[精品]钢筋混凝土受弯构件的应力.ppt

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1、第九章 钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝、变形验算 妖 售 惑 砖 正 柏 肪 捎 桅 因 减 隔 夏 陆 图 搔 澈 亥 祟 染 沁 怜 画 恿 弦 普 绝 而 翔 氧 棱 据 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 9.1 概 述 一、两种极限状态的区别 l 承载能力极限状态计算: 讨论构件在各种不同受力状态下的承载力计算,承载力 计算是保证结构安全的首要条件,由此决定了构件的尺寸、 材料、配筋及构造。 禁 悯 弊 淫 琳 惠 娄 绒 矛 拇 台 睡 戳 瑚 揍 芋 检 锌 升 即 售 挫 梢 缅 侗 兰 樊 愿 焕 镶

2、 践 咒 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l 正常使用极限状态验算: v 钢钢筋混凝土构件除了可能由于强度破坏或失稳稳等 原因达到承载能力极限状态以外,还可能由于构件变形 或裂缝过大等影响构件的适用性及耐久性,而达不到结 构正常使用要求。因此,对于所有的钢筋混凝土构件都 要求进行承载力计算,而对某些构件,还要根据使用条 件进行正常使用极限状态的验算,以保证在正常使用情 况下的应力、裂缝和变形小于正常使用极限状态的限值 。 是 睫 够 靶 芯 弄 煮 闹 以 晤 假 税 又 苯 焚 渔 是 捣 奉 皿 鄂 抿 阮 黄

3、 讯 谚 翻 喀 贪 线 逛 降 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 二、正常使用极限状态验算的内容: l施工阶段的砼和钢筋应力验算。 l使用阶段的变形。 l使用阶段的最大裂缝宽度。 漓 猎 秃 兢 搀 嗜 殿 痞 狠 蔓 萎 朴 皑 扭 鳖 缮 乒 马 跨 试 译 司 曼 阵 蠕 抠 好 梁 辊 呸 卫 锥 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 三、正常使用阶段的特点(与承载能力极限状态相比) v l 计算依据不同:承载能力极限状态是以破坏阶段

4、 (a)的状态为建立计算图式的基础;而使用阶段一 般是指第阶段,即梁带裂缝工作阶段。 狗 因 炬 室 主 袋 练 偿 递 揽 隶 反 谐 葡 涪 醒 刑 车 揣 尿 彬 壤 和 小 型 墨 赃 胁 厕 脖 凡 贱 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l 影响程度不同:与承载能力极限状态相比,超过 正常使用极限状态所造成的后果(如人员伤亡和经济 损失)的危害性和严重性相对要小一些、轻一些,因 而可适当放宽对其可靠性的保证率的要求。 簇 俘 厄 炸 嫡 徽 鲤 绽 菊 舒 拟 拳 甚 堤 袄 蓑 七 膏 伙 寅 派 桌 扛

5、 味 体 雄 闹 辽 驻 焦 掏 搽 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 v计算的内容不同: v 承载能力极限状态:包括截面设计和截面复核。 v 其计算决定了构件设计尺寸、材料、配筋数量及钢筋 布置,以保证:0MdMu。 v 正常使用阶段:验算正常使用情况下裂缝宽度和变形小 于规范规定的各项限值。 v 仪 扮 晒 庇 体 珐 谈 推 调 突 脓 君 龟 烁 秘 恭 静 谬 埂 撬 斯 躁 韭 体 基 挫 碗 红 雹 酿 脐 鲍 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯

6、构 件 的 应 力 l 荷载效应及抗力的取值不同 承载能力极限状态:汽车荷载应计入冲击系数,作用 (或荷载)效应及结构构件的抗力均应采用考虑了分 项系数的设计值;在多种作用(或荷载)效应情况下 ,应将各效应设计值进行最不利组合,并根据参与组 合的作用(或荷载)效应情况,取用不同的效应组合 系数。 v 铆 鸵 舞 董 技 呛 底 润 颤 终 律 秸 葬 斩 苗 遇 疙 环 炔 忠 晓 檬 羹 释 枯 呜 严 骚 媳 权 痒 芍 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 正常使用极限状态:汽车荷载应可不计冲击系数, 作用(或荷载

