第八章第八章 鋼筋混凝土構件鋼筋混凝土構件 正常使用極限狀態(tài)驗算正常使用極限狀態(tài)驗算8-1 抗裂驗算抗裂驗算一般要求一般要求（1）抗裂就是不允許混凝土開裂。（2）鋼筋混凝土構件正截面抗裂驗算應滿足下式 tkcttf(8-1)由荷載標準組合或準永久組合計算的驗算截面的混凝土拉應力值；混凝土抗拉強度標準值；ttkfctctct混凝土拉應力限制系數(shù)（對水工混凝土結構構件，荷載標準組合時，=0.85；荷載準永久組合時，=0.70）。8-2 鋼筋混凝土結構裂縫寬度的驗算鋼筋混凝土結構裂縫寬度的驗算一、裂縫產生的原因：一、裂縫產生的原因：1、荷載引起的裂縫：、荷載引起的裂縫：占20%，計算，式中，最大裂縫寬度限值。tctflimmaxlim2、非荷載引起的裂縫：、非荷載引起的裂縫：通常，裂縫寬度和撓度一般可分別用控制最大鋼筋直徑和最大跨高比來控制只有在構件截面尺寸小，鋼筋應力高時進行驗算。二、裂縫寬度的計算方法二、裂縫寬度的計算方法1、裂縫出現(xiàn)與分布規(guī)律、裂縫出現(xiàn)與分布規(guī)律圖8-2 第一條裂縫至將出現(xiàn)第二條裂縫間混凝土及鋼筋應力（1）在裂縫未出現(xiàn)前：受拉區(qū)鋼筋與混凝土共同受力；沿構件長度方向，各截面的受拉鋼筋應力及受拉區(qū)混凝土拉應力大體上保持均等。（2）裂縫出現(xiàn)：（3）裂縫發(fā)展：在裂縫陸續(xù)出現(xiàn)后，沿構件長度方向，鋼筋與混凝土的應力是隨著裂縫的位置而變化的（圖8-3）。圖8-3 中和軸、混凝土及鋼筋應力隨著裂縫位置變化情況 2、平均裂縫間距、平均裂縫間距平均裂縫間距為teeqcrdcl08.09.1(8-2)iiiiieqdndnd2 (8-3)系數(shù)，對軸心受拉構件，取=1.1；對偏心軸心受拉構件，取=1.05；對其他受力構件，取=1.0；c最外層縱向受力鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離（mm），當c65mm時，取c=65mm；按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率 。當 0.01時，取=0.01；tetesteAAteteA有效受拉混凝土截面面積，對軸心受拉構件取構件截面面積；對受彎、偏心受壓和偏心受拉構件，取腹板截面面積的一半與受拉翼緣截面面積之和（圖8-4），即 此處 、為受拉翼緣的寬度、高度；fftehbbbhA)(5.0fbfh SAeqidiiniii縱向受拉鋼筋截面面積；縱向受拉鋼筋的等效直徑（mm）；第種縱向受拉鋼筋的直徑（mm）；第種縱向受拉鋼筋的根數(shù)；第種縱向受拉鋼筋的相對粘結特性系數(shù)，對帶肋鋼筋，取1.0；對光面鋼筋，取0.7。圖8-4 有效受拉混凝土截面面積3、平均裂縫寬度、平均裂縫寬度（1）平均裂縫寬度計算公式：crsmsmcmcrcmcrsmm1lllw（8-4）圖8-5平均裂縫寬度計算圖 ，分別為裂縫間鋼筋及混凝土的平均拉應變。smcm85.0/1smcmccrsskcmlEw(8-5)按荷載標準組合計算的構件縱向受拉鋼筋應力。sk（2）裂縫間鋼筋應變不均勻系數(shù)）裂縫間鋼筋應變不均勻系數(shù)的計算：的計算：ssm值越小，表示混凝土承受拉力的程度越大；值越大，表示混凝土承受拉力的程度越小值隨鋼筋應力的增大而增大 sktetkf65.01.1 (8-6)當1.0時，取=1.0。對直接承受重復荷載的構件，取=1.0。4、最大裂縫寬度、最大裂縫寬度s=1.90=1.66 s=1.50。scrsskcsmaxlEwl (8-7)teeqdcEw08.09.1sskcrmax(8-8)構件受力特征系數(shù)，為前述各系數(shù)、的乘積。對軸心受拉構件取2.7，對偏心受拉構件取2.4；對受彎構件和偏心受壓構件取2.1；crcsl 根據(jù)試驗，偏心受壓構件e0/h00.55時，正常使用階段裂縫寬度較小，均能滿足要求，故可不進行驗算。對于直接承受重復荷載作用的吊車梁，卸載后裂縫可部分閉合，同時由于吊車滿載的概率很小，吊車最大荷載作用時間很短暫，可將計算所得的最大裂縫寬度乘以系數(shù)0.85。如果超過允許值，則應采取相應措施，如適當減小鋼筋直徑，使鋼筋在混凝土中均勻分布；采用與混凝土粘結較好的變形鋼筋；適當增加配筋量（不夠經濟合理），以降低使用階段的鋼筋應力。這些方法都能一定程度減小正常使用條件下的裂縫寬度。但對限制裂縫寬度而言，最根本的方法也是采用預應力混凝土結構。