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鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算(編輯修改稿)

2025-06-16 15:31 本頁面
 

【文章內容簡介】 度要 小得多 ,距離鋼筋表面越大,裂縫寬度也越大。這一變形分布說明,由于鋼筋對混凝土變形的約束作用,混凝土在橫截面上存在著局部應變梯度 ,該 應變梯度 的大小,控制著構件表面的裂縫寬度。而且,在使用階段的工作應力下,由于近鋼筋處橫向內裂縫的出現,變形鋼筋與混凝土在接觸面處的相對滑移很小,可以忽略不計。從這些試驗現象出發(fā), Base在 20世紀 60年代提出了無 滑移理論 。 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 2)無滑移理論 受彎構件的裂縫和最大裂縫寬度驗算 受彎構件裂縫寬度計算理論和方法簡介 無滑移理論認為,構件表面裂縫寬度主要是由鋼筋周圍的混凝土回縮形成的,其決定性因素是構件表面到最近鋼筋的距離,它包括混凝土保護層厚度 c和鋼筋間的距離 s兩個變量。一般認為,對于保護層厚度在 15mm至 80mm的梁,用這一理論的計算結果與試驗對比,吻合良好。 sssfEkcWB a s eDG??m a x..側面的最大裂縫寬度:等學者給出的鋼筋第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 2)無滑移理論 受彎構件裂縫寬度計算理論和方法簡介 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 3)綜合理論 受彎構件裂縫寬度計算理論和方法簡介 從裂縫機理來看,無滑移理論考慮了應變梯度的影響,采用在裂縫的局部范圍內,變形不再保持平面的假定,無疑比粘結滑移理論更為合理了。但假定鋼筋鋼筋處完全沒有滑移,把保護層厚度作為唯一的變量,顯然是過于簡單化了。一種合乎邏輯的發(fā)展是 將粘結 滑移理論與無滑移理論 結合起來。因此,采用合理的 平均裂縫間距 公式應綜合考慮兩者的影響。這就是所謂的一般裂縫理論,又稱為綜合裂縫理論。 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 3)綜合理論 受彎構件裂縫寬度計算理論和方法簡介 綜合裂縫理論。 )( a xteeqsskfdcEW??? ??第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 我國 《 混凝土結構設計規(guī)范 》 ( GBJ50010- 2002)采用綜合理論給出的裂縫寬度計算公式: 受彎構件的裂縫和最大裂縫寬度驗算 受彎構件裂縫寬度計算理論和方法簡介 sksktesiiiiieqsktetkAhMAAdvndndf02,???????????,=其中:第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 我國 《 公路橋規(guī) 》 考慮影響裂縫寬度的主要因素 鋼筋應力、鋼筋直徑、配筋率、保護層厚度、荷載作用性質(短期、長期、重復作用)、構件受力性質(受彎、受拉、偏心受拉) 。規(guī)定矩形、 T形、工字形截面的鋼筋混凝土構件,其最大裂縫寬度計算公式: 《 公路橋規(guī) 》 關于最大裂縫寬度計算方法和裂縫寬度限值 ?????????????30321dEcccWsssfk )(mm式中 C1鋼筋表面形狀系數,對光面鋼筋, C1=;對帶肋鋼筋,C1=; C2作用長期效應影響系數, C2=1+,其中 Nl和 Ns分別為按 作用長期效應組合和短期效應組合計算的內力值; C3與構件形式有關的系數,當為鋼筋混凝土板式受彎構件時,C3=; 當為其他受彎構件時, C3=; σss鋼筋應力,鋼筋混凝土受彎構件: σss=M s/ ; Es鋼筋的彈性模量( MPa) d縱向受拉鋼筋直徑( mm),當用不同直徑的鋼筋時, d改用換算直徑 d0, d0=4As/,此處 u為鋼筋截面的總周長; ρ— 縱向受拉鋼筋截面配筋率( =As/bh0),當 ρ,取 ρ =,當 ρ ,取 ρ =;軸心受拉構件按全部受拉鋼筋截面面積的一半計算。 bf, hf 構件受拉翼緣寬度; h0 構件截面有效高度; 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 ?????????????30321dEcccW sssfk鋼筋混凝土構件和預應力混凝土 B類構件,在正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度,應按作用(或荷載)短期效應組合并考慮長期效應影響進行驗算,且不得超過表 101的限值。 構件類別及環(huán)境情況 裂縫寬度限值( mm) 鋼筋混凝土構件 Ⅰ 類和 Ⅱ 類環(huán)境 Ⅲ 類和 Ⅳ 類環(huán)境 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 《 公路橋規(guī) 》 關于最大裂縫寬度計算方法和裂縫寬度限值 混凝土設計規(guī)范( GB50010) 處于室內正常環(huán)境下的鋼筋混凝土矩形截面簡支梁,截面尺寸 b=220mm, h=500mm,配置 HRB335鋼筋2Φ22 ,混凝土強度等級為 C25,保護層厚度 c=25mm??缰薪孛鎻澗?Mk=80kNm。試驗算該梁的最大裂縫寬度。 [解 ] h0=5002522/2=464mm 查表得 ftk=, Es= 105 N/mm2 由于該梁處于室內正常環(huán)境,查 ( GB50010) 表,構件的使用環(huán)境類別為一類,其最大裂縫寬度限值wlim=. As=760mm2, Ate==55000mm2 例題 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 受彎構件的裂縫和最大裂縫寬度驗算 N/mm2 例題 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 受彎構件的裂縫和最大裂縫寬度驗算 梁內只配置一種變形鋼筋,鋼筋的相對粘結特性系數 υ=,所以 deq=d=22mm (mm) 例題 第 9章 鋼筋混凝土受彎構件的應力、裂縫和變形計算 受彎構件的裂縫和最大裂縫寬度驗算 說明該梁在正常使用階段的最大裂縫寬度不滿足規(guī)范要求。設計時遇到這種情況,我們應該采取措施減小最大裂縫寬度。減小裂縫
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