《混凝土結(jié)構(gòu)基本原理》G第08章

1、混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 鋼筋混凝土構(gòu)件采用鋼筋混凝土構(gòu)件采用（計算）（計算）（荷載荷載標準值標準值及準永久值及準永久值材料強度材料強度標準值標準值荷載荷載設(shè)計值設(shè)計值材料強度材料強度設(shè)計值設(shè)計值混凝土構(gòu)件的混凝土構(gòu)件的延性是指構(gòu)件在破壞階段的變形能力延性是指構(gòu)件在破壞

2、階段的變形能力， 是是結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力重分布結(jié)構(gòu)進行內(nèi)力重分布及及抗震性能抗震性能的一個重要指標。的一個重要指標?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 勻質(zhì)彈性材料梁勻質(zhì)彈性材料梁222484853855lEIMSEIlqlEIqlfEI截面彎曲剛度截面彎曲剛度EIM混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土為不勻質(zhì)的非

3、彈性材料，因而在受彎過程中，混凝土為不勻質(zhì)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8-1-1）。）。 開裂前近似處于彈性階段，開裂前近似處于彈性階段，M 近似為直線近似為直線 開裂后曲線轉(zhuǎn)折，斜率隨彎矩增加而減小開裂后曲線轉(zhuǎn)折，斜率隨彎矩增加而減小 用用 表示截面彎曲剛度表示截面彎曲剛度 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：（1）要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，）要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，B = 0.85EcI0混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月

4、月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 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。 （2）正常使用階段，構(gòu)件帶裂縫工作，正截面承擔(dān)的）正常使用階段，構(gòu)件帶裂縫工作，正截面承擔(dān)的 彎矩彎矩M大約為其最大受彎承載力大約為其最大受彎承載力Mu的的50%70%，梁的純彎段試驗表明梁的純彎段試驗表明（圖圖8-1-2），裂縫出現(xiàn)后的，裂

5、縫出現(xiàn)后的鋼筋和混凝土的應(yīng)變分布具有如下規(guī)律：鋼筋和混凝土的應(yīng)變分布具有如下規(guī)律：a、受拉鋼筋應(yīng)變和受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變沿梁長為、受拉鋼筋應(yīng)變和受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變沿梁長為，最大，最大，為曲線分布，為曲線分布，最小最??；混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 c、平均應(yīng)變沿梁截面

6、高度為直線分布，符合平截面假定平均應(yīng)變沿梁截面高度為直線分布，符合平截面假定01hrcmsm因此，因此，為為: cmsmkkshMMB0（8-1-1）（8-1-2） 則則b、截面中和軸的高度也呈波浪形變化，裂縫截面處、截面中和軸的高度也呈波浪形變化，裂縫截面處 中和軸高度最??；中和軸高度最??；返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 對受拉鋼筋合力處取矩，得：對受拉鋼筋合力處取矩，得：skck受拉鋼筋受拉鋼筋: sskskE受壓區(qū)邊緣混凝土受壓區(qū)邊緣混

7、凝土: cckcckckEE根據(jù)裂縫截面應(yīng)力圖根據(jù)裂縫截面應(yīng)力圖（圖圖8-1-3）可推得可推得：0hAMsksk若令若令受壓區(qū)面積受壓區(qū)面積（bf b） hf+bx0=(f+0 0 ) bh0 200)(bhMfkck（8-1-3） （8-1-4） （8-1-5） （8-1-6） 受壓區(qū)混凝土合力：受壓區(qū)混凝土合力：00bhCfck混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月

8、月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 設(shè)裂縫間鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變的）不均勻系數(shù)為：設(shè)裂縫間鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變的）不均勻系數(shù)為：則鋼筋的則鋼筋的為為sskssksksmEhAME0 設(shè)設(shè)混凝土混凝土的不均勻系數(shù)為：的不均勻系數(shù)為：c則則混凝土混凝土的的為為ckcfkccckcckccmEbhMEbh)(ME20200式中：式中：受壓邊緣受壓邊緣混凝土混凝土的的（8-1-7） （8-1-8）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形