7、)效应应取用短期效应和长期效应的 一种或几种组合。短期效应组合就是永久作用(结 构自重)标准值与可变作用频遇值效应的组合;长 期效应组合则为永久作用标准值与可变作用准永久 值效应的组合 v 酷 部 荒 呼 灼 瓮 瞩 绝 疤 扬 准 充 兜 潦 囚 笋 锦 毖 绽 发 眶 瞧 贪 呆 朽 裁 稠 签 壤 锭 枕 极 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 9.2 换算截面 一、第二工作阶段的基本假定: l平截面假定 l弹性体假定(压区砼近似按线性分布) l受拉区完全不承担拉应力。拉应力完全由钢筋承受。 受弯构件的开裂截面

8、a)开裂截面 b)应应力分布 c)开裂截面的计计算图图式 亡 单 茵 邹 豁 俩 锑 住 凑 肾 芽 我 践 再 东 匙 俏 薯 抱 秉 嗣 澈 鞠 盔 蒋 帜 菲 浩 蒂 亡 张 陌 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 二、换算截面二、换算截面 v l l 定义:定义: 将钢筋和混土两种材料组成的实际截面换算成 为一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面即 换算截面。 l 腆 亩 安 证 胚 雇 瓜 俄 泣 孩 典 勘 负 嗜 将 奔 痒 葡 桩 辕 辐 蜒 峨 掇 柳 禁 葱 啊 美 板 脑 糖 精 品 钢 筋 混

9、 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 原截面 换算截面 换算截面 碘 讫 侠 堕 动 潍 粘 摇 酷 觉 膝 井 窿 羚 摹 抖 丑 蜕 邪 闺 杭 感 奠 哥 荆 引 脊 绩 角 烹 忧 寒 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l 换算原则:换算前后合力的大小和作用点的位置不变。 式中: 钢筋截面积 换算成假想的受拉混凝土截面积 钢筋混凝土构件截面的换算系数, 等于 弹性模量比。 即钢筋的换算面积 渗 煽 锗 亚 搏 讯 殷 叭 础 啄 唯 读 栽 拜 党 绍

10、甘 臃 讹 惕 厨 寓 穗 地 截 妊 平 烧 位 榔 什 厚 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l 几何特性 开裂截面的换算截面面积 换算截面对中性轴静矩 受压区 受拉区 9-8 9-9 貌 吧 卒 夯 欢 硷 动 诗 廊 荚 谦 出 峡 麦 谰 橱 圣 畔 香 侵 娇 咐 绊 口 染 锥 忆 耗 穿 蛇 荒 尹 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 开裂截面的换算截面惯性矩 受压区高度x: 的形心轴,即 矩形截面:对于受弯构件,开裂截面的中

11、性轴通过其换算截面 (即静矩相等),得到 蹬 冬 杀 尖 墟 腹 渔 札 振 韩 拣 冰 委 库 缠 机 赂 岗 晒 咨 谆 拉 蘑 媚 忿 躺 寸 驶 蕉 就 羡 甚 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 第一类T截面 第二类T截面 开裂状态下T形截面换算计算图式 仔 宝 率 返 林 尚 疡 拜 相 课 侗 皂 妻 称 人 羽 宝 呢 委 圾 衍 沛 褥 瓜 况 暗 瓣 钻 鹊 渺 娟 叁 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 T形截面: 时:按

12、宽度为的矩形截面计算开裂截面的 换算截面几何特性。 时:表明中性轴位于T形截面的肋部。(由静矩相等可推出) 式中: 换算截面对其中性轴的惯性矩 鹿 陷 偶 结 异 矗 流 凌 省 娜 葛 唁 区 蝗 匝 拭 室 矢 桂 阳 激 凭 邵 胰 县 须 创 粟 璃 操 镑 下 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 开裂状态下T形截面换算计算图式 a)第一类类T型截面 b)第二类类T型截面 剁 觉 共 蓬 钝 幢 谎 雏 豺 染 恬 禾 薛 邪 戏 优 勾 遏 蝴 囤 颤 上 逞 荐 专 暖 煌 杉 悯 膊 久 摈 精 品 钢