三、裂縫截面鋼筋應力三、裂縫截面鋼筋應力1、軸心受拉構件、軸心受拉構件skskAN（8-9）按荷載標準組合計算的軸向拉力值 kN2、矩形截面偏心受拉構件、矩形截面偏心受拉構件)(0sksskahAeN(8-10)按荷載標準組合計算的軸向拉力值 kN e軸向拉力作用點至縱向受壓鋼筋（對小偏心受拉構件，為拉應力較小一側的鋼筋）合力點的距離，ahee2/0圖8-6偏心受拉構件截面應力圖形（a）小偏心受拉；（b）大偏心受拉3、受彎構件、受彎構件s0ksk87.0AhM(8-11)Mk按荷載標準組合計算的彎矩值。圖8-7 受彎構件截面應力圖形4、大偏心受壓構件、大偏心受壓構件00f112.087.0hehz(8-12)s0syee2000s)(/400011hlhe0fffbhhbb (8-13)(8-14)(8-15)由圖8-8的力矩平衡條件可得1skskzeAN (8-16)按荷載標準組合計算的軸向壓力值；e軸向壓力作用點至縱向受拉鋼筋合力點的距離；z縱向受拉鋼筋合力點至受壓區(qū)合力點的距離；使用階段的偏心距增大系數(shù)。當l0/h14時，可取1.0；截面重心至縱向受拉鋼筋合力點的距離；受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值，圖8-8 大偏心受壓構件截面應力圖形kNssyfy當h f0.2h0時，取h f=0.2h08-3 變形驗算變形驗算一、一般要求一、一般要求鋼筋混凝土受彎構件的變形計算是指對其撓度進行驗算，按荷載標準組合并考慮長期作用影響計算的撓度最大值 ，應滿足maxflim,fmax,faa（8-17）受彎構件的撓度限值。limf二、二、鋼筋混凝土受彎構件截面剛度鋼筋混凝土受彎構件截面剛度 22flslEIMsa （8-18）=M/EL，為截面曲率；s是與荷載形式、支承條件有關的撓度系數(shù)。如對于均布荷載作用下的簡支梁，s=5/48。對于鋼筋混凝土適筋梁，其彎矩（M）與撓度（af）間的關系如圖8-9的實線所示。可見其截面剛度不是常數(shù)，而是隨著彎矩的變化而變化。在荷載標準組合作用下，鋼筋混凝土受彎構件的截面抗彎剛度，簡稱短期剛度，用Bs表示；在荷載標準組合并考慮長期作用影響的截面抗彎剛度，簡稱長期剛度，用B表示。圖8-9 M-a f 與M-關系曲線1、短期剛度、短期剛度Bs的計算的計算對于要求不出現(xiàn)裂縫的構件對于要求不出現(xiàn)裂縫的構件 0cs85.0IEB（8-19）I0換算截面慣性矩。換算截面慣性矩。對于允許出現(xiàn)裂縫的構件，鋼筋混凝土受彎構件短對于允許出現(xiàn)裂縫的構件，鋼筋混凝土受彎構件短期剛度期剛度Bs的計算公式：的計算公式：20s5.3162.015.1fESShAEB（8-20）按式按式(8-6)計算；計算；f按式按式(8-15)計算。計算。2、長期剛度、長期剛度B的計算的計算荷載長期作用下的撓度增大系數(shù)用荷載長期作用下的撓度增大系數(shù)用 表示，根據(jù)試驗表示，根據(jù)試驗結果，結果，可按下式計算可按下式計算:4.00.2（8-21）式中，式中，、分別為縱向受拉和受壓鋼筋的配筋率。分別為縱向受拉和受壓鋼筋的配筋率。當當 /1時，取時，取 /=1。對于翼緣在受拉區(qū)的。對于翼緣在受拉區(qū)的T形截面形截面 值應比式（值應比式（8-21）的計算值增大）的計算值增大20。skqkBMMMB)1(（8-22）提高截面剛度最有效的措施：提高截面剛度最有效的措施：（1）增加截面高度；增加受拉或受壓翼緣可）增加截面高度；增加受拉或受壓翼緣可 使剛度有所增加；使剛度有所增加；（2）當設計上構件截面尺寸不能加大時，可考慮增加）當設計上構件截面尺寸不能加大時，可考慮增加 縱向受拉鋼筋截面面積或提高混凝土強度等級來縱向受拉鋼筋截面面積或提高混凝土強度等級來 提高截面剛度，但其作用不明顯；提高截面剛度，但其作用不明顯；（3）對某些構件還可以充分利用縱向受壓鋼筋對長）對某些構件還可以充分利用縱向受壓鋼筋對長 期剛度的有利影響，在構件受壓區(qū)配置一定數(shù)期剛度的有利影響，在構件受壓區(qū)配置一定數(shù) 量的受壓鋼筋來提高截面剛度。量的受壓鋼筋來提高截面剛度。三、三、鋼筋混凝土受彎構件撓度計算鋼筋混凝土受彎構件撓度計算最小剛度原則：最小剛度原則：即對于等截面構件，可假定各同號彎矩區(qū)段內的剛度即對于等截面構件，可假定各同號彎矩區(qū)段內的剛度相等，并取用該區(qū)段內最大彎矩處的剛度。對簡支梁相等，并取用該區(qū)段內最大彎矩處的剛度。