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混凝土结构设计原理课件(按新规范GB50010-2010编写)第9章变形和裂缝.pdf

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混凝土结构设计原理课件(按新规范GB50010-2010编写)第9章变形和裂缝.pdf
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第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 第 9章 混凝土构件的 裂缝宽度 、 变形验算与 耐久性 设计 本章主要内容 9.1 概 述 9.2 裂缝宽度 验算 9.3 变形 验算 9.4 混凝土结构的 耐久性 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 9.1 概 述 二、验算的目的 保证 适用性 和 耐久性 。 一、正常使用极限状态验算的内容 主要是 裂缝宽度 、受弯构件的 挠度 。 三、正常使用极限状态的可靠指标: 宜取 0~1.5 为何低一些? 如何低一些? 一是 荷载 采用准永久组合、或标准组合; 二是 材料强度 采用标准值。 S C 四、正常使用极限状态设计表达式 1、 C-裂缝宽度、变形等的 限值 。 见 P288附表 3-2。 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 环境 类别 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 裂缝控制 等级 wlim 裂缝控制 等级 wlim 一 三级 0.30( 0.4) 三级 0.20 二 a 0.20 0.10 二 b 二级 - 三 a 三 b 一级 - 附表 3-2 最大裂缝宽度的限值( mm) wmax wlim 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 构件类型 挠度限值 吊车梁 手动吊车 l0/500 电动吊车 l0/600 屋盖、楼盖 及楼梯构件 当 l09m时 l0/300( l0/400) P288附表 3-1 受弯构件的挠度限值 2、 S-正常使用极限状态 荷载组合的效应设计值。 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 准永久组合 qi---准永久系数 ,民用建筑一般为 0.3~0.5。 G j K q i Q i K11mnjiS S S钢筋混凝土构件 的 裂缝宽度 和 变形 验算 采用荷载 准永久组合 并考虑长期作用影响。 9.2 裂缝宽度验算 ▲ 裂缝分类 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 荷载 引起的裂缝( 约占 20%) 非荷载 因素引起的裂缝( 约占 80% ) 正 截面裂缝 斜 截面裂缝 非荷载因素 包括:温度变化、混凝土收缩、 混凝土碳化、钢筋锈蚀膨胀 以及 地基不均匀沉降 等 。 分 为 ▲ 裂缝控制措施 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 荷载 引起的裂缝(约占 20%) 非荷载 因素引起的裂缝(约占 80% ) 正截面裂缝 斜截面裂缝 分 为 主要通过 构造措施 (如加强配筋、设置变形缝等)进行控制 主要通过受剪 截面限制条件 和 限制箍筋强度 等措施加以控制 本节将介绍 正截面裂缝 : 出现机理与开展过程, 宽度计算方法及其控制措施。 P=0~Pcr ▲ 三个基本概念 w P=Pcr ft l P=Pq第一 选直径小的变形钢筋; 第二 增加配筋; 第三 施加预应力; 加大截面尺寸 或 提高混凝土强度等级的 效果非常小 。 第 9章 变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 2、影响 l、 w大小的本质因素 粘结强度、钢筋表面积、保护层厚度。 1、 l越大、 w越大 3、减小 w的措施: Cs 9.2.1 裂缝出现机理与开展过程 ( 以 轴心受拉构件 为例 ) 1、开裂的临界状态 N1=0~Ncr 钢筋 s 粘结应力  混凝土 c A B 砼实际强度 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 2、第一批裂缝出现后 N2=Ncr A B 混凝土 c 钢筋 s 粘结应力  砼实际强度 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 3、第二批裂缝出现的瞬间 Ncr2l 注: l为通过粘结应力  的积累可使砼达到 ft 的 长度 。 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计 4、第二批裂缝出现后 (裂缝已出齐) Ncr 65时取 cs =65。 2. 平均裂缝宽度 wm crcr llw cmsmm  -cr)1( lsmcmsm  -Nq Nq lcr wm wm  s  sm钢筋应变  cm砼应变 )1(smcmc  -令ssm 令推得 第 9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计
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