受扭構(gòu)件扭曲截面的性能與設(shè)計(jì)

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1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性教材作者：陳平課件制作：趙祥、朱麗華課件審查：李方圓鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性主要內(nèi)容：考慮構(gòu)件變形、裂縫和耐久性的重要性鋼筋混凝土構(gòu)件變形和裂縫寬度的驗(yàn)算方法重點(diǎn)：第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性結(jié)構(gòu)的功能:安全性——承載能力極限狀態(tài)適用性——影響正常使用，如吊車(chē)、精密儀器對(duì)其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響振動(dòng)、變形過(guò)大對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：門(mén)窗開(kāi)關(guān)，隔墻開(kāi)裂等心理承受：不安全感，振動(dòng)噪聲耐久性——裂縫過(guò)

2、寬：鋼筋銹蝕導(dǎo)致承載力降低，影響使用壽命外觀感覺(jué)正常使用極限狀態(tài)第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算過(guò)大裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響——引起鋼筋的嚴(yán)重銹蝕，降低結(jié)構(gòu)的耐久性，損壞結(jié)構(gòu)的外觀，引起使用者的不安裂縫控制——達(dá)到正常使用極限狀態(tài)界限時(shí)臨界裂縫寬度的限值裂縫寬度的計(jì)算產(chǎn)生原因——荷載作用；混凝土的組成成分；溫度變化；混凝土的收縮和徐變；基礎(chǔ)的不均勻沉降；鋼筋的銹蝕裂縫形態(tài)——正裂縫；斜裂縫；粘結(jié)裂縫第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算

3、裂縫形態(tài)第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算裂縫出現(xiàn)及開(kāi)展的過(guò)程1裂縫的出現(xiàn)、分布和開(kāi)展時(shí)，鋼筋與混凝土粘結(jié)無(wú)破壞，純彎段各截面拉應(yīng)變均勻分布；時(shí)，在薄弱處，出現(xiàn)第一批裂縫;時(shí)，出現(xiàn)第二批裂縫，裂縫之間混凝土應(yīng)力達(dá)到，裂縫間距在l~2l之間，“裂縫出現(xiàn)階段”；繼續(xù)增加，裂縫開(kāi)展。第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算粘結(jié)強(qiáng)度鋼筋表面積大小配筋率裂縫寬度影響因素傳

4、遞長(zhǎng)度l裂縫寬度受拉區(qū)混凝土的滑移徐變和拉應(yīng)力的松弛混凝土的收縮鋼筋直徑變化裂縫寬度指的是受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件側(cè)表面上混凝土的裂縫寬度1裂縫的出現(xiàn)、分布和開(kāi)展第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算2平均裂縫間距軸心受拉構(gòu)件粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度由平衡條件第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算2平均裂縫間距平均裂縫間距l(xiāng)m與的關(guān)系上式表明，當(dāng)配筋率相同時(shí)，鋼筋直徑越細(xì)，裂縫間距越小，裂縫寬度也越小，即裂縫的分布與開(kāi)展細(xì)而密。但上式中，當(dāng)趨于

5、零時(shí)，裂縫間距也趨于零，這與實(shí)際不符。試驗(yàn)表明，當(dāng)很大時(shí)，裂縫間距趨于某一常數(shù)，該數(shù)與混凝土保護(hù)層厚度以及鋼筋有效約束區(qū)有關(guān)。為此，對(duì)上式進(jìn)行如下修正：第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算2平均裂縫間距對(duì)于常用的帶肋鋼筋，《規(guī)范》給出的平均裂縫間距l(xiāng)m的計(jì)算公式為軸心受拉構(gòu)件受彎、偏拉、偏壓構(gòu)件第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3平均裂縫寬度平均裂縫寬度的計(jì)算公式為平均裂縫寬度計(jì)算圖式——裂縫截面處縱向鋼筋的拉應(yīng)力——縱向鋼筋應(yīng)

6、變不均勻系數(shù)——裂縫間混凝土自身伸長(zhǎng)對(duì)裂縫寬度的影響系數(shù)，為簡(jiǎn)化，一般取0.85式中：第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3平均裂縫寬度裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力均可按裂縫截面處力的平衡條件求得軸心受拉構(gòu)件——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向拉力——受拉鋼筋總截面面積式中第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3平均裂縫寬度裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力受彎構(gòu)件——按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的截面彎矩——截面有效高度——內(nèi)力臂系數(shù)，可近似取為0.87式中受彎

7、構(gòu)件裂縫截面處的應(yīng)力第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3平均裂縫寬度裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力偏心受拉構(gòu)件式中大、小偏心受拉構(gòu)件鋼筋應(yīng)力計(jì)算圖式—軸向拉力作用點(diǎn)至受壓區(qū)或受拉較小邊縱向鋼筋合力點(diǎn)的距離—截面重心至受壓或較小受拉邊緣的距離第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3平均裂縫寬度裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件鋼筋應(yīng)力計(jì)算圖式第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3平均裂縫寬度裂縫截

8、面處的鋼筋應(yīng)力偏心受壓構(gòu)件式中——按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向壓力值——Nk至受拉鋼筋A(yù)s合力點(diǎn)的距離——縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)至受壓區(qū)合力點(diǎn)的距離——使用階段的軸向壓力偏心距增大系數(shù)，當(dāng)l0／h≤14時(shí)，取1.0?！軌阂砭壗孛婷娣e與腹板有效截面面積的比值第8章混凝土構(gòu)件的使用性能及結(jié)構(gòu)的耐久性8.1鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算3平均裂縫寬度縱向鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)純彎區(qū)段內(nèi)鋼筋應(yīng)變分布系數(shù)的物理意義就是反映裂縫間受拉混凝土對(duì)縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度的影響因素