《09第九章 混凝土構(gòu)變形及裂縫寬度驗(yàn)算》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《09第九章 混凝土構(gòu)變形及裂縫寬度驗(yàn)算（19頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第九章 混凝土構(gòu)件的變形及裂縫寬度驗(yàn)算問(wèn)答題問(wèn)答題 計(jì)算題計(jì)算題目錄目錄1.1.何謂構(gòu)件截面的彎曲剛度何謂構(gòu)件截面的彎曲剛度? ?它與材料力它與材料力學(xué)中的剛度相比有何區(qū)別和特點(diǎn)學(xué)中的剛度相比有何區(qū)別和特點(diǎn)?怎樣建怎樣建立受彎構(gòu)件剛度計(jì)算公式立受彎構(gòu)件剛度計(jì)算公式? 2.2.何謂何謂“最小剛度原則最小剛度原則”?試分析應(yīng)用該試分析應(yīng)用該原則的合理性。原則的合理性。 3.3.簡(jiǎn)述參數(shù)簡(jiǎn)述參數(shù)te、的物理意義。的物理意義。 4.4.簡(jiǎn)述裂縫寬度驗(yàn)算的目的和要求簡(jiǎn)述裂縫寬度驗(yàn)算的目的和要求 。 答案答案答案答案答案答案答案答案答案答案答案答案目錄目錄5.5.最大裂縫寬度計(jì)算公式是怎樣建立起來(lái)最大裂縫

2、寬度計(jì)算公式是怎樣建立起來(lái)的的?6.6.何謂混凝土構(gòu)件的延性？其主要的表達(dá)何謂混凝土構(gòu)件的延性？其主要的表達(dá)方式及延性因素是什么？方式及延性因素是什么？ 7.7.影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的 主要因素是哪主要因素是哪些？些？答案答案答案答案答案答案答案答案答案目錄目錄8.8.為什么說(shuō)保護(hù)層厚度是影響構(gòu)件表面裂為什么說(shuō)保護(hù)層厚度是影響構(gòu)件表面裂縫寬度的一項(xiàng)主要因素？縫寬度的一項(xiàng)主要因素？ 9.試述耐久性設(shè)計(jì)的目的及基本原則。試述耐久性設(shè)計(jì)的目的及基本原則。10.試述保證耐久性的措施。試述保證耐久性的措施。答案答案答案答案答案答案答案答案答案目錄目錄何謂構(gòu)件截面的彎曲剛度何謂構(gòu)件截

3、面的彎曲剛度?它與材料力學(xué)中的它與材料力學(xué)中的剛度相比有何區(qū)別和特點(diǎn)剛度相比有何區(qū)別和特點(diǎn)?怎樣建立受彎構(gòu)件剛怎樣建立受彎構(gòu)件剛度計(jì)算公式度計(jì)算公式? 答答：從理論上講，混凝土受彎構(gòu)件的截面彎曲剛度應(yīng)取為M-曲線上相應(yīng)點(diǎn)處切線的斜率dM/d 。當(dāng)梁的截面形狀、尺寸和材料已知時(shí)，梁的截面彎曲剛度EI 是一個(gè)常數(shù)。對(duì)混凝土受彎構(gòu)件，截面彎曲剛度不是常數(shù)而是變化的。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，用到截面彎曲剛度的有兩種情況，可分別采用簡(jiǎn)化方法：1、對(duì)要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，可近似的把混凝土開(kāi)裂前的M-曲線視為直線，它的斜率就是截面彎曲剛度，取為0.85 EcI 0；2、驗(yàn)算正常使用階段構(gòu)件撓度時(shí)，由于鋼筋混凝土

4、受彎構(gòu)件正常使用時(shí)是帶裂縫工作的，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范定義在M-曲線上0.5Mu00.7Mu0區(qū)段內(nèi)，任一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)O相連的割線斜率tg為截面彎曲剛度，記為B。返回返回返回何謂何謂“最小剛度原則最小剛度原則”?試分析應(yīng)用該原則的試分析應(yīng)用該原則的合理性。合理性。 答答：最小剛度原則：在同號(hào)彎矩區(qū)段采用最大彎矩處的截面彎曲剛度（即最小剛度）作為該區(qū)段的截面彎曲剛度；對(duì)不同號(hào)的彎矩區(qū)段，分別取最大正彎矩和最大負(fù)彎矩處的截面彎曲剛度作為正負(fù)彎矩區(qū)段的截面彎曲剛度。理論上講，按“最小剛度原則”計(jì)算會(huì)使撓度值偏大，但實(shí)際情況并不是這樣。因?yàn)樵诩艨鐓^(qū)段還存在著剪切變形，甚至出現(xiàn)斜裂縫，它們都會(huì)使梁的