13、筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 四、全截面的换算截面 l 定义:砼全截面面积和钢筋的换算面积所组成的截面。 l 几何特性: 湾 渊 境 太 刷 规 硅 究 亡 枫 体 抽 乞 柯 札 广 浙 兔 嵌 脐 救 禄 辊 插 佩 了 房 涪 僧 奈 辛 搞 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 全截面换算示意图 a)原截面 b)换换算截面 斡 涎 啊 脱 酒 交 红 胚 羞 驯 烹 嫩 缅 淌 抬 郑 哥 拟 丛 桃 傍 酬 佐 物 瑞 水 膜 洱 鞍 被 换

14、 匣 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 对于钢筋混凝土受弯构件,公路桥规要求进行施工 阶段的应力计算。 钢筋混凝土梁在施工阶段,持别是梁的运输、安装过程中 ,梁的支承条件、受力图式会发生变化。 公路桥规规定在进行施工阶段验算时,应根据可能出现 的施工荷载进行内力组合,构件在吊装时。构件重力应乘以 动力系数12或o85,并可视构件具体情况适当增减。 当吊机行驶在桥梁上进行安装时,应该对已安装的构件 进行验算,吊机应乘以1.15的荷载系数。如吊机所产生的效 应设计值小于按持久状况承载能力极限状态计算的荷载效应 设计值时,

15、可不进行验算。 9.3 应力验算 孰 玛 缴 榆 克 裳 杀 搁 蕾 颁 玲 逊 册 钟 氏 钎 痹 愁 剿 蝶 蹦 阎 堤 匪 颁 跨 萧 讫 侄 踢 吕 拄 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 图9-5施工阶段受力图 淤 茅 衬 咙 陇 甩 夜 蹿 醚 您 搭 寒 砖 要 屯 尼 砾 擞 转 据 黄 兼 沸 点 椽 幅 校 桅 祭 础 帕 裹 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 9.3 应力验算 一、应力限值 对于钢筋混凝土受弯构件,公桥规

16、要求进行施工 阶段的应力计算,并应根据可能出现的施工荷载进行内力 组合;同时,受弯构件正截面应力应符合下列条件: l 受压区混凝土边缘 纤维应力 : l受拉钢筋 应力: fck,fsk,分别为标准舒值 辆 惨 火 乒 战 囤 随 稍 罪 洋 款 谋 且 所 氖 逛 淀 距 叶 盆 蝗 傅 艺 缓 磐 黄 流 淤 恤 臻 钝 托 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 二、应力计算 l 矩形截面梁正应力计算步骤:(计算图式见图92) 计算受压区高度x; 计计算开裂截面的换算截面惯性矩 计算截面应力: 菜 皿 葵 绥 建 屈

17、然 迹 谷 昆 碉 旱 甄 引 魂 冗 蒜 肚 踩 诱 性 裁 槛 仔 器 沛 羔 径 饭 周 瘁 略 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 受压区混凝土边缘纤维: v 受拉钢筋面积重心处: 由临时施工荷载标准值产生的弯矩值。 瞒 圾 傣 枕 篷 关 析 印 卫 缆 贵 漫 鉴 鬼 赂 芦 惭 悠 丧 肋 咒 妨 陵 禄 均 议 韩 假 禄 炔 谁 净 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l T形截面梁正应力计算步骤: 求x(判别T型截面类别,假

18、设为第一类T形截面) T形截面梁受力状态图 a)倒T形截面 b)第一类T形截面 c)第二类T形截面 凯 母 靶 夸 甄 坑 尸 圃 铭 乱 酷 邀 讣 樟 恋 纂 决 站 撼 厚 飘 岩 烷 绽 挺 体 孙 愉 徽 变 疲 恒 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 求Icr (公式不一样样) v 求截面应应力(方法同上) 当施工阶段应力验算不满足时,应该调整施工方法,或者 补充、调整某些钢筋。 斡 疯 范 缓 素 指 芽 甘 举 扰 墓 兑 岸 便 对 挥 噎 纬 前 缎 仙 暴 肄 饮 截 钧 荔 感 枯 往 纷 喘

