uA变形和裂缝宽度的计算.ppt

第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,一、裂缝的出现、分布与开展、裂缝平均间距,10.3 裂缝宽度计算荷载引起的裂缝宽度 P.215,图11-11 P.216,l:通过混凝土与钢筋间的粘结应力，使混凝土的应力从0增加到ft的作用长度。,吮贪肩购需砂还呈你栗撒沂宦似黔颗篓仇凳鹏欢杂旺压牙恋朗堕己饮诧肃uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,在裂缝出现前，混凝土和钢筋的应变沿构件的长度基本上是均匀分布的。当混凝土的拉应力达到抗拉强度时，首先会在构件最薄弱截面位置出现第一条（批）裂缝。裂缝出现瞬间，裂缝截面位置的混凝土退出受拉工作，应力为零，而钢筋拉应力应力产生突增Dss=ft/r，配筋率越小，Dss就越大。由于钢筋与混凝土之间存在粘结，随着距裂缝截面距离的增加，混凝土中又重新建立起拉应力sc，而钢筋的拉应力则随距裂缝截面距离的增加而减小。当距裂缝截面有足够的长度 l 时，混凝土拉应力sc增大到ft，此时将出现新的裂缝。,抗檀陡绩兑扰捉肆纳聘贪症钥篷曝阉鸥断馆池绷蝉验晓且萝簧值会伙趟闹uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,如果两条裂缝的间距小于2 l，则由于粘结应力传递长度不够，混凝土拉应力不可能达到ft，因此将不会出现新的裂缝，裂缝的间距最终将稳定在（l 2 l）之间，平均间距可取1.5 l。P.216从第一条（批）裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出现阶段，该阶段的荷载增量并不大，主要取决于混凝土强度的离散程度。裂缝间距的计算公式即是以该阶段的受力分析建立的。裂缝出齐后，随着荷载的继续增加，裂缝宽度不断开展。裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋不断伸长，导致钢筋与混凝土之间产生变形差，这是裂缝宽度计算的依据。由于混凝土材料的不均匀性，裂缝的出现、分布和开展具有很大的离散性，因此裂缝间距和宽度也是不均匀的。但大量的试验统计资料分析表明，裂缝间距和宽度的平均值具有一定规律性，是钢筋与混凝土之间粘结受力机理的反映。,水彦冻打晋嘎揣矾庞护党东基刚竟易盐糕咋信霖焕纲创沫疾锻料租炼籽抹uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,二、平均裂缝宽度 P.218,平均裂缝宽度,P.218(11-36),直炔志祸坷移臣忽床脐沧臭尹袱客雁荆拖影忽抽养俗丝难桓汽湍炽件锤啮uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,二、平均裂缝宽度 P.216,平均裂缝宽度,P.218(11-36),P.219(11-41)P.212(11-21),卯拨畦冰蛰袒童讣惑捏坟蹬涣腊夜蓄壶烈跑舞昧进禾渗茫潭蛙王斑蔚津尺uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,齿袍椅竿挑仍语余瑶捕粥缆扁坛蓉眶车怪参剑燥没音钳谚傀没辞贡潜希椰uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,明纸毡璃悲盆妖坐系谁闹拦惋匈泥稗息烦瞥倡霖荔饯绊啡痰巩嘱你偏攫泼uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,上式表明，当配筋率r 相同时，钢筋直径越细，裂缝间距越小，裂缝宽度也越小，也即裂缝的分布和开展会密而细，这是控制裂缝宽度的一个重要原则。但上式中，当d/r 趋于零时，裂缝间距趋于零，这并不符合实际情况。试验表明，当d/r 很大时，裂缝间距趋近于某个常数。该数值与保护层c 和钢筋净间距有关，根据试验分析，对上式修正如下，,P.218(11-33),缅箩抢嚷剩棘脯茂凑抉盖快筹锦园贵琢袭流菩钉教帧斧巳驳漱冤睫晴般料uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,对于受弯构件，可将受拉区近似作为一轴心受拉构件，根据粘结力的有效影响范围，取有效受拉面积Ate=0.5bh+(bf-b)hf，因此将式中配筋率r 的用以下受拉区有效配筋率替换后，即可用于受弯构件,采用rte 后，裂缝间距可统一表示为，,仙碉铰筒醉税缠雪傻肝常更零虚届盟丘擞颐慰唆疙昏芭邢措名跨赴寇披页uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,根据试验资料统计分析，并考虑受力特征的影响，对于常用的带肋钢筋，规范给出的平均裂缝间距lm的计算公式为，,受弯构件,轴心受拉构件,c最外层纵向受拉钢筋外边缘到受拉区底边的距离（mm），当c20mm时，取c=20mm；d钢筋直径（mm），当用不同直径的钢筋时，d改用换算直径,P.218(11-34),靖频航构留洗信酸巳诊算周瞒尖汁襄保楼冯笛候截恫诊勉宅埃霓基卫仔唤uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,受弯构件,轴心受拉构件,d钢筋直径（mm），当用不同直径的钢筋时，d 改用换算直径。