9、、裂縫及耐久性 將式（8-1-7）及（8-1-8）代入（8-1-2）得：EsscssshAEEbhEhAB20302011（8-1-9） 正常使用荷載下，正常使用荷載下， 約為約為 0.830.93，近似取為，近似取為0.87。返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 。 由于開裂截面部分受拉混凝土退出工作，受拉鋼筋應(yīng)變較大；由于開裂截面部分受拉混凝土退出工作，受拉鋼筋應(yīng)變較大； 未開裂截面受拉混凝土參加工作，受拉鋼筋應(yīng)變較小未開裂截面受拉混凝土參加工

10、作，受拉鋼筋應(yīng)變較小 開裂后開裂后sm sk，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 sk的差值減小，直到的差值減小，直到 值值大小還與大小還與te =As/Ate有關(guān)有關(guān)式中：式中：Ate拉區(qū)混凝土有效截面積（軸拉構(gòu)件取全截面，拉區(qū)混凝土有效截面積（軸拉構(gòu)件取全截面， 受彎、偏壓及偏拉?。菏軓?、偏壓及偏拉?。篈te = 0.5bh + (bf -b)hf）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及

11、耐久性 根據(jù)試驗研究，根據(jù)試驗研究， 的經(jīng)驗公式可表達為：的經(jīng)驗公式可表達為：sktetkf65.01 .1（8-1-11） 當(dāng)參加受拉混凝土面積較大時，對縱向受拉鋼筋應(yīng)當(dāng)參加受拉混凝土面積較大時，對縱向受拉鋼筋應(yīng) 變的影響變的影響 程度較大，程度較大，值就相應(yīng)較??；反之，當(dāng)值就相應(yīng)較??；反之，當(dāng) 參加受拉混凝土面積較小時，參加受拉混凝土面積較小時，值就相應(yīng)較大。值就相應(yīng)較大。 國內(nèi)外試驗研究表明，國內(nèi)外試驗研究表明， 與與 及壓區(qū)翼緣加強系數(shù)及壓區(qū)翼緣加強系數(shù) 有關(guān)，為簡化直接給出有關(guān)，為簡化直接給出EfEE5 .3162 .0（8-1-12）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基

12、本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 將將 及及 代入（代入（式式8-1-9）得：）得： fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120（8-1-13） 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝

13、土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 。 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， 。 受壓區(qū)混凝土的徐變和收縮受壓區(qū)混凝土的徐變和收縮 受壓區(qū)混凝土應(yīng)變增大，受壓區(qū)混凝土應(yīng)變增大，受拉鋼筋應(yīng)變增加，裂縫受拉鋼筋應(yīng)變增加，裂縫不斷向上發(fā)展。不斷向上發(fā)展?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 EIMlSf20（8-1-14） Mk準永久組合作用準永久組合作用Mq 鋼筋混凝土鋼筋混凝土考慮荷載考慮荷載準永久組合準永久組合的影響后：的影響后：sqsq

14、kBlMSBlMMSf2020)(（8-1-15） 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 以長期剛度以長期剛度B表示，則有：表示，則有：skqkBMMMB) 1(（8-1-16） BlMSfk20 代入上式代入上式（8-1-15）得長期剛度得長期剛度B的表達式：的表達式： （8-1-17） 4002.（8-1-18） 式中式中的取值的取值混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)

15、件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 當(dāng)構(gòu)件上存在正、負彎矩時，可當(dāng)構(gòu)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(gòu)件各截面彎曲剛度一般受彎構(gòu)件各截面彎曲剛度B是變化的（圖是變化的（圖8-1-5）。）。 為了簡化計算，取同號彎矩區(qū)段內(nèi)的最小剛度為了簡化計算，取同號彎矩區(qū)段內(nèi)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(jié)果偏大，但實際上剪跨區(qū)尚存計算的變形結(jié)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

