钢筋混凝土结构的适用性和耐久性陕西理工学院.pptx
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1、1第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助第第10章章钢筋混凝土结构的钢筋混凝土结构的适用性和耐久性适用性和耐久性第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助本章重点本章重点掌握掌握受弯构件裂缝宽度的验算方法受弯构件裂缝宽度的验算方法;掌握掌握受弯构件截面刚度计算与变形验算方法受弯构件截面刚度计算与变形验算方法。了解钢筋混凝土结构的耐久性设计要求了解钢筋混凝土结构的耐久性设计要求。了解受弯构件竖向弯曲裂缝的出现和开展过程了解受弯构件竖向弯曲裂缝的出现和开展过程;第10 章混凝土结构设计原理混
2、凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助10.1概概概概 述述述述v构件的裂缝宽度和挠度验算属于正常使用极限状态。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。而裂缝宽度过大,则同时影响使用功能和耐久性。裂缝裂缝荷载引起的裂缝:荷载引起的裂缝:非荷载引起的裂缝:非荷载引起的裂缝:由材料收缩、温度变化、钢由材料收缩、温度变化、钢筋锈蚀后体积增大、地基不筋锈蚀后体积增大、地基不均匀沉降等产生的裂缝。均匀沉降等产生的裂缝。(约占约占80%)与构件的受力特征有
3、关与构件的受力特征有关。(约占约占20%)第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助NkNkNkNkNkNke0e0Tk(a)(b)(c)(e)(d)TkMkMk(a)轴心受拉轴心受拉;(b)偏心受拉偏心受拉;(c)偏心受压偏心受压;(d)受弯和受剪受弯和受剪;(e)受扭。受扭。第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助通常,裂缝宽度和挠度一般可分别用控制通常,裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大钢筋直径最大钢筋直径和和最大跨高比最大跨高比来控制,只有在构件来控制,只有在构件截面尺寸小、钢筋应
4、力大时进行验算。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,规定了为防止温度应力过大引起的开裂,规定了伸缩缝之间的伸缩缝之间的最大间距最大间距。为防止由于钢筋周围混凝土过快地碳化失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钢筋纵向的裂缝,规定了钢筋的混凝土保护层的护层的最小厚度最小厚度。非非荷荷载载引引起起的的裂裂缝缝第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助v 与承载能力极限状态设计相比,正常使用极限状与承载能力极限状态
5、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。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结构构件达到正常使用要求的规定限值规定限值、裂、裂缝宽度和变形限值。缝宽度和变形限值。v 裂缝宽度和变形的验算表达式如下:裂缝宽度和变形的验算表达式如下:SC10-1S 结构构件按荷载效应的标准组合、准永久组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合或标准组合并考虑长期作用影响得到的裂裂缝宽度或变形值缝宽度或变形值;式中式中第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助10-2荷载效应的标准组合为
6、:荷载效应的标准组合为:10-3荷载效应的准永久组合为: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:在进行荷载效应计算时,荷载组合有两种情况:第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助10.2裂缝宽度验算裂缝宽度验算裂缝宽度验算裂缝宽度验算裂缝的控制等级分为三级,钢筋混凝土结构构件裂缝的控制等级分为三级,钢筋混凝土结构构件进行裂缝宽度的验算。进行裂缝宽度的验算。10.2.1验算公式验算公式10-4按荷载效应标准值组合并考虑长期作用影响计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;算的最大裂缝宽度;最大裂缝宽
7、度的限值。对此建筑工程、公路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。桥涵工程有不同的要求。第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助10.2.2wmax的计算方法的计算方法规范的思路:规范的思路:得到最大裂缝宽度得到最大裂缝宽度wmax若干假定若干假定根据裂缝出现机理根据裂缝出现机理建立理论公式,计算平均裂缝宽度建立理论公式,计算平均裂缝宽度wm按试验资料确定扩大系数按试验资料确定扩大系数第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助1.裂缝的出现和开展裂缝的出现和开展当当c
8、 ftk,在某一薄弱环节第一条裂缝出现,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由于钢筋和混凝土之间的粘结,混凝土应力逐渐增加至至ftk出现第二批裂缝,一直到裂缝之间的距离近到不出现第二批裂缝,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足以使粘结力传递至混凝土达到ftk完成裂缝出现完成裂缝出现的全部过程的全部过程。出现:当当荷荷载载继继续续增增加加到到Nk,在在一一个个裂裂缝缝间间距距范范围围内内由由钢钢筋筋与与混混凝凝土土应应变变差差的的累累积积量量,即即形形成成了了裂裂缝缝宽宽度。度。开展:第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页
9、页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助2.平均裂缝宽度平均裂缝宽度wmNcr+N211Ncr+N 分布ftksmss(b)(c)(d)(e)123ftkNkNk(a)裂缝宽度等于裂缝裂缝宽度等于裂缝间距范围内钢筋和混间距范围内钢筋和混凝土的变形差凝土的变形差;v粘结粘结-滑移理论:滑移理论:第10 章混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理主主页页目目录录上一章上一章下一章下一章帮帮助助我国我国规范规范是建立在粘结是建立在粘结滑移理论和无滑滑移理论和无滑移理论的基础上,移理论的基础上,结合大量试验结果得到的结合大量试验结果得到的半理论半理论半经验半经验公式。公式。构件表面裂缝宽度构件表面裂缝宽
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