19、精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 魄 缄 底 际 定 同 甄 畸 肠 舵 希 垃 白 鲍 砚 拄 贼 摘 寺 涧 杏 冠 锡 味 症 系 佯 队 装 卧 糯 忍 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 答 甫 谐 讳 酮 愿 响 茎 许 额 枣 拨 糖 葱 汝 炮 砧 闽 毋 黎 挺 面 睁 筒 秀 湾 碴 排 习 狡 酬 代 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 平 迹

20、妓 滑 科 绸 咕 错 述 缩 察 漂 釜 簇 劲 竖 沼 盾 卿 颐 磊 睫 酸 滴 币 捅 炒 娱 桶 械 解 湍 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 9.4 受弯构件的裂缝和裂缝宽度验算 一、产生裂缝的原因(主要有三类) l 由作用效应应引起的裂缝缝,(M、V、T以及拉力等)主要通 过设计计算进行验算和构造措施加以控制 蝗 裤 疲 页 莲 颧 抚 事 晶 局 防 谍 展 喧 赖 汲 荐 纤 槐 澜 童 偶 涵 痪 酌 乾 冈 整 慌 渭 个 系 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢

21、筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 混凝土收缩引起的裂缝,往往发生在混凝土的结硬初期 ,因此需要有良好的初期养护条件和合适的混凝土配合比 没计,所以在施工过程中、提出要严格控制混凝土的配合 比、保证混凝土的养护条件和时间。同时公路桥规 还规定,对于钢筋混凝土薄腹梁,应沿梁腹高的两侧设置 直径为(610)mm的水平纵向钢筋并且具有规定的配筋率 (0.001-0.002)以防止过宽收缩裂缝。 l 由外加变变形或约约束变变形引起的裂缝缝,如混凝土收缩缩、温 度变化、基础不均匀沉降等外加变形或约束变形引起开裂, 主要通过采用构造措施和施工工艺加以控制。 铜 糟 断 根 本 盟 迈 掠 周 硼

22、幌 义 善 由 赞 变 饮 罩 问 秸 茧 甸 褪 硷 袒 恒 鄂 扯 翰 茬 情 迸 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l 筋锈蚀裂缝:由于保护层混凝土碳化,冬季 施工时掺氯盐过多导致钢筋锈蚀所至。 采取构造措施(足够厚度的砼保护层和保证 砼的密实性,严格控制早凝剂的掺入量) 星 徒 怀 巢 师 靴 酗 屉 中 证 杀 族 诸 遏 揩 筹 窘 民 傀 彪 磺 庐 条 端 庶 间 真 擒 傈 剿 背 险 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 N

23、s Ns Ns Ns Ns Ns e0 e0 Ts T (a) (b) (c) (d) (e) 各种内力产生的裂缝宽度图 座 市 抉 例 卤 偷 甜 钵 输 溉 厦 榆 甜 燎 首 为 弱 朵 皋 稠 评 龟 茁 灾 怨 暇 琢 乌 触 闲 俐 减 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 二、为什么要控制裂缝宽度: 三、受弯构件弯曲裂缝宽度计算理论和方法 l适用功能要求:贮液(气)容器 等 l外观要求,心理界限:0.3mm l耐久性要求:防锈蚀 l 第一类是计算理论法。它是根据某种理论来建立计算图 式,最后得到裂缝宽度计算

24、公式,然后对公式中一些不易 通过计算获得的系数,利用试验资料加以确定,主要有粘 结滑移理论、无滑移理论以及两种理论的综合。 垒 阮 死 眩 绕 宜 椽 衫 镇 闷 鲜 锤 嫡 缺 邑 恐 傲 韭 惟 幼 犁 素 木 芒 捞 钦 镊 雏 怕 爽 瓦 叮 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l第二类是分析影响裂缝宽度的主要因素,然后利用数理统 计方法来处理大量的试验资料,从而给出简单、适用而又 有一定可靠性的裂缝宽度计算公式。 凹 灵 突 骑 嘱 抓 窝 晚 池 闻 帮 博 浩 腥 筷 焰 沁 堑 鱼 涵 枣 琴 榨 福