16、基本可以相互抵消，因此采用Bmin計算計算 的構(gòu)件撓度值是可行的。的構(gòu)件撓度值是可行的。 計算結(jié)果應(yīng)滿足規(guī)范要求：計算結(jié)果應(yīng)滿足規(guī)范要求：混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 配筋率的增加導(dǎo)致梁的承載能力增加，但對構(gòu)件彎曲剛度的配筋率的增加導(dǎo)致梁的承載能力增加，但對構(gòu)件彎曲

17、剛度的 增加則影響不大，當(dāng)荷載較大時，撓度有可能不滿足要求。增加則影響不大，當(dāng)荷載較大時，撓度有可能不滿足要求。（式8-1-13）混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 構(gòu)件跨度增加，撓度也增加。若將構(gòu)件的構(gòu)件跨度增加，撓度也增加。若將構(gòu)件的控制控制在一個較低水平，配筋率也限制在一定范圍，則撓度在一個較低水平，配筋率也限制在一定范圍，則撓度也必然滿足要求。這樣就可以也必然滿足要求。這樣就可以比比。 1）保證結(jié)構(gòu)的使用功能：）保證結(jié)構(gòu)的使用功能： 保證吊車梁正

18、常運行；保證吊車梁正常運行； 2）防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：）防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：梁支座轉(zhuǎn)動過梁支座轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：）防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：避免因過度變形使門窗難以開閉；避免因過度變形使門窗難以開閉；4）保證人們的感覺在可接受的程度內(nèi)）保證人們的感覺在可接受的程度內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 裂縫出現(xiàn)前，純彎段內(nèi)混凝土和鋼筋的應(yīng)力沿長度裂縫出現(xiàn)

19、前，純彎段內(nèi)混凝土和鋼筋的應(yīng)力沿長度 基本均勻分布如（基本均勻分布如（圖圖8-2-1a ）。 通過對受彎構(gòu)件裂縫發(fā)展過程的分析，理解裂縫分布通過對受彎構(gòu)件裂縫發(fā)展過程的分析，理解裂縫分布 和開展的規(guī)律，掌握裂縫寬度的驗算方法和控制要求。和開展的規(guī)律，掌握裂縫寬度的驗算方法和控制要求。當(dāng)混凝土受拉區(qū)邊緣拉應(yīng)力接近抗拉強度時，受當(dāng)混凝土受拉區(qū)邊緣拉應(yīng)力接近抗拉強度時，受拉混凝土表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，直至達到其極限拉應(yīng)拉混凝土表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，直至達到其極限拉應(yīng)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?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理

20、2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 開裂后，裂縫處混凝土退出工作，所承擔(dān)的拉力卸荷開裂后，裂縫處混凝土退出工作，所承擔(dān)的拉力卸荷 給鋼筋。鋼筋拉應(yīng)力突增（給鋼筋。鋼筋拉應(yīng)力突增（圖圖8-2-1b）。）。 以開裂截面為中心兩側(cè)各一段距離以開裂截面為中心兩側(cè)各一段距離l 內(nèi)，混凝土回縮內(nèi)，混凝土回縮 以致與鋼筋之間產(chǎn)生相對滑移和粘結(jié)應(yīng)力，從而使混

21、以致與鋼筋之間產(chǎn)生相對滑移和粘結(jié)應(yīng)力，從而使混 凝土應(yīng)力由開裂處的零向兩側(cè)逐漸增大至凝土應(yīng)力由開裂處的零向兩側(cè)逐漸增大至 l 處的處的 ft 距離裂縫距離裂縫l 以外的混凝土應(yīng)力為以外的混凝土應(yīng)力為 ft ，裂縫將繼續(xù)出現(xiàn)，裂縫將繼續(xù)出現(xiàn) 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， 裂縫間距裂縫間距在在 l 至至 2 l 之間，之間，而鋼筋應(yīng)力變化趨勢則反之。該間距而鋼筋應(yīng)力變化趨勢則反之。該間距 l 稱為稱為?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐

22、久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 裂縫的分布疏密程度取決于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度裂縫的分布疏密程度取決于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度l 。 而而l又與粘結(jié)強度和鋼筋表面系數(shù)（其周長與截面積之又與粘結(jié)強度和鋼筋表面系數(shù)（其周長與截面積之 比即比即 u/As ）的大小有關(guān)。）的大小有關(guān)。4/2dd 粘結(jié)強度提高，表面系數(shù)增大，則粘結(jié)強度提高，表面系數(shù)增大，則l 較短。較短。 配筋率配筋率小，則開裂后引起的鋼筋應(yīng)力突增較大，小，

23、則開裂后引起的鋼筋應(yīng)力突增較大， 致使峰值粘結(jié)應(yīng)力超過粘結(jié)強度而出現(xiàn)粘結(jié)破壞，致使峰值粘結(jié)應(yīng)力超過粘結(jié)強度而出現(xiàn)粘結(jié)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(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 lmws,mws,maxwmax。 與鋼筋和混凝土相對滑移的程度有關(guān)。與鋼筋和混凝土相對滑移的程度有關(guān)。 與混凝土的徐變、松弛和收縮有關(guān)與混凝土的徐變、松弛和收縮有關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)基本原

24、理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 傳遞長度傳遞長度l 推導(dǎo)如下推導(dǎo)如下: 如如(圖8-2-2)，取裂縫截面，取裂縫截面起始長度為起始長度為 l 的一段為脫離體，根據(jù)平衡條件的一段為脫離體，根據(jù)平衡條件tetsssAfA 21ulAmsss21 解得傳遞長度：解得傳遞長度：tetemtmdkdfll1835 . 1試驗研究表明，試驗研究表明， lm 還與保護層厚度還與保護層厚度 以及鋼筋表面特以及鋼筋表面特征有關(guān)?？紤]這兩個因素的影響后，即得征有關(guān)?？紤]這兩個因素的影響

25、后，即得temdkckl12（8-2-1） （8-2-2） （8-2-3） （8-2-4） temttemtdfuAfl4則則平均裂縫間距：平均裂縫間距：返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 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：msm mctm ms

26、mctmsmm(1)wlll對受彎、軸心受拉、對受彎、軸心受拉、偏心受力構(gòu)件：偏心受力構(gòu)件： ctmcsm1 smsks/ EskmcmswlE （8-2-5） （8-2-6） （圖圖8-2-3）85. 0c（8-2-5）得）得 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

27、 1）受彎構(gòu)件）受彎構(gòu)件 2）軸心受拉構(gòu)件）軸心受拉構(gòu)件3）偏心受拉構(gòu)件）偏心受拉構(gòu)件 4）偏心受壓構(gòu)件）偏心受壓構(gòu)件087. 0hAMskskskskAN)(0sskskahAeNskskAhheN00)(（8-2-7） （8-2-8） （8-2-9） （8-2-10） 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 maxls,maxww將將（式式8-2-4） 、（式式8-2-6）代入）代入得：得：eqskmaxcrste(1.90.08)dwcE （8-2-1

28、1） （8-2-12） l 裂縫寬度是隨機變量。裂縫寬度是隨機變量。式中：式中： 為荷載為荷載準永久組合下準永久組合下的擴大系數(shù)的擴大系數(shù) 為荷載為荷載長期作用下長期作用下的擴大系數(shù)的擴大系數(shù)s,m axmww混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 式中：式中：deq 鋼筋等效直徑；鋼筋等效直徑； 構(gòu)件受力特征系數(shù)。軸心受拉取構(gòu)件受力特征系數(shù)。軸心受拉取2.7 偏心受拉取偏心受拉取2.4，受彎和偏心受壓取，受彎和偏心受壓取1.9。cr規(guī)范規(guī)范規(guī)定，最大裂縫寬