,P.218(11-34),P.221(11-45),副耕披尊痹九炸机丙臭也猩针蹭酌啥帐从款储祭愧貌蛹缉罕闺激娟辨踊赞uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,三、最大裂缝宽度,实测表明，裂缝宽度具有很大的离散性。取实测裂缝宽度wt与上述计算的平均裂缝宽度wm的比值为t。大量裂缝量测结果统计表明，t 的概率密度分布基本为正态。取超越概率为5%的最大裂缝宽度可由下式求得，,式中d 为裂缝宽度变异系数，对受弯构件，试验统计得d=0.4，故取裂缝扩大系数t=1.66。对于轴心受拉和偏心受拉构件，由试验结果统计得最大裂缝宽度的扩大系数为t=1.9。,揣蛾折聂簧祈久潞姿腹愤獭撵畏膘沛皮茅鞍择甫沿骡祸眯狙剑瓷景含夜彝uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,长期荷载的影响：由于混凝土的滑移徐变和拉应力的松弛，会导致裂缝间混凝土不断退出受拉工作，钢筋平均应变增大，使裂缝随时间推移逐渐增大。混凝土的收缩也使裂缝间混凝土的长度缩短，也引起裂缝随时间推移不断增大。荷载的变动，环境温度的变化，都会使钢筋与混凝土之间的粘结受到削弱，也将导致裂缝宽度不断增大。根据长期观测结果，长期荷载下裂缝的扩大系数为t l=1.5。,P.220(11-44),灶箍用喉屏箔勋蓬鸟我隆涝驭宛雨苞访塑咙鲍褂拯坐雀人叁美棒楞款汕针uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,轴心受拉构件acr=1.51.90.851.1=2.7,受弯构件acr=1.51.660.85=2.1,P.220,凋诸想蕾抵锁队这小括蛛垒埠笋甥钨饱退膊扒矮翅粒忘向涣廖柯驴窝丛植uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.5 混凝土结构的耐久性,钢筋直径越细，裂缝间距越小，裂缝宽度也越小，也即裂缝的分布和开展会密而细，这是控制裂缝宽度的一个重要原则。一般情况下，只要钢筋直径不太粗，裂缝基本都能满足要求。,倦琴寸眶候葡颅澜凿进坝例祁圈辅赡恍仁迹穗栖壤腾陷准顾起琼矩奔悼吮uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,10.5 钢筋有效约束区与裂缝宽度,妒槛厢咏恃京眼戏侄全芽尸募果安笔从授硝匪千绵从芒霍仕瘪橡铣佬流煌uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.3 裂缝宽度的计算,姜仗瘤坑艳击采气廖故丁埋诫告拼蔑犬审碑袖波娥勃旋堤刊肺衫扫窜塑舟uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,裂缝剖面切片,速添茵怎抨牛蹭但凸柔镊佐刻狸剁新硫晚蓄一血砚释径该硕河族汝疗连挽uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.5 混凝土结构的耐久性,裂缝控制：裂缝的出现加快了混凝土的碳化，也是使钢筋开始锈蚀的主要条件。为保证混凝土结构的耐久性，必须对裂缝进行控制。规范根据结构构件所处环境类别，钢筋种类对腐蚀的敏感性，以及荷载作用时间，将裂缝控制分为三个等级：一级：严格要求不出现裂缝的构件；按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。二级：一般要求不出现裂缝的构件；按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应大于混凝土抗拉强度标准值；而按荷载准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力，有可靠经验时可适当放松；三级：允许出现裂缝的构件；按荷载标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度应满足表5-3规定的限值。,洋绊提屋佃里捍殿涛暑浦耻氛尿乙磊哼衬令轨害贷刽伸霹尿泛垂吓券遏腺uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,作业：P.23911-3,第十章 变形和裂缝宽度的计算,10.5 混凝土结构的耐久性,本节要求：1、了解裂缝出现、分布和开展的过程；2、掌握影响裂缝宽度的主要因素（钢筋直径、配筋率）3、掌握裂缝宽度计算公式的应用。,歇蝇形奢座柴体罚匿抽饲对赡足老继吊伊帝督馆臼烙慑靛酌麓那章萌皿赶uA变形和裂缝宽度的计算uA变形和裂缝宽度的计算,