受彎構(gòu)件的裂縫和撓度驗(yàn)算

1、 5.8鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫及變形的驗(yàn)算大綱要求內(nèi)容：了解規(guī)范對不須驗(yàn)算裂縫寬度及構(gòu)件撓度規(guī)定的依據(jù)，裂縫控制的目的與要求，非荷載效應(yīng)引起裂縫的原因及相應(yīng)的措施。了解構(gòu)件垂直裂縫出現(xiàn)和開展過程，裂縫控制等級，受彎構(gòu)件及軸心受拉構(gòu)件裂縫驗(yàn)算，影響裂縫寬度的因素及控制裂縫寬度的措施。了解受彎構(gòu)件短期剛度、長期剛度。受彎構(gòu)件撓度的計(jì)算。受彎構(gòu)件不作撓度驗(yàn)算的跨高比。一、裂縫寬度驗(yàn)算參考閱讀：（一）裂縫的成因及對策1、 直接由荷載作用所引起的裂縫彎矩及軸向拉力（垂直裂縫）、剪力（斜裂縫）、扭矩（旋轉(zhuǎn)裂縫）等可引起鋼筋混凝土構(gòu)件開裂。剪力和扭矩引起的斜裂縫，一般情況下，最大寬度不超過0.3mm,能滿足正常

2、使用極限狀態(tài)的要求，不許計(jì)算。規(guī)范裂縫寬度的計(jì)算，主要針對由彎矩、軸向拉力引起的垂直裂縫（或稱正截面裂縫）。由荷載引起的裂縫，可通過合理配筋，控制裂縫寬度。如選用與混凝土粘結(jié)較好的變形鋼筋，控制鋼筋應(yīng)力不過高，直徑不過粗，并在混凝土中分布均勻。2、 非荷載因素引起的裂縫1） 溫度變化引起的裂縫 大體積混凝土（中低熱水泥、冷卻措施）；構(gòu)件使用中的溫差 （保溫隔熱措施）。2） 混凝土的收縮裂縫 合理設(shè)置伸縮縫，3） 基礎(chǔ)不均勻沉降裂縫 設(shè)置沉降縫4） 混凝土的材料分離引起裂縫 降低水灰比5） 凍害裂縫 防凍措施6） 鋼筋銹蝕引起裂縫 密實(shí)抗?jié)B，保護(hù)層7） 堿-集料反應(yīng)引起裂縫 控制混凝土總的堿含量

3、、水的供給，密實(shí)度（二）垂直裂縫的出現(xiàn)、分布和開展開裂前，在受彎構(gòu)件的純彎曲段內(nèi)，各截面混凝土的拉應(yīng)力、拉應(yīng)變大致相同；此時(shí)混凝土與鋼筋間的粘結(jié)沒有破壞，故鋼筋的拉應(yīng)力、拉應(yīng)變亦大致相同。當(dāng)受拉邊緣的混凝土達(dá)到其抗拉強(qiáng)度時(shí)，不會馬上開裂；當(dāng)受拉邊緣最薄弱截面處達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變時(shí)，出現(xiàn)第一批裂縫（一條或幾條）。裂縫出現(xiàn)的瞬間，受拉混凝土退出工作，應(yīng)力降至0，導(dǎo)致鋼筋的拉力突然增加（配筋率越低，這個(gè)應(yīng)力增量s越大）。張緊的混凝土一開裂就要回縮，但受到鋼筋的約束，直到被阻止。在混凝土回縮的長度內(nèi),鋼筋與混凝土之間有相對滑移，而產(chǎn)生粘結(jié)應(yīng)力。由于粘結(jié)應(yīng)力的作用，隨著離裂縫截面距離的增大，鋼筋的拉

4、應(yīng)力逐漸傳遞給混凝土而減??；混凝土的拉應(yīng)力由裂縫出的0逐漸增大，達(dá)到長度后，粘結(jié)應(yīng)力逐漸消失，混凝土和鋼筋又具有相同的拉應(yīng)變，各自的應(yīng)力又趨于均勻分布。長度即為粘結(jié)應(yīng)力的作用長度，也叫傳遞長度。第一批裂縫出現(xiàn)后，在粘結(jié)應(yīng)力作用長度以外的混凝土仍處于受拉緊張狀態(tài)中，因此當(dāng)彎矩繼續(xù)增大時(shí)，就有可能在離裂縫截面的另一薄弱截面處出現(xiàn)新裂縫。按此規(guī)律，裂縫逐漸增加，當(dāng)截面彎矩達(dá)到0.5Mu0.7Mu時(shí)，裂縫基本出齊，即裂縫分布處于穩(wěn)定狀態(tài)。此時(shí)。兩裂縫間混凝土的拉應(yīng)力t將小于混凝土的抗拉強(qiáng)度ft,不足以產(chǎn)生新裂縫。理論上講，裂縫間距在2范圍內(nèi)，裂縫分布趨于穩(wěn)定，故平均裂縫間距應(yīng)為1.5。粘結(jié)應(yīng)力的傳遞長

5、度短，則裂縫分布密些。長度與粘結(jié)強(qiáng)度和鋼筋的表面積大小有關(guān)，粘結(jié)強(qiáng)度高，長度就短，鋼筋面積相同時(shí)小直徑鋼筋的表面積大些，就短些；也與配筋率有關(guān)，低配筋率時(shí)鋼筋應(yīng)力增量s較大，增大了鋼筋與混凝土之間的相對滑移，就長些，裂縫分布稀疏，故低配筋構(gòu)件一旦開裂，裂縫就有一定寬度。（三）裂縫的控制等級規(guī)范將裂縫的控制等級劃分為三級。*1）一級-嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 即要求在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合Nk下,構(gòu)件受拉邊緣混凝土不產(chǎn)生拉應(yīng)力。 ck-pc0 規(guī)p992）二級-一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土應(yīng)力不大于混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)

6、件受拉邊緣混凝土不易產(chǎn)生拉應(yīng)力。在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下滿足：ck-pcftk 在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下 cq-pc0 ck , cq -荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合下抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土法向應(yīng)力。 Nq、Nk-荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合計(jì)算的軸向力值。pc-扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后，抗裂邊緣的混凝土的預(yù)壓應(yīng)力。3）三級-允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合，并考慮長期作用的影響，計(jì)算最大裂縫寬度，滿足下列規(guī)定： 規(guī)p1001規(guī)范最大裂縫寬度的計(jì)算方法按滑移理論并考慮保護(hù)層厚度，求得裂縫的平均間距：2規(guī)范最大裂縫寬度 規(guī)P100105 影響裂縫因素的分析： 1)鋼筋的應(yīng)力； 2）按有效受拉混凝土截面積計(jì)算的受拉鋼筋配筋率 3）混凝土的保護(hù)層厚度； 4）受拉鋼筋直徑。其他條件相同時(shí)，采用較小直徑的鋼筋可減小裂縫寬度，是經(jīng)濟(jì)有效辦法。5）混凝土的強(qiáng)度等級。作用不明顯。二、受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算變形控制的目的和要求目的：1。保證建筑的使用功能要求。 2防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響； 3防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響； 4保證人們的感覺在可接受程度內(nèi)。規(guī)范的要求： （f/l0）（f/l0）在工程中可通過控制梁、板的高跨比來保證構(gòu)件的剛度。以簡支梁為例：均布荷