lBm为挠度变形限值主要从以下几个方面考虑.ppt
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1、 f f lim f lim为挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑:为挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑:1、保证结构的使用功能要求。结构构件产生过大的变形将影响、保证结构的使用功能要求。结构构件产生过大的变形将影响甚至丧失其使用功能,如支承精密仪器设备的梁板结构挠度甚至丧失其使用功能,如支承精密仪器设备的梁板结构挠度过大,将难以使仪器保持水平;屋面结构挠度过大会造成积过大,将难以使仪器保持水平;屋面结构挠度过大会造成积水而产生渗漏;吊车梁和桥梁的过大变形会妨碍吊车和车辆水而产生渗漏;吊车梁和桥梁的过大变形会妨碍吊车和车辆的正常运行等。的正常运行等。2、防止对结构构件产生不良影响。如支承在砖
2、墙上的梁端产生、防止对结构构件产生不良影响。如支承在砖墙上的梁端产生过大转角,将使支承面积减小、支承反力偏心增大,并会引过大转角,将使支承面积减小、支承反力偏心增大,并会引起墙体开裂。起墙体开裂。3、防止对非结构构件产生不良影响。结构变形过大会使门窗等、防止对非结构构件产生不良影响。结构变形过大会使门窗等不能正常开关,也会导致隔墙、天花板的开裂或损坏。不能正常开关,也会导致隔墙、天花板的开裂或损坏。9.2 受弯构件的变形验算 9.2.1变形限值变形限值混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理9.变形和裂缝宽度的计算4、保证使用者的感觉在可接受的程度之内。过大振动、变形、保证使用者的感觉在可接受的程
3、度之内。过大振动、变形会引起使用者的不适或不安全感。会引起使用者的不适或不安全感。受弯构件的挠度限值受弯构件的挠度限值构构 件件 类类 型型挠度限值挠度限值(以计算跨度(以计算跨度l0计算)计算)吊车梁:手动吊车吊车梁:手动吊车电动吊车电动吊车l0/500l0/600屋盖、楼盖及楼梯构件:屋盖、楼盖及楼梯构件:当当l07m时时当当7ml09m时时当当l0 9m时时l0/200(l0/250)l0/250(l0/300)l0/300(l0/400)注:注:1 1、表中括号内数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件;、表中括号内数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件;2 2、悬臂构件的挠度限值按表中
4、相应数值乘以系数、悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘以系数 2.02.0 取用。取用。悬臂构件的挠度要从严控制!悬臂构件的挠度要从严控制!规范规范3.3.2混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理9.变形和裂缝宽度的计算截面截面抗弯刚度抗弯刚度EI 体现了截面抵抗弯曲变形的能力,同时也反映了体现了截面抵抗弯曲变形的能力,同时也反映了截面弯矩与曲率之间的物理关系。截面弯矩与曲率之间的物理关系。对于弹性均质材料截面,对于弹性均质材料截面,EI为常数,为常数,M-f f 关系为直线。关系为直线。9.2.2钢筋混凝土梁抗弯刚度、弯矩钢筋混凝土梁抗弯刚度、弯矩-曲率关系曲率关系1、截面抗弯刚度的主要特点、截
5、面抗弯刚度的主要特点f以简支梁以简支梁为例:为例:混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理9.变形和裂缝宽度的计算= =(两端刚接)(两端刚接)水平力水平力- -侧移:侧移:d d312hEI V = =(集中荷载)(集中荷载)荷载荷载- -挠度:挠度:48f3lEIP = =弯矩弯矩- -曲率:曲率:f fEIM= =应力应力- -应变:应变:e es sE刚度与力和变形之间的关系:刚度与力和变形之间的关系:混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理9.变形和裂缝宽度的计算 由前已知:混凝土开裂、弹塑性应力由前已知:混凝土开裂、弹塑性应力-应变关系和钢筋屈服等应变关系和钢筋屈服等影响,钢筋混凝土影响,
6、钢筋混凝土适筋梁适筋梁的的M-f f 关系不再是直线,而是随弯矩关系不再是直线,而是随弯矩增大,截面曲率呈曲线变化,对任一给定的增大,截面曲率呈曲线变化,对任一给定的Mk,截面抗弯刚度截面抗弯刚度为曲线上对应该弯矩点与原点连线的正切,为曲线上对应该弯矩点与原点连线的正切,为与弹性刚度区别,为与弹性刚度区别,用用 Bs 表示。表示。MyMkMcrMf f 正常使用阶段,荷载标准组合弯矩正常使用阶段,荷载标准组合弯矩Mk一般处于第一般处于第阶段,刚阶段,刚度计算需要研究构件带裂缝时的工作情况。该阶段裂缝基本等度计算需要研究构件带裂缝时的工作情况。该阶段裂缝基本等间距分布,钢筋和混凝土的应变分布具有
7、以下特征:间距分布,钢筋和混凝土的应变分布具有以下特征:=M/EcI0 直线;直线;:砼开裂,转折点:砼开裂,转折点1,增加较快,抗弯刚增加较快,抗弯刚度降低,随弯矩增加刚度降低,随弯矩增加刚度不断降低度不断降低,。:钢筋屈服,转折点:钢筋屈服,转折点2,M稍增,刚度急降。稍增,刚度急降。钢筋混凝土梁刚度特点钢筋混凝土梁刚度特点EcI0Bs11混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理9.变形和裂缝宽度的计算smeeseccme中和轴cmesmef受压边砼的应变沿轴线方受压边砼的应变沿轴线方向呈波浪形变化,但较小。向呈波浪形变化,但较小。砼应变不砼应变不均匀系数均匀系数平均应变平均应变裂缝截面裂缝截
8、面处钢筋应变处钢筋应变钢筋应变沿轴线方向呈波钢筋应变沿轴线方向呈波浪形变化,裂缝截面处大,浪形变化,裂缝截面处大,裂缝之间小。裂缝之间小。钢筋应变不钢筋应变不均匀系数均匀系数钢筋平均应变钢筋平均应变平均曲率平均曲率(短期)(短期)平均抗弯刚平均抗弯刚度度裂缝截面裂缝截面 处应变处应变混凝土结构设计原理混凝土结构设计原理9.变形和裂缝宽度的计算请看动画请看动画特点归纳:特点归纳:受压边砼的应变受压边砼的应变沿轴线方向呈波浪形变化,沿轴线方向呈波浪形变化,即即应变应变分布不均匀,分布不均匀,裂缝截面处较大,裂缝之间较小,但波裂缝截面处较大,裂缝之间较小,但波动幅度较钢筋小。动幅度较钢筋小。钢筋应变
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