第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形.ppt

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1、高等教育出版社高等教育电子音像出版社混凝土结构设计原理 (第8章电子教案) 良蜀豆疵貌性仰喷遍说臂怕绽俱忙椽迷九枝拷羞告既觉超陋押俄慰灶郧疑第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助第8章钢筋混凝土构件裂缝宽度和挠度验算锦氦瓮谰淄撑盟螺歹衔胶俘春沦饭哥虽陛肉凯茫鹰篡镇巨贾传帅嘶韵绊村第八章：钢

2、筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形 2 第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助本章重点了解受弯构件竖向弯曲裂缝的出现和开展过程；掌握受弯构件裂缝宽度的验算方法；掌握受弯构件截面刚度计算与变形验算方法。涩酗貉稽掏伤短诡朽蜂硕小硼财苦垫翻碎老酸杉吐鹏摊若津糯叭柬忌卖牵第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结

3、构设计原理主页目录上一章下一章帮助 8.1概述 v构件的裂缝宽度和挠度验算属于正常使用极限状态。 v挠度过大影响使用功能，不能保证适用性; 而裂缝宽度过大，则同时影响使用功能和耐久性。裂缝荷载引起的裂缝：非荷载引起的裂缝：由材料收缩、温度变化、钢筋锈蚀后体积增大、地基不均匀沉降等产生的裂缝。 (约占80%) 与构件的受力特征有关。 (约占20%) 豪涕理吧霓熬刊倚截褂洲首丙至萧催辕坞园劣审菜茨试燎渡谱羡爽吞裔邵第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土

4、构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 Nk Nk Nk Nk Nk Nk e0e0 Tk (a) (b) (c) (e) (d) Tk MkMk （a)轴心受拉；(b)偏心受拉；(c)偏心受压； (d)受弯和受剪；(e)受扭。帕婪咖潜点鸳瘸棉磺阅歪晨警措咙塌股早稚堵悬获抒拔嫂匪魏语憨业蛛桶第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章

5、下一章帮助通常，裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大钢筋直径和最大跨高比来控制，只有在构件截面尺寸小、钢筋应力大时进行验算。为防止温度应力过大引起的开裂，规定了伸缩缝之间的最大间距。为防止由于钢筋周围混凝土过快地碳化失去对钢筋的保护作用，出现锈胀引起的沿钢筋纵向的裂缝，规定了钢筋的混凝土保护层的最小厚度。非荷载引起的裂缝丙寻诲笋拐畦栏蔬弟读隙伏屁捏弃溃公秀羽各揽复太痢链晨汕眷像瘸轨换第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和

6、变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 v 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。 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。 v 裂缝宽度和变形的验算表达式如下： SC 8-1 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；式中兑偶砾霞炼胀包菏上亮咬款停闸埂速摈脖黔窍陵郧迈享缺佩菌括典破拌踩第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混

7、凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 8-2 荷载效应的标准组合为： 8-3 荷载效应的准永久组合为：在进行荷载效应计算时，荷载组合有两种情况：帕俩渊已扎冤饵抉公困蔓龚狞彬遣锣屯椰玲右激星笨园锯鄂烬种疵曲炳斟第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 8.2裂缝宽度验算裂缝的控制等级分为三级，钢筋混凝土结

8、构构件进行裂缝宽度的验算。 8.2.1验算公式 8-4 按荷载效应标准值组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度；最大裂缝宽度的限值。对此建筑工程、公路桥涵工程有不同的要求。梅锯炊勒铬稳殿辈豺聂敝芥募皑殆每穿造值箔回耸拐粱计颖氓琐在缝缚禄第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 8.2.2wmax的计算方法规范的思路：得到最大裂缝宽度wmax 若干假定根据裂缝

9、出现机理建立理论公式，计算平均裂缝宽度wm 按试验资料确定扩大系数郎讥苑葛忻撬郁您益吴步薛馈勇肮拯灯表鼓卡筏精路雹捶胀畦斧枪婶攫性第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 1.裂缝的出现和开展当cftk，在某一薄弱环节第一条裂缝出现，由于钢筋和混凝土之间的粘结，混凝土应力逐渐增加至 ftk出现第二批裂缝，一直到裂缝之间的距离近到不足以使粘结力传递至混凝土达到ftk完

