《混凝土結構基本原理》g第09章

1、混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理 鋼筋混凝土構件采用鋼筋混凝土構件采用（計算）（計算）（混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理222484853855lEIMSEIlqlEIqlfEIM混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理 混凝土為不勻質的非彈性材料，因而在受彎過程中，混凝土為不勻質的非彈性材料，因而在受彎過程中， 截面彎曲剛度截面彎曲剛度 為一變化值（為一變化值（圖圖9-1-1）。）。 用用 表示截面彎曲剛度表示

2、截面彎曲剛度 2lBMSf 截面彎曲剛度截面彎曲剛度的計算分別采用不同的簡化方法：的計算分別采用不同的簡化方法：混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理B = M/B = M/= =tgtg B B 隨彎矩的增大而減小。隨彎矩的增大而減小。梁的純彎段試驗表明梁的純彎段試驗表明（圖圖9-1-2），裂縫出現(xiàn)后的，裂縫出現(xiàn)后的鋼筋和混凝土的應變分布具有如下規(guī)律：鋼筋和混凝土的應變分布具有如下規(guī)律：a、受拉鋼筋應變和受壓區(qū)邊緣混凝土應變沿梁長為、受拉鋼筋應變和受壓區(qū)邊緣混凝土應變沿梁長為，最大，最大

3、，為曲線分布，為曲線分布，最小最??；混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理01hrcmsm因此，因此，為為: cmsmqshMMB0q則則混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理qsqcsssEqqcccccEEqqq0qqhAMss200q)(bhMfkc00qbhCfc混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理則鋼筋的則鋼筋的為為ssqssqssmEhA

4、ME0qc則則混凝土混凝土的的為為ccfcccccccmEbhMEbhME20q200qqq)(受壓邊緣受壓邊緣混凝土混凝土的的混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理EsscssshAEEbhEhAB20302011混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理。 開裂后開裂后smsq，隨著荷載的增大，裂縫間的受拉混凝土逐漸，隨著荷載的增大，裂縫間的受拉混凝土逐漸 退出工作，退出工作，sm與與sq的差值減小，直到的差值減小，直到值大小還與值大小還與te =As/Ate有關有關混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土

5、結構基本原理q65.01.1stetkfEfEE5 .3162 .0混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理將將 及及 代入（代入（式式9-1-9）得：）得： fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理。 荷載長期作用下，鋼筋混凝土梁的荷載長期作用下，鋼筋混凝土梁的， ?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理EIMlSf20Mk準永久組合作用準永久組合作用MqsqsqkBl

6、MSBlMMSf2020)(混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理skqkBMMMB) 1(BlMSfk204002.式中式中的取值的取值混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理準永久組合作用準永久組合作用MqsqBlMSf20sBB混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理當構件上存在正、負彎矩時，可當構件上存在正、負彎矩時，可來計算撓度來計算撓度limff 一般受彎構件各截面彎曲剛度一般受彎構件各截面彎曲剛度B是變化的（圖是變化的（圖9-1-5）。）。 為了簡化計算，取同號彎矩區(qū)段內的最小剛度為

7、了簡化計算，取同號彎矩區(qū)段內的最小剛度Bmin進行進行 計算，此即計算，此即“”。 采用采用Bmin計算的變形結果偏大，但實際上剪跨區(qū)尚存計算的變形結果偏大，但實際上剪跨區(qū)尚存 在剪切變形的影響，故僅按正截面計算的變形值偏小在剪切變形的影響，故僅按正截面計算的變形值偏小 兩種影響基本可以相互抵消，因此采用兩種影響基本可以相互抵消，因此采用Bmin計算計算 的構件撓度值是可行的。的構件撓度值是可行的?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理（式9-1-13）混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理

8、混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理構件跨度增加，撓度也增加。若將構件的構件跨度增加，撓度也增加。若將構件的控制在一控制在一個較低水平，配筋率也限制在一定范圍，則撓度也必然滿個較低水平，配筋率也限制在一定范圍，則撓度也必然滿足要求。這樣就可以足要求。這樣就可以比。比。 1）保證結構的使用功能：）保證結構的使用功能： 保證吊車梁正常運行；保證吊車梁正常運行； 2）防止對結構構件產生不良影響：）防止對結構構件產生不良影響：梁支座轉動過梁支座轉動過 大引起偏心距增加，危及墻柱安全大引起偏心距增加，危及墻柱安全3）防止對非結構構件產生不良影響：）防止對非結構構件產生不良影響：避免因過度變形使門窗難以開

