(gòu)件，根據(jù)粘結(jié)力的有效影響范圍，取 有效受拉面積 Ate=+(bfb)hf，因此將式中配筋率 r 的用以下受拉區(qū)有效配筋率替換后，即可用于受彎構(gòu)件 ffste hbbbhA)( ???rteeqmdKcKlr??? 12采用 rte 后，裂縫間距可統(tǒng)一表示為， 929 受彎構(gòu)件 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 1. 裂縫寬度的計(jì)算理論： 滑移理論： 結(jié)論： 裂縫開展的寬度為一個(gè)裂縫間距內(nèi)，鋼筋伸長(zhǎng)與混凝土伸長(zhǎng)之差。 平均裂縫寬度 認(rèn)為在裂縫與鋼筋相交處，鋼筋與混凝土之間發(fā)生局部粘結(jié)破壞，裂縫的開展是由于鋼筋與混凝土之間不再保持變形協(xié)調(diào)而出現(xiàn)相對(duì)滑移而形成的。 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 結(jié)論： 裂縫開展的寬度為與鋼筋到所計(jì)算點(diǎn)的距離成正比。 一般裂縫理論： 把以上兩種結(jié)論結(jié)合，既考慮保護(hù)層厚度的影響，也考慮相對(duì)滑移的影響。 無滑移理論： 認(rèn)為裂縫寬度在通常允許的范圍時(shí)，鋼筋表面相對(duì)于混凝土不產(chǎn)生滑動(dòng)，鋼筋表面裂縫寬度為 0，而隨著逐漸接近構(gòu)件表面，裂縫寬度增大，到表面時(shí)最大。 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 Ncr+DN 2 1 1 Ncr+DN ?1 ?2 ?3 ftk Ns Ns ?sm ?ss (b) (a) (c) (d) (e) 《 規(guī)范 》 在若干假定的基礎(chǔ)上，根據(jù)裂縫出現(xiàn)機(jī)理，建立理論公式，然后按試驗(yàn)資料確定系數(shù)，得到相應(yīng)的裂縫寬度計(jì)算經(jīng)驗(yàn)式，屬于半理論半經(jīng)驗(yàn)公式。 2. 裂縫寬度的一般計(jì)算公式： 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 msmsmcmmcmsmm 1)( ll ????????????? ?????? 如圖，平均裂縫寬度 ω m等于構(gòu)件裂縫區(qū)段內(nèi)鋼筋的平均伸長(zhǎng)與相應(yīng)水平處構(gòu)件側(cè)表面混凝土平均伸長(zhǎng)的差值 msskcmssmc lElEm?????? ??即 c? ssmE?930 lm+?cmlm lm+?smlm ?m ?m ?cs ?cm ?sm ?ss ?c分布
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