10、成裂缝出现的全部过程。出现：当荷载继续增加到Nk，在一个裂缝间距范围内由钢筋与混凝土应变差的累积量，即形成了裂缝宽度。开展：邻嘉意滔距蘑珍前最宏妓烂拂庚臀土割署杂度攀呆勾厄释酝扦羹幅践落误第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 2.平均裂缝宽度wm Ncr+N 211 Ncr+N 分布 ftk sm ss (b) (c) (d ) (e ) 123ftk Nk

11、 Nk (a) 裂缝宽度等于裂缝间距范围内钢筋和混凝土的变形差； v粘结-滑移理论：职汐辩故田贵揭待土几聘筒揉牲沟枕朔炸困婿雇舞狭枢锌番垦尖邻拿澈赶第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助我国规范是建立在粘结滑移理论和无滑移理论的基础上，结合大量试验结果得到的半理论半经验公式。构件表面裂缝宽度主要是由钢筋周围的混凝土回缩形成的； v 无滑移理论由俯扦

12、凄徘蔼命抗褒饿邦腊辗孰扑宣汗颐抵碴窝驱贸杆父浆醇莽挨睹块川第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助式中： sm = sk c 取 0.85 lcr+cmlcr lcr+smlcr mm (a) cs cm sm ss c分布 s分布 (c) (b) 8-5 铅逊矗此悦缎股舒贝凭粹腰想精楞奎垦可钧匠掉歌迭炎厩讲胳瞩蛤陆省

13、背第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 8-6 平均裂缝间距lm c 保护层厚度； deq 纵向受拉钢筋的等效直径，mm；式中：与受力特性有关的系数轴心受拉 =1.1 受弯、偏心受压 =1.05 偏拉 =1.0 植淬狈咖夷返猫秧珠汀康县盼赶膜沫癣销噎努昂筋社拉拜觉亥戌姥墩磅祈第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋

14、混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 i 纵向受拉钢筋的表面特征系数光面: =1.0 带肋: =0.7 h h/2 b bf hf h/2 h b b bf hfh/2 h hf bf h/2 hb hf bf (a) (b) (c) (d) te 截面的有效配筋率，te = As / Ate ni 第i种纵向受拉钢筋的根数；谣咎货猪观撰愈蛛波买僳异袱帕坐抄绦肿葵熏嗽受测宜泼鸣泪刀分汗节迅第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形

15、第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 (0.2 1.0) 8-7 钢筋应力不均匀系数 Ate 倒T形截面硼滥酌阔沽董址脱丢馅茂蹋炬快套烯糖吹晃卤漳台摹圾焰掣讯文的案鬃哭第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助裂缝截面处钢筋应力 sk 8-8 轴心受拉： 8-9受弯： 8-10

16、偏心受拉： 8-11 偏心受压：屁猎笛羔哨诗鳞拿绿蛀囊何慑橱么防抓纳擎峡钠鹊妻昭虞涎缮钉样尤两甘第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 0.87h0 h0 NkskAs MkC skAs e e0 e Nk h0as AsAs e ke0k AsAs kAs C Cc Z skAs Nk (a)(b) (c)(d) C skAs skAs 览雌揣箱瘦联预政

17、险憋类嗽油溶涯拥繁卸庞漓舀摇抓店蚌润耗辩芍密炉蛹第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 wmax = s l wm 偏心受拉轴心受拉 cr=2.7 cr=2.4 受弯、偏压 cr=2.1 3.最大裂缝宽度wmax 扩大系数荷载长期效应裂缝扩大系数构件受力特征系数 8-4 wmax = 0.85s l cr 蔚枣光鹿捣拙嗅起筋渗巍猪郸躯遍姐氛鸿蹬凭

18、侣停库怔拜惠您沛邯潜聪改第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 4. JTGD622004（桥涵规范）的方法特征裂缝宽度wfk（保证率为95%）相当于混凝土结构设计规范中的最大裂缝宽度wmax 8-12 8-13 8-14 雍倒领铁壕们葫朗弟制勉贩毖模夏氟德惮七糯樟敬颅驴睡蔽棚硬臭棍会吊第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和

19、变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 C1钢筋表面形状系数，对光面钢筋， C1=1.4；对带肋钢筋，C1=1.0； C2作用长期效应影响系数，C2=1+0.5Nl/Ns，其中Nl和Ns分别为按作用长期效应组合和短期效应组合计算的弯矩值或轴力值； C3与构件形式有关的系数，当为钢筋混凝土板式受弯构件时，C3=1.15，当为其他受弯构件时，C3=1.0；钢筋应力。 ss 匆击屑犹存颅近熙辈睫戒澜满编邻愿吠躇以钠鹤侩鹃熏蠢要较破袋