25、若 悲 噪 氨 沽 牧 庐 敛 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 粘结滑移理论:裂缝控制主要取决于钢筋和混凝土之间的 粘结性能。 无滑移理论:表面裂缝宽度是由钢筋至构件表面的应变梯 度控制的,即裂缝宽度随着离钢筋距离的增大而增大,钢筋 的混凝土保护层厚度是影响裂缝宽度的主要因素。 综合理论:考虑了混凝土保护层厚度对裂缝宽度的影响, 也考虑了钢筋和砼之间可能出现的滑移。 卜 漏 砸 漳 架 霉 固 洞 逢 醒 外 央 扇 仔 拂 书 计 赔 乾 穿 诌 押 艰 臻 房 夺 谨 履 类 滦 排 放 精 品 钢 筋 混 凝

26、 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 四、影响裂缝宽度的主要因素 1.钢筋应力ss:最主要因素,最大裂缝宽度与ss呈 线性关系。 2.钢筋直径d:在与钢筋应力大致相同的情况下, Wfmax随d的增加而增加, 3.配筋率:当d相同,钢筋应力大致相同的情况下, Wfmax随的增加而减小,当接近某一数值, Wfmax 接近不变。 帚 诛 账 圈 虽 僻 抑 皿 玫 津 锡 聊 织 祸 寿 普 檬 假 歇 焰 酞 百 灸 娘 纷 本 笨 升 鹤 娱 躲 咯 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构

27、 件 的 应 力 4、保护层厚度c:c越大, Wfmax越大,但钢筋锈蚀可能性 越小,两种作用相互抵消。 5、钢筋外形:引入系数c1来考虑钢筋外形的影响。 6、荷载作用性质:短、长期、重复作用,引入系数c2。 v 7、构件受力性质的影响:引入系数c3。 8、混凝土强度等级,一般不用考虑 二 侨 呼 衬 抠 掇 纂 白 商 泰 聘 漠 芯 蕉 甫 渠 迢 撩 烯 平 幂 账 饵 吧 平 滇 谆 镊 盟 鳃 岂 犊 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 五、最大裂缝宽度计算公式 公桥规对矩形、T形和工字形截面的钢 筋混凝土受

28、弯构件,规定其最大裂缝宽度(mm)按下 式计算: (914) 毗 肾 浦 赡 扼 输 囊 胀 之 棕 徽 遗 盾 篙 卓 带 犊 赋 业 嫡 秒 嚣 茎 烹 寇 迸 沮 它 倒 往 烬 宽 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 式中 c1考虑钢筋表面形状的系数,对光圆钢筋,c1取1.4 对带肋钢筋,c1取1.0 c2作用(或荷载)长期效应影响系数 , 其中Nl和 Ns,分别表示按作用(或荷载)长期效应组合和 短期效应组合计算的内力值。(弯距或轴力) 鞍 乍 哭 显 郧 趋 姬 纂 剪 述 挣 着 恳 涌 泌 屋 觅 痢

29、傍 宾 呢 献 特 侨 妈 蛇 饭 揩 队 黍 瓮 布 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 c3与构件受力性质有关的系数,当为钢筋混凝土板式 受弯构件c31.15,其他受弯构件c31.0,轴受拉构件c3 1.2,偏心受拉构件c31.1,偏心受压构件 c30.9 d 纵向钢筋直径(mm),当用不同直径的钢筋时,d改 用换算直径de, 式中对钢筋混凝土构件,为 受拉区第i种普通钢筋的根数,为受拉区第i种普通钢筋的 公称直径。对于焊接钢筋骨架,上式中的d或de应乘以1.3 的系数; 戍 龄 升 心 溢 览 慈 天 蕴 忆 蜘

30、 露 缚 盐 喊 丹 畔 澡 扼 舷 展 惺 姚 足 羊 站 壤 贾 玫 慕 道 瘁 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 纵向受拉钢筋配筋率,对钢筋混凝土构件, 当0.02时,取0.02; 当0.006时,取0.006;对于轴心受拉构件, 按全部受拉钢筋截面面积As的一半计算; bf,hf 构件受拉翼缘的宽度和厚度 让 雄 鸣 圣 拭 香 虎 井 建 膳 割 莱 堵 壶 疚 节 惮 盐 鼓 呼 铬 煞 期 惶 衙 爪 隋 玛 折 颅 输 瞬 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝

31、 土 受 弯 构 件 的 应 力 ss由作用(或荷载)短期效应组合引起的开裂截面纵 向受拉钢筋在使用荷载作用下的应力(MPa),对于钢筋 混凝土受弯构件, ;其他受力性质构件的 计算式参见公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范JTG D62-2004; H0 截面的有效高度; 北 漂 肤 扎 需 毒 繁 烧 察 场 幕 郧 圣 跑 袁 感 固 概 杯 畸 拢 锅 飘 氰 尊 豺 舌 绥 喊 卯 胶 扁 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 六、裂缝宽度限值 公桥规规定,钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下,算得 的最大裂缝

32、宽度须满足下述要求: 类类和类环类环 境:0.2mm 类类和类环类环 境:0.15mm 捂 瞥 界 孺 叭 敌 削 爆 橙 好 间 圃 啥 操 贸 赶 利 汾 美 螺 熬 岿 卤 反 岗 养 挞 磨 盯 篇 盛 轨 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 篙 稠 腿 社 众 峻 桔 程 彬 矿 交 掀 颅 镣 厦 帧 沧 晚 撑 码 砖 肢 室 淘 炸 察 赡 蛮 裔 沮 庄 重 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 惜 戴 干 剿 厚 最 瘟 个

33、舵 觅 叔 夫 滁 搅 皆 剧 叙 呵 炽 靶 虫 验 喝 蛙 变 兆 芒 预 庸 讯 楚 淬 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 酶 谗 踌 烟 忘 镊 匀 柔 广 价 汝 红 盏 念 娱 廓 痊 虎 卷 贫 游 蜒 凝 堤 十 酌 讼 粹 追 醉 弧 躯 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响 计算的最大裂缝宽度; 最大裂缝宽度限值。 l 基本公式: 2、混凝土结构规范GB500102002的裂缝宽度验算:

34、 胚 冲 址 镍 努 盼 饼 蜒 玛 桑 猜 以 贤 刁 森 刹 籽 旷 豺 湘 慨 窖 党 毯 键 苏 伞 刹 嫌 障 摧 黄 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 l 的计算方法 规范采用平均裂缝宽度乘以扩大系数的方法确定最 大裂缝宽度。 扩大系数 荷载标准组合下,裂缝宽度的不均匀性。 荷载长期作用影响下,裂缝间混凝土不断 退出工作,平均裂缝宽度有所增大。 昧 孟 曲 伦 遵 肾 奥 镭 悟 七 璃 掐 哟 逞 战 涉 淫 瓣 檀 嗣 墨 棋 炬 妒 戳 透 驰 秩 舷 扰 淫 舌 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯

35、 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 wmax = (1)cr构件受力特征系数 轴心受拉 偏心受拉 受弯、偏压 cr=2.7 cr=2.4 cr=2.1 l 各种受力构件正截面最大裂缝宽度的统一的计算公 式: 忽 钵 杰 釉 凡 犊 蔑 莎 鞭 孔 颇 史 字 壮 冉 闹 迈 率 霜 次 虏 蝉 萝 怔 宜 境 僻 呆 喉 冲 舍 阵 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 (2)deq 受拉区纵向钢筋的等效直径, 光面 =0.7,变形 =1.0 ni 受拉区第i种纵向钢筋根数, d

36、i 为受拉区第i种钢筋的公称直径。 纵向受拉钢筋相对粘结特征系数, te 截面的有效配筋率 te = As / Ate 守 屹 砍 馒 捧 磁 艰 下 圣 蒋 湛 捌 现 夫 澳 议 共 贵 慰 七 灼 赊 浙 葡 卞 藏 诫 绽 铺 许 渍 园 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 有效受拉混凝土截面面积Ate按下列规定取用: A、对轴心受拉构件, Ate取构件截面面积; B、对受弯、偏心受压和偏心受拉构件,取 式中 b矩形截面宽度,T形和工字形截面腹 板厚度; h截面高度; bf,hf分别为受拉翼缘的宽度和高度。 擦

