当前位置:文档之家› 第9章裂缝和挠度计算

第9章裂缝和挠度计算


露天 70 50 35 40 30 30 20
纵向受力钢筋的混凝土最小保护层厚度(mm)
板、墙、壳


环境类别 ≤C20 C25~ ≥50 ≤C20 C25~ ≥50 ≤C2 C25~ ≥50
C45
C45
0
C45

20
15 15 30
25
25 30
30
30
a/
二b
/
20 20 / 25 20 /
30 30 / 35 30 /
几个观点: (1)一般情况下,建筑结构的裂缝不可避免; (2)裂缝的存在会降低建筑物的整体性、耐久性和抗震性能,影响 心理和观感; (3)对于工程中存在的裂缝,应根据部位和形状,分析原因和危害, 不能忽视隐患的存在,也不能产生恐惧感; (4)应特别注重对结构稳定和受剪承载力产生严重影响的裂缝(无 明显征兆);
1
N 裂缝出现。砼一开裂,原本
张紧的砼此时向裂缝两侧回 缩,但其回缩不自由,受到
Ns 1
钢筋约束而直到被阻止。在
回缩的那一段长度l中,砼
重点、难点:构件裂缝宽度和变形公式的建立、构件裂缝宽度和变 形的影响因素。
9.1 概述
9.1.1 裂缝控制的三个等级
构件的裂缝宽度和挠度验算是属于正常使用极限状态 1 一级:严格要求不出现裂缝的构件 要求:在荷载效应标准组合作用下,构件不允许出现裂缝。
ck pc 0 在荷载效应标准组合作用下,抗裂验算边缘的混凝土法向应力;
e0
e0
1 荷载产生的裂缝
Ns Ns
(a)
NsΒιβλιοθήκη TsNs(b)
Ns
Ns
(c)
(d)
T (e)
2 非荷载裂缝
非荷载裂缝一般通过构造措施控制。
为防止温度应力过大引起的开裂,规范规定了最大伸缩缝之间
非 荷
间距。


缝 为防止由于钢筋周围砼过快的碳化失去对钢筋的保护作用,出现
控 制
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
ck
pc 扣除全部预应力损失后,在抗裂验算边缘混凝土的预压应力。
9.1.1 裂缝控制的三个等级
2 二级:一般要求不出现裂缝的构件 要求:在荷载短期效应组合作用下,构件上拉应力应小于混凝土的抗拉 强度;在荷载效应的准永久组合作用下,构件上不宜产生拉应力(有经 验可适当放松)。
ck pc ftk cq pc 0

受人为或自然的侵蚀物质影响的环境。
严寒:最冷月平均温度≤-10度,日平均温度不高于5度的天数≥145天; 寒冷:最冷月平均温度0~-10度,日平均温度不高于5度天数90~145天。
9.1.2 裂缝形成的原因
裂缝
荷载引起的裂缝:占20%,——max [max]
非荷载引起的裂缝:占80%,材料收缩、温度变化、混凝土碳 化后引起钢筋锈蚀、地基不均匀沉降。
注:我国规范采用半理论半经验方法计算裂缝宽度。
9.2.1 裂缝出现与开展规律
Ns
NNcr
1
ct=ftk
1
NNcr
Ns
(a)
ftk (b)
s ss
(c)
max
(d)
9.2.1 裂缝出现与开展规律
未出现裂缝时,轴拉构件各截面上砼拉应力和拉应变大致相同。
当受拉砼ct> ct , N + 在构件某一薄弱截面第一批 cr
30
30
35
30

30 25 /
40 35 /
40
35
注:混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径。基础中纵向受力钢 筋保护层厚度不应小于40mm,当无垫层时不应小于70mm。 有防火要求建筑,其混凝土保护层厚度应符合有关规定。
9.1.3 正常使用极限状态验算材料强度和荷载取值
我们称变形及裂缝宽度为验算,并在验算时采用荷载标准值、 荷载准永久值和材料强度的标准值。由于构件的变形及裂缝宽度 都随时间而增大,所以应按荷载效应的标准组合并考虑长期作用 的影响。
第九章
钢筋砼构件变形与裂缝验算
本章主要内容
9.1 概述 9.2 裂缝宽度验算 9.3 挠度计算 9.4 耐久性要求(略)
本章基本要求
1. 裂缝宽度的验算:计算理论概述,裂缝开展前后的应力变化。裂缝 间距、平均裂缝宽度、最大裂缝宽度、允许裂缝宽度及减小裂缝宽度的 措施; 2. 受弯构件挠度验算:裂缝出现前的刚度计算,在荷载短期效应组合 下的短期刚度计算;在荷载短期效应组合下并考虑荷载长期效应组合影 响的长期刚度计算; 3. 耐久性规定。
材料强度
材料强度标准值
按荷载效应 的标准组合
荷载
荷载标准值
准永久组合
标准组合并考虑 长期作用的影响
9.2 裂缝宽度验算

半理论半经
分析裂缝形成开展机理,建立力学模

验方法

型,推导计算公式,试验资料确定计 算参数。





数理统计
分析试验资料,确定影响参数和主要
方法
因素,数理统计方法确定计算公式。
结构构件的裂缝控制公式
max lim
结构构件的裂缝控制及最大裂缝宽度限值
环境类别
一 二 三
钢筋混凝土结构
裂缝控制等级 三
Wlim(mm) 0.3(0.4)

0.2

0.2
预应力混凝土结构
裂缝控制等级 三
Wlim(mm) 0.2

/

/
混凝土结构的环境类别
类别 一
a 二
b


条件
室内正常环境。
室内潮湿环境;非严寒和非寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性 的水或土壤直接接触的环境。 严寒和寒冷地区的露天环境、与无侵蚀性的水或土壤直接接触 的环境。 使用除冰盐的环境;严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境;滨 海室外环境。 海水环境。
cq 准永久荷载作用下抗裂验算边缘混凝土的预压应力。
9.1.1 裂缝控制的三个等级
3 三级:构件上允许出现拉应力,但对裂缝宽度需要进行控制。 要求:在荷载效应标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度不超过 规定的限值(具体计算见后)。
注意 (1)一级、二级为抗裂验算,一般属于预应力混凝土构件;三级为裂 缝宽度验算,一般属于普通混凝土构件; (2)普通混凝土构件在使用中一般会存在裂缝,但是过大的裂缝宽度 会影响结构外观并影响正常使用。 (3)裂缝控制等级和裂缝宽度限值根据环境类别和结构类别确定(附 表1-13)。
小厚度。
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,钢筋应力高时进行验算。
钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m)
结构类别 排架结构 框架结构
剪力墙结构
挡土墙、地下室墙壁等结构
装配式 装配式 现浇式 装配式 现浇式 装配式 现浇式
室内或土中 100 75 55 65 45 40 30
相关主题