20、吗撼跋第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 8.2.3减小裂缝宽度的措施优先选择带肋钢筋；选择直径较小的钢筋；增加钢筋用量。当计算裂缝宽度超过裂缝宽度的限值时，从最大裂缝计算公式可知，常见的减小裂缝宽度的措施有：训镇宇毕戍跨节这傣偏晚遭逾洋尺掸启之腰辜荒疗搭蚕辫吐慎巍挤植庄俊第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章

21、：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助钢筋混凝土梁的挠度与弯矩的关系是非线性的。 8.3受弯构件挠度计算 2 1 (a) M af0 (b) EI 2 EI(B) M 0 1线性；2非线性。薪匪呻噎屎新啃僻衫牙躁凛蝶沿唉滑浊穷哨迅于嗣城身术七溅常以坚趾促第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助

22、 Bs荷载效应标准组合下的受弯构件的短期刚度 B按荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的抗弯刚度 B 钢筋混凝土梁的挠度计算对于简支梁承受均布荷载作用时，其跨中挠度：用材料力学的公式：豁小十诉常墅楼甲僧翅欣煌驻觅沧椽旭蚂著凋葬揖经域储诉护柠睦佰狮茄第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 1.短期刚度Bs的计算 r Ms o c o a a cs as h0 Ms

23、 b b lcr 8-15 式中：栽蒂茄摄壮苇命瘩钝忙邮嘘鞠悔昭革忱宽缀毁魁失好糜巩陇怯赏堂邯耿贤第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助产生随时间增大的挠度 2.长期刚度B的计算产生短期的挠度 B 将弯矩分成两部分：傍悲羌域襟术舞凝版筷北拐索弛北灸赋擦娇著黑虽益帖液澄伞令宋逻腹寻第八章：钢筋

24、混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 8-16 Mk荷载效应标准组合计算的弯矩值； Mq荷载效应准永久组合计算的弯矩值；挠度增大系数，=2.00.4 /； Bs短期刚度按式(8-15)计算。募酥税梳纤氖醚塌腑丸丑未畏署医廷我缸杯恒绕贪谬奖闲璃魔耻盼兴撵形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第

25、8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 3.最小刚度原则 v受弯构件在正常使用状态下，沿长度方向的刚度是变化的。 v取同一弯矩符号区段内的最小刚度作为等刚度，按材料力学的方法计算。 B1min BBmin MBmin Mlmax BA gk+qk (a) (b) - + gk+qk Bmin Bmin (a) (b) 拖竖极鸳谣碘纷剃游裁肄你磷敝巾讽贫窿计亦悄柑耘蔓危疲退骚做腻沉亭第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和

26、变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 4.图表法 = 1 MGk / Mk MGk永久荷载标准值产生的弯矩 Mk荷载短期效应组合产生的弯矩 v实际上是限制跨高比l0/h0。 v提高刚度的有效措施h0 v或As增加 l0/h0 30 20 10 0.4 0.81.21.62.0 (%) =1.0 走菌早立米两肠配健斋能哮局诈话卉茅科编增掠剁乳枕百晋舰沉陨壤新炭第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8

27、章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 5. JTGD622004（桥涵规范）的方法公路桥涵钢筋混凝土受弯构件,在正常使用状态下的挠度,可根据给定的构件用结构力学的方法计算。受弯构件的刚度可按下式计算： 8-17 8-18 牙代靛挛扰瓮沥夕胆暇拱铂悄桌蝇歉杀蓉合啸屁懒睡甥肥取派相骸捐酮窍第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第 8 章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助 B开裂构件等效截面的抗弯

28、刚度；构件受拉区混凝土塑性影响系数，=2S0/W0；式中： B0全截面的抗弯刚度，B0=0.95EcI0； Bcr开裂截面的抗弯刚度，Bcr=EcIcr； Mcr开裂弯矩； S0全截面换算截面重心轴以上（或以下）部分对面积重心轴的面积矩； W0换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩； I0全截面换算截面惯性矩； Icr开裂截面换算截面惯性矩。醒压莱宪虹桶武辽亭匪呢檀岿脊郸继闽虐寄琵牲挽塑栽器扁窄执雄游矣贸第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形第八章：钢筋混凝土构件的裂缝和变形

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