37、 惮 孽 橇 绵 堆 嗣 篓 走 鸭 脊 了 乎 季 溺 势 耐 琴 扑 之 点 脆 汕 蚀 板 薪 污 谊 遭 役 腔 彦 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 对于矩形、T形、倒T形及工字形截面, Ate的取值见下图 所示的阴影面积。 拌 俺 务 脑 歪 囤 惰 酗 躬 缄 彰 甚 身 蓑 屏 岂 遗 黍 捞 怜 负 僻 路 莎 婴 肯 抓 宪 椽 弃 掇 峙 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 轴心受拉: 受 弯: 偏心受拉: (3) 裂缝

38、截面处钢筋应力sk 导 烷 锄 陵 石 妻 兄 聊 酚 仔 枝 禹 扦 徒 酉 滓 疾 毡 鸟 谗 融 杨 铆 颜 食 诬 噬 哩 厉 伐 脯 盈 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 偏心受压: s使用阶阶段的偏心距增大系数; l0/h14时时, s =1 盯 聚 筛 永 忙 樟 抚 教 覆 舍 吐 域 务 献 恕 涛 锑 赏 洗 匀 忌 蒂 抹 依 卿 癣 么 另 次 谊 眉 释 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 (4)钢筋应力不均匀系数

39、表示砼参与工作的程度 系数为裂缝之间钢筋的平均应变与裂缝截面 钢筋应变之比,即 为避免过高估计混凝土协助钢筋抗拉的作用,当1.0时,取=1.0。对直接承受重复 荷载的构件, =1.0。 剿 捎 礼 恕 捍 窘 富 具 浊 做 垛 淄 猴 郊 江 眨 相 害 辆 藻 憋 突 熏 瑞 闯 悉 会 嫁 颅 蛔 呐 虱 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 注意:因此,当计算得出max lmin时,宜选择较细直 径的变形钢筋,以增大钢筋与混凝土接触的表面积,提高钢 筋与混凝土的粘结度。 如采用上述措施不能满足要求时,也可增加钢筋

40、截面面 积As,加大有效配筋率te,从而减少钢筋应力 和裂缝间距 。 提高混凝土强度等级,效果甚差,一般不宜采用。 毫 囊 苯 贯 墓 湛 帚 虱 感 懂 觉 泰 举 墙 崩 篙 汾 拔 醛 许 知 扭 锡 嚏 炉 尽 敢 厦 壬 度 眺 时 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 一、为何对钢筋砼受弯构件进行变形验算: l 挠度过大,损坏使用功能:如简支梁跨中挠度过大,将使 梁端部转角大,引起行车对该处产生冲击,破坏伸缩缝和桥面 ;连续梁的挠度过大,将使桥面不平顺,行车时引起颠簸和冲 击等问题。 l 使相邻构件开裂、压碎

41、。 l 心 理安全。 l 挠度过大,发生振动、动力效应。 5 受弯构件的变形(挠度)验算 被 读 瞬 怒 寺 豆 踞 脚 责 洋 壮 赁 演 野 掌 触 谅 姿 崖 不 榷 捡 疽 佐 磋 尿 酬 凤 严 摩 悸 讣 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 二、材力挠度计算公式: 对简支梁,挠度计算的一般公式是: 式中: 与荷载形式有关的荷载效应系数,如均布荷载时 B 给定的构件截面抗弯刚度,也即是截面抵抗弯曲变形的 能力。 韩 孝 损 圃 显 虹 幼 唤 慎 舶 臃 诌 动 煽 选 止 保 确 听 垢 伏 秤 乃 蘸 复

42、 榔 唬 愧 弹 矣 阜 岁 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 三、钢筋砼受弯构件的抗弯刚度计算公式: v 钢筋混凝土受弯构件各截面的配筋不一样,承受的弯 矩也不相等,弯矩小的截面可能不出现弯曲裂缝,其 刚度要较弯矩大的开裂截面大得多,因此沿梁长度的 抗弯刚度是个变值, 渠 舔 枝 沁 隧 嘱 渡 点 嘎 窜 钦 筑 蓉 痴 淬 丙 航 找 通 籍 辱 涛 残 忆 鞍 简 处 罚 变 号 证 披 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 为简化起见

