裂缝宽度验算.ppt

第十一章变形和裂缝宽度的计算
概述
第十章钢筋混凝土的变形与裂缝
Deformation and Crack Width of RC Beam
§ 概述
外观感觉
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裂缝过宽:钢筋锈蚀导致承载力降低,
影响使用寿命
耐久性—
心理承受:不安全感,振动噪声
对非结构构件的影响:门窗开关,隔墙开裂等
振动、变形过大
对其它结构构件的影响
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影响正常使用:如吊车、精密仪器
适用性—
承载能力极限状态
安全性—
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结构的
功能
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第十一章变形和裂缝宽度的计算
概述
对于超过正常使用极限状态的情况,由于其对生命财产的危害性比超过承载力极限状态要小,因此相应的可靠度水平可比承载力极限状态低一些。
正常使用极限状态的计算表达式为,
Sk:作用效应标准值,如挠度变形和裂缝宽度,应根据荷载标准值和材料强度标准值确定。
以受弯构件为例,在荷载标准值产生的弯矩可表示为,
Mk = CGGk+CQQk
由于活荷载达到其标准值Qk的作用时间较短,故Mk称为短期弯矩,其值约为弯矩设计值的50%~70%。
由于在荷载的长期作用下,构件的变形和裂缝宽度随时间增长,因此需要考虑长期荷载的影响,长期弯矩可表示为,
Mq = CGGk+yqCQQk
yq为活荷载准永久值系数(quasi-permanent load)
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第十章钢筋混凝土构件的变形和裂缝
裂缝宽度的验算
§ 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算
裂缝及裂缝控制等级
裂缝及裂缝宽度
裂缝的开展是由于混凝土的回缩,钢筋的伸长,导致混凝土与钢筋之间产生相对滑移的结果。
裂缝宽度等于混凝土在开裂截面的回缩量。
当荷载长期作用时,由于混凝土的滑移徐变和拉应力的松弛,将导致裂缝间受拉混凝土不断退出工作,使裂缝开展宽度增大;
混凝土的收缩使裂缝间混凝土的长度缩短,这也会引起裂缝的进一步开展;
由于荷载的变动使钢筋时而被拉长时而又回缩,其直径也时胀时缩,将引起粘结强度的降低,导致裂缝宽度的增大。
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三、荷载产生的裂缝
裂缝形成的原因
荷载形成的裂缝
第十章钢筋混凝土构件的变形和裂缝
裂缝宽度的验算
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第十章钢筋混凝土构件的变形和裂缝
裂缝控制等级
《规范》将裂缝控制分为三个等级:
一级:严格要求不出现裂缝的构件。

要求
:按荷载效应标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土的拉应力。
二级:一般要求不再现裂缝的构件。

要求
:按荷载效应准永久组合计算时,构件受拉边缘混凝土的拉应力。
三级:允许出现裂缝的构件。
裂缝宽度的验算
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第十章钢筋混凝土构件的变形和裂缝
裂缝的出现、分布与开展
裂缝宽度的验算
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★在裂缝出现前,混凝土和钢筋的应变沿构件的长度基本上是均匀分布的。
★当混凝土的拉应力达到抗拉强度时,首先会在构件最薄弱截面位置出现第一条(批)裂缝。
★裂缝出现瞬间,裂缝截面位置的混凝土退出受拉工作,应力为零,而钢筋拉应力应力产生突增Dss= ft /r,配筋率越小,Dss就越大。
★由于钢筋与混凝土之间存在粘结,随着距裂缝截面距离的增加,混凝土中又重新建立起拉应力sc,而钢筋的拉应力则随距裂缝截面距离的增加而减小。
★当距裂缝截面有足够的长度 l 时,混凝土拉应力sc增大到ft,此时将出现新的裂缝。
第十章钢筋混凝土构件的变形和裂缝
裂缝宽度的验算
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★如果两条裂缝的间距小于2 l,则由于粘结应力传递长度不够,混凝土拉应力不可能达到ft,因此将不会出现新的裂缝,裂缝的间距最终将稳定在(l ~ 2 l)之间, l。
★从第一条(批)裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出现阶段,该阶段的荷载增