HB第九章钢筋混凝土构件持久状况正常使用极限状态计算.ppt
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1、第九章 钢筋混凝土构件持久状况正常使用极限钢筋混凝土构件持久状况正常使用极限状态计算状态计算第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院对变形及裂缝进行控制的目的。对变形及裂缝进行控制的目的。 钢筋混凝土受弯构件变形计算。钢筋混凝土受弯构件变形计算。影响裂缝宽度的因素。影响裂缝宽度的因素。钢筋混凝土构件最大裂缝宽度的计算。钢筋混凝土构件最大裂缝宽度的计算。 本章的主要内容第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院 挠度过大,损坏使用功能挠度过大,损坏使用功能:如简支梁跨中挠度过大,将使梁如简支梁跨中挠度过大,将使梁端部转角大,引起行车对该处产生冲击,破坏伸缩缝
2、和桥面;端部转角大,引起行车对该处产生冲击,破坏伸缩缝和桥面;连续梁的挠度过大,将使桥面不平顺,行车时引起颠簸和冲击连续梁的挠度过大,将使桥面不平顺,行车时引起颠簸和冲击等问题。等问题。 外外观要求:要求:心理安全。心理安全。 9.1 9.1 受弯构件的变形(挠度)验算受弯构件的变形(挠度)验算 一、为何对钢筋砼受弯构件进行变形验算:一、为何对钢筋砼受弯构件进行变形验算: 第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院二二、结力挠度计算公式:结力挠度计算公式: 简支梁在均布荷载作用下,跨中的最大挠度:简支梁在均布荷载作用下,跨中的最大挠度: 简支梁在跨中集中力简支梁在跨中集中力P
3、作用下,跨中的最大挠度:作用下,跨中的最大挠度: 第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院 研究表明,钢筋混凝土梁在截面开裂前,弯矩与挠度大致为线性关系,研究表明,钢筋混凝土梁在截面开裂前,弯矩与挠度大致为线性关系,因此,梁的短期刚度基本上为一常数,因此,梁的短期刚度基本上为一常数,JTGD62将此时的抗弯刚度取为将此时的抗弯刚度取为0.95 ,这里,这里, 为全截面换算截面惯性矩。为全截面换算截面惯性矩。 梁在带裂缝工作阶段,截面刚度会不断降低,不再保持一个常量。梁在带裂缝工作阶段,截面刚度会不断降低,不再保持一个常量。 此外,研究还表明,钢筋混凝土梁的刚度沿梁轴向的刚度
4、并不相等,此外,研究还表明,钢筋混凝土梁的刚度沿梁轴向的刚度并不相等,而是在弯矩较大的截面刚度小,在弯矩较小的截面刚度大,为此,通常规而是在弯矩较大的截面刚度小,在弯矩较小的截面刚度大,为此,通常规定按照弯矩最大截面的刚度计算构件挠度值,这就是定按照弯矩最大截面的刚度计算构件挠度值,这就是“最小刚度原则最小刚度原则”。 按照最小刚度原则确定梁的挠度,会导致计算出的数值偏大,这是一按照最小刚度原则确定梁的挠度,会导致计算出的数值偏大,这是一个方面;从另一方面看,由于计算挠度变形时只考虑弯矩而没有考虑剪力个方面;从另一方面看,由于计算挠度变形时只考虑弯矩而没有考虑剪力的影响,计算值则会偏小。综合起
5、来考虑,两方面的误差会基本抵消,试的影响,计算值则会偏小。综合起来考虑,两方面的误差会基本抵消,试验表明,实测值与计算值符合较好。验表明,实测值与计算值符合较好。三、钢筋砼受弯构件的抗弯刚度计算公式:三、钢筋砼受弯构件的抗弯刚度计算公式:第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院公桥规公桥规规定:钢筋砼受弯构件计算变形时的抗弯刚度为:规定:钢筋砼受弯构件计算变形时的抗弯刚度为: 式中:式中:B B开裂构件等效截面的抗弯刚度;开裂构件等效截面的抗弯刚度;B B0 0全截面的抗弯刚度,全截面的抗弯刚度, 根据此抗弯刚度值计算得到的挠度值,称为根据此抗弯刚度值计算得到的挠度值,称为
6、“短期挠度短期挠度”,记作,记作第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院B Bcrcr开裂截面的抗弯刚度开裂截面的抗弯刚度; ; E Ec c 混凝土的弹性模量;混凝土的弹性模量;I I0 0全截面换算截面惯性矩;全截面换算截面惯性矩; I Icrcr开裂截面的换算截面惯性矩;开裂截面的换算截面惯性矩;M Ms s按短期效应组合计算的弯矩值;按短期效应组合计算的弯矩值;Mcr开裂弯矩开裂弯矩; 第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院f ftktk混凝土轴心抗拉强度标准值;混凝土轴心抗拉强度标准值;构件受拉区混凝土塑性影响系数构件受拉区混凝土塑性影响系数
7、, , S S0 0全截面换算截面重心轴以上(或以下)全截面换算截面重心轴以上(或以下) 部分面积对重心轴的面积矩;部分面积对重心轴的面积矩;W W0 0全截面换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。全截面换算截面抗裂验算边缘的弹性抵抗矩。 第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院四、钢筋砼受弯构件使用阶段的挠度计算:四、钢筋砼受弯构件使用阶段的挠度计算: 即:即: 由于混凝土具有收缩、徐变的性质,在荷载长期作用下由于混凝土具有收缩、徐变的性质,在荷载长期作用下挠度还会增大,因此挠度还会增大,因此JTGD62-2004规定,受弯构件在使用规定,受弯构件在使用阶段的挠度(称作阶段的
8、挠度(称作“长期挠度长期挠度”)应考虑荷载长期效应的影)应考虑荷载长期效应的影响,将荷载短期效应组合计算的挠度值应再乘以挠度长期增响,将荷载短期效应组合计算的挠度值应再乘以挠度长期增长系数长系数 ,即,即第8章 钢筋混凝土构件短暂状况应力验算石家庄铁道大学四方学院五、钢筋砼受弯构件挠度验算要求钢筋砼受弯构件挠度验算要求。 公桥规公桥规规定:钢筋砼受弯构件规定:钢筋砼受弯构件 长期挠度值结构自重产生的长期挠度值长期挠度值结构自重产生的长期挠度值挠度限值挠度限值梁式桥主梁的最大挠度处:梁式桥主梁的最大挠度处:梁式桥主梁的悬臂端:梁式桥主梁的悬臂端: 此处处l为受弯构件的计算跨径,为受弯构件的计算跨
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