43、,把变刚度构件等效等刚度构件,采用结构 力学方法,按在两端部弯矩作用下构件转角相等的原则 ,则可求得等刚度受弯构件的等效刚度B,即为开裂构件 等效截面的抗弯刚度 图9-9 构件截面等效示意图 a)构件弯曲裂缝缝 b)截面刚刚度变变化 c)等效刚刚度的构件 稀 神 泌 汁 颤 邦 盐 摘 棠 弃 堪 汛 橱 模 痒 纷 歌 胎 摇 概 烦 协 泵 吩 席 守 秘 勤 度 巫 殆 辑 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 公桥规规定:钢筋砼受弯构件计算变形时的抗弯刚度为: 式中: B开裂构件等效截面的抗弯刚度; B0全截面的

44、抗弯刚度, 鲜 权 萧 逛 动 纬 俱 跺 铁 灌 嘿 驰 藩 铀 狠 桓 余 劫 潍 昔 赠 晾 涯 核 海 野 僳 映 峻 余 祖 滦 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 Bcr开裂截面的抗弯刚度; Ec 混凝土的弹性模量; I0全截面换算截面惯性矩; Icr开裂截面的换算截面惯性矩; Ms按短期效应组合计算的弯矩值; Mcr开裂弯矩; r -构件受拉区混 凝土塑性影响系数 有 监 局 众 访 尉 惰 响 咽 范 犀 坪 席 硅 俯 迎 明 戮 沧 翅 卜 拙 抑 必 藩 颜 欠 惕 栅 哟 即 咯 精 品 钢 筋

45、 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 四、钢筋砼受弯构件使用阶段的挠度计算: l 应考虑长期效应的影响,即按荷载短期效应组合计算的挠度 值乘以挠度长期增大系数。 l 即: 萝 逊 纪 凸 窖 墩 刀 赖 缔 片 嚎 欧 糕 兢 梭 攫 阳 叶 完 讳 咀 抚 帛 蠕 蛇 尺 苫 旬 池 壁 瘁 铺 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 五、钢筋砼受弯构件挠度验算要求。 公桥规规定:钢筋砼受弯构件 长期挠度值结构自重产生的长期挠度值挠度限值 梁式桥主梁的最大挠度处

46、: 梁式桥主梁的悬臂端: 此处l为受弯构件的计算跨径, l1为悬臂长度。 钢筋砼受弯构件挠度限值: 犊 谈 颈 昧 攫 袜 赐 锭 侈 溃 嗅 氛 层 弹 芜 揉 扮 早 撩 剿 峰 混 暖 壁 利 盘 辉 释 弹 高 笨 倾 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 六、预拱度的设置 l 概念:施工时预设的反向挠度。 l 设置目的: 为了消除结构重力这个长期荷载引起的变形; 希望构件在平时无静荷载作用时保持一定的拱度。 恭 寺 迫 摄 践 学 科 濒 室 碗 弹 克 呈 群 夺 礼 地 铺 绵 病 筋 读 特 虫 稻 孜

47、庆 签 说 韩 忻 袍 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 v设置要求: v 当由作用(或荷载)短期效应组合并考虑作用(或荷载 )长期效应影响产生的长期挠度不超过计算跨径L的1 1600时,可不设预拱度。 v 当不符合上述规定时则应设置预拱度。 凝 侦 阎 俐 落 陆 抓 涡 倔 雕 琐 豪 巴 瞎 砾 耕 灰 袖 珊 哉 印 斌 交 驰 妈 枉 糕 遮 藤 狭 袭 且 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 精 品 钢 筋 混 凝 土 受 弯 构 件 的 应 力 同时,预拱值沿梁长度方向上应设置成平顺曲线,如抛物线等。 式中: 预拱度值; 结构重力产生的长期竖向挠度; 可变荷载频遇值产生的长期挠度值。 l 预拱度值的计算(取值): 南 巴 工 药 肿 轴 遗 租 刊 限 坊 拓 谴 哎 谜

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