5、撓度增大，而這是在計(jì)算中沒(méi)有考慮到的，這兩方面的影響大致可以抵消，亦即在梁的撓度計(jì)算中除了彎曲變形的影響外，還包含了剪切變形的影響。返回返回返回簡(jiǎn)述參數(shù)簡(jiǎn)述參數(shù)te、的物理意義。的物理意義。 答答：參數(shù)te的物理意義是以有效受拉混凝土截面面積計(jì)算、且考慮鋼筋粘結(jié)性能差異后的有效縱向受拉鋼筋的配筋率；參數(shù)為鋼筋平均應(yīng)變與開(kāi)裂截面鋼筋應(yīng)變的比值，稱為受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)。參數(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。返回返回返回簡(jiǎn)述簡(jiǎn)述裂縫寬度驗(yàn)算的目的和要求裂縫寬度驗(yàn)算的目的和要求 。 答答：構(gòu)件裂縫控制等級(jí)共分為三級(jí)：一級(jí)為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫，二級(jí)為一般要求不出現(xiàn)裂縫，

6、三級(jí)為允許出現(xiàn)裂縫。一級(jí)和二級(jí)抗裂要求的構(gòu)件，一般要采用預(yù)應(yīng)力；而普通的鋼筋混凝土構(gòu)件抗裂要求為三級(jí)，階段都是帶裂縫工作的。當(dāng)裂縫寬度較大時(shí)，一是會(huì)引起鋼筋銹蝕，二是使結(jié)構(gòu)剛度減少、變形增加，在使用從而影響結(jié)構(gòu)的耐久性和正常使用，同時(shí)給人不安全感。因此，對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土構(gòu)件，裂縫寬度必須加以限制，要求使用階段最大裂縫寬度小于允許裂縫寬度。 即 maxmaxWW 需要進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算的構(gòu)件包括：受彎構(gòu)件、軸心受拉構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件、e00.55h0的大偏心受壓構(gòu)件。 返回返回返回最大裂縫寬度計(jì)算公式是怎樣建立起來(lái)的最大裂縫寬度計(jì)算公式是怎樣建立起來(lái)的?答答：規(guī)范采用了一個(gè)半理論半經(jīng)驗(yàn)的

7、方法，即根據(jù)裂縫出現(xiàn)和開(kāi)展的機(jī)理，先確定具有一定規(guī)律性的平均裂縫間距和平均裂縫寬度，然后對(duì)平均裂縫寬度乘以根據(jù)統(tǒng)計(jì)求得的擴(kuò)大系數(shù)來(lái)確定最大裂縫寬度Wmax。對(duì)“擴(kuò)大系數(shù)”，主要考慮兩種情況，一是荷載短期效應(yīng)組合下裂縫寬度的不均勻性；二是荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合的影響下，最大裂縫寬度會(huì)進(jìn)一步加大。規(guī)范要求計(jì)算的Wmax具有95的保證率。 tessscrdCEW1 . 07 . 2max 各種構(gòu)件正截面最大裂縫寬度計(jì)算公式為: 返回返回返回何謂混凝土構(gòu)件的延性？其主要的表達(dá)方式及何謂混凝土構(gòu)件的延性？其主要的表達(dá)方式及延性因素是什么？延性因素是什么？答答：結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面延性是指從屈服開(kāi)始到達(dá)到最大承載力

8、或達(dá)到以后而承載力還沒(méi)有顯著下降期間的變形能力。即延性是反映構(gòu)件的后期變形能力。延性通常是用延性系數(shù)來(lái)表達(dá)。 影響因素主要包括：縱向鋼筋配筋率、混凝土極限壓應(yīng)變、鋼筋屈服強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度等。即極限壓應(yīng)變 cu以及受壓區(qū)高度 kh0 和xa兩個(gè)綜合因素。返回返回返回影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素是哪些？影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素是哪些？答答：影響因素： I.內(nèi)部因素： 混凝土強(qiáng)度、滲透性、保護(hù)層厚度、水泥品種、標(biāo)號(hào)和用量、外加濟(jì)等；II.外部因素： 環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、 侵蝕性介質(zhì)等返回返回返回為什么說(shuō)保護(hù)層厚度是影響構(gòu)件表面裂縫寬度為什么說(shuō)保護(hù)層厚度是影響構(gòu)件表面裂縫寬度的一項(xiàng)主要