對簡支梁取最大正彎矩截面計算截面剛度；帶懸挑的簡支梁、取最大正彎矩截面計算截面剛度；帶懸挑的簡支梁、連續(xù)梁或框架梁，取最大正彎矩截面的剛度和最小負連續(xù)梁或框架梁，取最大正彎矩截面的剛度和最小負彎矩截面的剛度，分別作為相應區(qū)段的剛度。彎矩截面的剛度，分別作為相應區(qū)段的剛度。肚松衯宸&愮鐝D)?$?d悡!餯怉 扈鋹A 嘬貑 d?噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/imgr_logo.gif 冣杁9/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦氱敤.files/logo.gif冟?A/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-CRM鍦敤.files/logo_compute.gif 冡?疘1/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/9/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/0830.gif 冧塖阇8/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/4-2.gif 冨篰飁/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/imgr_logo.gif 冨杁9/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢噺.files/logo.gif 冦旿?A/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-瀵瑰啿鍔涢鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/email.gif 冩?A/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/imgr_logo.gif冭聖杁/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/logo.gif 冩碝?D/ERP鏂噡1/2001騫寸15鏈?-灝忕櫧榧犲拰ERP.files/logo_compute.gif 冭?疘:/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/F/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/astd_oct.gif 冮烜?E/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/biaoshi.gif 凅?C/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-鏂版湇鍔粡嫻庢誕鐜?files/email.gif冮?G/ERP鏂噡1/2001騫寸17鏈?-潕肚松衯?雎?lián)]=?牓2d?h糖=M 痞?(瘣滸?(h?棧哐鋃$*?z 3蓚W 傯=%u旄 冏?塧?腦?U ZYY h?鵓?鎂+x脲燴哠K?q 梽桃 羀徬?w?錭X?C?e?gei鎃+,nit噈鲃 c?u锳 9 硄 輕儍L8踇縎;W岐?u rH?Wx鵛 8 吷y 兞 戀W 六 堲?-猴w兂.+嬼?墎 娮?嗠鸊GiJ倭r J?侜!?u?唻蕛?凓|?縖鴰嬔r 責|A伾 鼐*?%磣嬓冴 苻 高 Hv霼?m|兪 T?4撠?聝?飌Z0?t蕞筍 訌?3 髀続c?p?t 壉鄪Mr+?p;8齚 p 蕞驅_嬝3?%?佝較#?u 嬻芺婩*?莀X _?萄阯K詴qM?x拱曃?鳡?+腰+?艃?U?葭?橗?岶%媗祆?呿祴?峙%Ms?叫 篂?X?$?F笂 斚汶弸邏s?苾铏p蔭淥?呉坡Y詢生蓯籀 塡塠=?鬋 昆?SZ?|?匡?(別?鯇Z0 l 慶琶 5艭危?內?隠瑾.觠0峗E?王?謷呻 u?蓌 X0?艣專?u?V=Zt望?v;3蒛h8#?d?z痣W兠 兯凔?黃T?彄貖?ty?嗥 肻Bu SU?x墊侓?嬎茆=D彎塎 偗aN?婻鞽咢0v箅 _溹?J)橆1e?c?r?螢G;烹2C?c?炩?婾 U蔙T宆 Q?啪)u 鏗竗?莙 0 釆U$_饎囕 雒 u?w?鍳x?)S tE媭E 鄫P 鲉 S現(xiàn)性?5?E/?H鬢礪啊l鴭?=鄒,?6 蜢?X?逫秼 雎G7?t C?7?嬊儀 鴣b_ G?雨?X?8 y隵蘆挺?k吜W 娫Q Y簮?嫋g&櫻匵補?銋i罕凂*pl蘘孠嚈鱺獺礻訋?桇挵tzS?N藫弆籽D啶?2 禚艷?g!凲瘬