29、度應(yīng)滿足：規(guī)定，最大裂縫寬度應(yīng)滿足：maxlimww（8-2-13） 若不滿足要求，可減小鋼筋直徑，增加配筋率，加大若不滿足要求，可減小鋼筋直徑，增加配筋率，加大截面尺寸，必要時施加預(yù)應(yīng)力。截面尺寸，必要時施加預(yù)應(yīng)力?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)范給出的最大給出的最大裂縫寬度限值。裂縫寬度限值?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 能夠吸收和耗散地震能量，滿足抗震要求；能夠吸收和耗散地震能量，滿足抗震要求； 避免發(fā)生脆性破壞，保證生命財產(chǎn)安全；避免發(fā)

30、生脆性破壞，保證生命財產(chǎn)安全；在超靜定結(jié)構(gòu)中，具有大的變形能力以完成充分的在超靜定結(jié)構(gòu)中，具有大的變形能力以完成充分的 內(nèi)力重分布。內(nèi)力重分布?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 00(1)(1)yucucucycyk hxk hx（8-3-1） 截面曲率延性系數(shù)：截面曲率延性系數(shù)： 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(yīng)力和應(yīng)變的分布規(guī)律，如（應(yīng)力和應(yīng)變的分布規(guī)律，如（混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原

31、理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土混凝土極限壓應(yīng)變極限壓應(yīng)變cu cu 增加，延性系數(shù)增加，延性系數(shù) 增大。增大。 受壓區(qū)高度受壓區(qū)高度 kh0 和和 xc 減小，延性系數(shù)減小，延性系數(shù) 增大。增大。限制縱向受拉鋼筋的配筋率，一般不宜大于限制縱向受拉鋼筋的配筋率，一般不宜大于2.5%， 或壓區(qū)高度

32、或壓區(qū)高度x (0.250.35)h0；規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例，一般使規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例，一般使 As/As = 0.30.5;在彎矩較大區(qū)段加密箍筋以提高在彎矩較大區(qū)段加密箍筋以提高cu混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 AfNnc/cysvsf/f 作用在偏心受壓構(gòu)件上的軸向壓力，使得受壓區(qū)高度作用在偏心受壓構(gòu)件上的軸向壓力，使得受壓區(qū)高度 增加截面曲率延性系數(shù)降低。增加截面曲率延性系數(shù)降低。 一般軸壓比一般軸壓比 越大，截面

33、曲率延性系數(shù)越小越大，截面曲率延性系數(shù)越小 為使構(gòu)件截面具有一定延性，應(yīng)限制軸壓比。為使構(gòu)件截面具有一定延性，應(yīng)限制軸壓比。 實驗表明，偏心受壓構(gòu)件配箍率（以配箍特征值表示實驗表明，偏心受壓構(gòu)件配箍率（以配箍特征值表示 )對延性影響較大（對延性影響較大（圖圖8-3-2）通常通常采用采用等措施保證偏心受壓構(gòu)件的截面延性等措施保證偏心受壓構(gòu)件的截面延性混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 返回返回混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)

34、基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 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、CO2含量、侵蝕介質(zhì)等環(huán)境條件。含量、侵蝕介質(zhì)等環(huán)境條件?；炷两Y(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理混凝土結(jié)構(gòu)基本原理2022年年7月月4日日第第9章章 鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性 。 但當(dāng)碳化的進程但當(dāng)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。 通常，環(huán)境中二氧化碳含量越高，碳化越快。通常，環(huán)境中二氧化碳含量越高，碳化越快。 混凝土中水泥用量越大、水灰比越大、密實性越差、混凝土中水泥用量越大、水灰比越大、密實性越差、 保護層厚度越小，則碳化越嚴重。保護層厚度越小，則碳化越嚴重。