9、閉；避免因過度變形使門窗難以開閉；混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理當混凝土受拉區(qū)邊緣拉應力接近抗拉強度時，受當混凝土受拉區(qū)邊緣拉應力接近抗拉強度時，受拉混凝土表現(xiàn)出塑性性質，直至達到其極限拉應拉混凝土表現(xiàn)出塑性性質，直至達到其極限拉應變時，便在某些薄弱截面出現(xiàn)第一批裂縫。變時，便在某些薄弱截面出現(xiàn)第一批裂縫。混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理 裂縫間距逐漸減小，直到最后趨于穩(wěn)定。理論上，裂縫間距逐漸減小，直到最后趨于穩(wěn)定。理論上， 裂縫間距在裂縫

10、間距在l 至至 2l 之間，之間，而鋼筋應力變化趨勢則反之。該間距而鋼筋應力變化趨勢則反之。該間距 l 稱為稱為?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理4/2dd 配筋率配筋率小，則開裂后引起的鋼筋應力突增較大，小，則開裂后引起的鋼筋應力突增較大， 致使峰值粘結應力超過粘結強度而出現(xiàn)粘結破壞，致使峰值粘結應力超過粘結強度而出現(xiàn)粘結破壞， 以致以致 引起較大滑移，使引起較大滑移，使l 增長。于是裂縫間距增大，增長。于是裂縫間距增大， 裂縫加寬。裂縫加寬?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混

11、凝土結構基本原理混凝土結構基本原理lmwmwmax混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理tetsssAfA 21ulAmsss21tetemtmdkdfll1835 . 1試驗研究表明，試驗研究表明， lm 還與還與 以及鋼筋表面特征有關?？家约颁摻畋砻嫣卣饔嘘P?？紤]這兩個因素的影響后，即得慮這兩個因素的影響后，即得temdkckl12stemttemtdfuAfl4混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理根據(jù)平均裂縫寬度的定義有：根據(jù)平均裂縫寬度的定義有：

12、msm mctm msmctmsmm(1)wlllctmcsm1（圖圖9-2-3）85. 0c（9-2-5）得）得 mcmlEwssq混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理 返回返回混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理0qq87.0hAMssssANqq)(0qqsssahAeNssAhheN00qq)(混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理maxls,maxlmwwwl 裂縫寬度是隨機變量。裂縫寬度是隨機變量?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理crma

13、xlimww混凝土結構設計混凝土結構設計規(guī)范規(guī)范給出的最大裂縫寬度限值，給出的最大裂縫寬度限值， 詳見教材附表詳見教材附表4-2?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理00(1)(1)yucucucycyk hxk hx 適筋梁截面在開始屈服和達到承載力極限狀態(tài)時適筋梁截面在開始屈服和達到承載力極限狀態(tài)時 應力和應變的分布規(guī)律，如（應力和應變的分布規(guī)律，如（混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結

14、構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理AfNnc/cysvsf/f通常通常采用采用等措施保證偏心受壓構件的截面延性等措施保證偏心受壓構件的截面延性混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理 混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理 混凝土強度、密實性、水泥用量、水灰比、氯離混凝土強度、密實性、水泥用量、水灰比、氯離子及堿含量、外加劑用量、保護層厚度等；子及堿含量、外加劑用量、保護層厚度等； 溫度、濕度、溫度、濕度、CO

15、2含量、侵蝕介質等環(huán)境條件。含量、侵蝕介質等環(huán)境條件?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理。 但當碳化的進程但當碳化的進程 達到鋼筋的表面，就會達到鋼筋的表面，就會，鋼，鋼 筋有銹蝕的危險。筋有銹蝕的危險。：合理設計混凝合理設計混凝 土配合比；提高混凝土密實性；規(guī)定保護層最小厚度；土配合比；提高混凝土密實性；規(guī)定保護層最小厚度；采用覆蓋面層。采用覆蓋面層?；炷两Y構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理 鋼筋表面的氧化膜被破壞鋼筋表面的氧化膜被破壞酸性氣體和水分在鋼筋酸性氣體和水分在鋼筋 表面形成電解質水膜表面形成電解質水膜在鋼材上發(fā)生電化學腐蝕在鋼材上發(fā)生電化學腐蝕反應的產物為氫氧化亞鐵，進一步發(fā)展為氫氧化鐵反應的產物為氫氧化亞鐵，進一步發(fā)展為氫氧化鐵 先在裂縫較寬處個別點上先在裂縫較寬處個別點上，后發(fā)展為后發(fā)展為并向并向 兩邊延伸，形成銹蝕面兩邊延伸，形成銹蝕面 鋼筋鋼筋銹蝕的銹蝕的混凝土碳化至鋼筋表面使氧混凝土碳化至鋼筋表面使氧 化膜破壞化膜破壞 鋼筋鋼筋銹蝕的銹蝕的含氧水分的入侵含氧水分的入侵混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本原理混凝土結構基本