第十一讲混凝土构件使用性能.ppt

四、裂缝宽度的实用计算方法 1. 半理论半经验的方法 预应力轴拉构件裂缝处钢筋的应力 钢筋的应力 在Ns-Np0的拉力作用下混凝土中产生裂缝 非预应力钢筋的截面积 预应力钢筋的截面积 N ? N N 预应力混凝土构件 （使用荷载下不带裂缝） 普通混凝土构件 （使用荷载下常带裂缝） 预应力钢筋 Np0 四、裂缝宽度的实用计算方法 1. 半理论半经验的方法 预应力受弯构件裂缝处钢筋的应力 和轴拉构件类似，参见教材中的相应内容！ P ? P P 不考虑损失的反拱值 ? ? 不考虑自重有效预应力引起的反拱值 ? 考虑自重的反拱值 ? ? ? 下边缘的应力为0 开裂 ? 进入塑性 ? 承载力极限 四、裂缝宽度的实用计算方法 1. 半理论半经验的方法 裂缝的最大宽度 由裂缝的统计特性，按95%的保证率 考虑到长期荷载下，混凝土徐变影响导致裂缝继续扩大，取扩大系数为1.5 四、裂缝宽度的实用计算方法 2. 以数理统计分析为基础的计算方法(P328) 《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》采用的方法 受拉钢筋的总周长 五、裂缝宽度的控制 C 由不同的《规范》根据具体的情况确定 六、受弯构件的变形与刚度 变形控制的目的： 保证结构的使用功能要求（装修、桥梁、精密车间、屋面积水、轨道梁等） 满足观瞻和使用者的心理要求 避免非结构构件的破坏（隔墙、门窗、装修） 避免对其他结构构件的不利影响（计算假定相一致） 变形控制的要求：P331 挠度小于等于挠度限值 六、受弯构件的变形与刚度1. 截面抗弯刚度的特点 钢筋混凝土纯弯段截面抗弯刚度的特点 ： M ? ?0 ?1 ?2 I II III *随着弯矩增大B不断降低 适筋梁第2阶段 *短期荷载效应时的挠度对应短期刚度Bs *长期荷载效应时的挠度对应长期刚度Bl(徐变、裂缝的不断发展等等) 恒+活 恒+活载中的”恒载”部分 与荷载形式、支承条件有关的系数 六、受弯构件的变形与刚度2. 短期刚度Bs 解析刚度法 就平均应变而言符合平截面假定 短期荷载效应 Mk Mk 六、受弯构件的变形与刚度2. 短期刚度Bs 解析刚度法 裂缝截面处的应力和应变 Mk As h0 ?sh0 ?1?c ?c ?0h0 As?s 平均应变 六、受弯构件的变形与刚度2. 短期刚度Bs 解析刚度法 GB50010采用的就是上述公式，且有 ，于是： 六、受弯构件的变形与刚度3. 荷载长期作用下的刚度 基本概念： 受压区混凝土徐变 粘结滑移引起部分受拉混凝土退出工作 拉压区混凝土收缩不一致 影响因素： 混凝土配合比、受压钢筋、荷载时间、使用环境 六、受弯构件的变形与刚度3. 荷载长期作用下的刚度 定义： 变形系数法 GB50010 六、受弯构件的变形与刚度4. 受弯构件的挠度计算 最小刚度原则：P337 P P h l0 Bs M 由不同的《规范》根据具体的情况确定 六、受弯构件的变形与刚度5. 基于弹性刚度的简化计算 参见教材中的相关内容！ 六、受弯构件的变形与刚度6. 预应力受弯构件的变形验算 参见教材中的相关内容！ 第十一章 混凝土构件的使用性能 承载能力－－变形能力 一、引言 结构构件的可靠性 本章的主要内容 具有足够的承载力和变形能力 安全性 适用性 耐久性 在使用荷载下不产生过大的裂缝和变形 在一定时期内维持其安全性和适用性的能力 二、构件的裂缝控制 1. 裂缝的分类 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 非受力因素产生的裂缝和受力因素产生的裂缝 按裂缝的形态 二、构件的裂缝控制2. 裂缝的成因 固体下沉，表面泌水而引起的。 大风、高温使水分从混凝土表面快速蒸发引起的（龟裂）。 塑性裂缝 混凝土的收缩受到约束后产生的裂缝 温度裂缝 大体积混凝土中由于混凝土水化作用产生的水化热使内外混凝土产生温度差。 约束收缩裂缝 施工期间的裂缝 二、构件的裂缝控制 2. 裂缝的成因 因施工程序不当而造成的受力裂缝 施工中的受力裂缝 施工期间的裂缝 楼板 裂缝 二、构件的裂缝控制 2. 裂缝的成因 使用期间的裂缝----钢筋锈蚀引起的裂缝 二、构件的裂缝控制 2. 裂缝的成因 使用期间的裂缝----温度（气温）变化引起的裂缝 温度区段 气温升高时 ?T 二、构件的裂缝控制 2. 裂缝的成因 使用期间的裂缝----地基不均匀沉降引起的裂缝 二、构件的裂缝控制 2. 裂缝的成因 使用期间的裂缝----外部环境引起的裂缝 冻融循环作用 碱骨料反应 盐类腐蚀 外部环境 酸类腐蚀 二、构件的裂缝控