9、因素？的一項(xiàng)主要因素？答答：試驗(yàn)測(cè)量表明，裂縫出現(xiàn)以后，裂縫處混凝土并不是均勻地回縮，近鋼筋處由于鋼筋的約束作用，混凝土回縮很小，表面處回縮大，因此形成了喇叭口狀裂縫剖面。裂縫寬度的變化說(shuō)明構(gòu)件表面裂縫寬度主要是由開(kāi)裂截面混凝土的應(yīng)變梯度所控制。大量對(duì)比試驗(yàn)表明，當(dāng)其他條件相同時(shí)，保護(hù)層厚度越大，構(gòu)件表面裂縫寬度也越大。鋼筋與混凝土在接觸面上的滑移很小，對(duì)構(gòu)件表面裂縫的開(kāi)展部其主要作用。保護(hù)層厚度是影響構(gòu)件表面裂縫寬度的主要因素。返回返回返回試述耐久性設(shè)計(jì)的目的及基本原則。試述耐久性設(shè)計(jì)的目的及基本原則。 答答： 耐久性概念設(shè)計(jì)的目的是指在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)下，必須保持適合于使用

10、，滿足既定功能的要求。 耐久性概念設(shè)計(jì)的基本原則是根據(jù)結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別和設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì)。返回返回返回試述保證耐久性的措施。試述保證耐久性的措施。 答答：保證耐久性的措施有：a.規(guī)定最小保護(hù)層厚度；b. 滿足混凝土的基本要求；控制最大水灰比、最小水泥用量、最低強(qiáng)度等級(jí)、最大氯離子含量以及最大堿含量。c.裂縫控制：一級(jí)：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；二級(jí)：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；三級(jí)：允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。d. 其他措施 對(duì)環(huán)境較差的構(gòu)件，宜采用可更換或易更換的構(gòu)件； 對(duì)于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，宜采用帶肋環(huán)氧涂層鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)有防護(hù)措施。 采用有利提高耐久性的高強(qiáng)混凝土。返回返回返回

11、【9-1】某門廳入口懸挑板如圖所示。板上均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值：可變荷載pk0.5kNmm2（準(zhǔn)永久值系數(shù)為1.0），永久荷載gk82kNmm2，配置直徑為16mm的級(jí)縱向受拉鋼筋（Es2105MPa），間距為200mm，混凝土為C30（ftk2.01MPa，Ec 3104MPa ），試驗(yàn)算板的最大撓度是否滿足規(guī)范允許撓度值l0/100的要求?！窘狻咳?m板寬作為計(jì)算單元。（1）求彎矩標(biāo)準(zhǔn)值220118 0.5338.25kN m22skkMgpl荷載短期效應(yīng)組合彎矩:220118 1.0 0.5338.25kN m22lkqkMgp l荷載長(zhǎng)期效應(yīng)組合彎矩:目錄目錄（2）求受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)20

12、1005mm ,1000mm,200 15 8 117mm10050.010050.50.5 1000 200stebhAbh s由題知A6038.25 10247.16MPa0.870.87 177 10050.650.65 2.011.11.10.01005 247.16sskstkteskMA hf 0.574（3）求短期剛度Bs542 106.673 10sEcEE目錄目錄010050.005681000 117sAbh20521221.150.2 62 10 1005 1775.79 10 N mm1.15 0.574 0.2 6 6.67 0.00568sssEEAhB （4）求長(zhǎng)

13、期剛度Bl61266122(1)38.25 10 5.79 1038.25 102 138.25 102.9 10 N mmslslsMBBMM目錄目錄（5）求跨中最大撓度f(wàn)262001238.25 10300029.7mm30mm44 2.9 10100slMllfB滿足要求。討論：討論：受彎構(gòu)件變形驗(yàn)算的關(guān)鍵在于求長(zhǎng)期剛度受彎構(gòu)件變形驗(yàn)算的關(guān)鍵在于求長(zhǎng)期剛度Bl，然后以，然后以Bl代替材料力學(xué)撓度公式中的代替材料力學(xué)撓度公式中的EI，計(jì)，計(jì)算出構(gòu)件的變形即可。算出構(gòu)件的變形即可。目錄目錄【9-2】試驗(yàn)算【9-1】中挑板的最大裂縫寬度?！窘狻坑缮侠芍簃ax5lim(1.90.08)247.16162.1 0.574(1.9 20 0.08)2 100.010050.246mm0.3mm eqskcrstedcE 滿足要求。0.01005te247.16,skMPa0.574,d=16mm, c=20mm, Es2105MPa, 1 . 2cr目錄目錄