天津城市建设学院工程结构设计原理课件第十章 钢筋混凝土构件的变形与裂缝（3）.pptVIP

* 第十章 变形和裂缝宽度的计算 10.3 受弯构件的挠度验算 § 10.3 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算 10.3.1 挠度控制的目的和要求 目的 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。 2、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不能正常开关，也会导致隔墙、天花板的开裂或损坏。 第十章 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、变形会引起使用者的不适或不安全感。 10.3 受弯构件的挠度验算 要求 f ≤ [ f ] [ f ] 第十章 变形和裂缝宽度的计算 钢筋混凝土梁的抗弯刚度B 截面抗弯刚度EI 体现了截面抵抗弯曲变形的能力，同时也反映了截面弯矩与曲率之间的物理关系。 对于弹性均质材料截面，EI为常数，M-f 关系为直线。 10.3 受弯构件的挠度验算 10.3.2 截面抗弯刚度的概念 对匀质弹性材料梁 第十章 变形和裂缝宽度的计算 = （两端刚接） 水平力-侧移： d 3 12 h EI V × × = （集中荷载） 荷载-挠度： 48 f 3 l0 EI P × = 弯矩-曲率： f EI M = 应力-应变： e s E 刚度是反映力与变形之间的关系： 10.3 受弯构件的挠度验算 第十章 变形和裂缝宽度的计算 由于混凝土开裂、弹塑性应力-应变关系和钢筋屈服等影响，钢筋混凝土适筋梁的M-f 关系不再是直线，而是随弯矩增大，截面曲率呈曲线变化。 10.3 受弯构件的挠度验算 对钢筋混凝土梁 M y M k M cr 0.85EcI0 B s M f 第十章 变形和裂缝宽度的计算 短期弯矩Mk一般处于第Ⅱ阶段，刚度计算需要研究构件带裂缝时的工作情况。该阶段裂缝基本等间距分布，钢筋和混凝土的应变分布具有以下特征： 10.3 受弯构件的挠度验算 对钢筋混凝土梁 第十章 变形和裂缝宽度的计算 10.3 受弯构件的挠度验算 第十章 变形和裂缝宽度的计算 三、刚度公式的建立 材料力学中曲率与弯矩关系的推导 几何关系 物理关系 平衡关系 10.3 受弯构件的挠度验算 第十章 变形和裂缝宽度的计算 1、几何关系： 2、物理关系： 3、平衡关系：根据裂缝截面的应力分布 10.3 受弯构件的挠度验算 第十章 变形和裂缝宽度的计算 3、平衡关系：根据裂缝截面的应力分布 10.3 受弯构件的挠度验算 第十章 变形和裂缝宽度的计算 10.3 受弯构件的挠度验算 第十章 变形和裂缝宽度的计算 四、参数h、z 和y 1、开裂截面的内力臂系数h 试验和理论分析表明，在短期弯矩Msk=（0.5~0.7）Mu范围，裂缝截面的相对受压区高度x 变化很小，内力臂的变化也不大。对常用的混凝土强度和配筋情况，h 值在0.83~0.93之间波动。《规范》为简化计算，取h=0.87。 2、受压区边缘混凝土平均应变综合系数z 根据试验实测受压边缘混凝土的压应变，可以得到系数z 的试验值。在短期弯矩Msk=（0.5~0.7）Mu范围，系数z 的变化很小，仅与配筋率有关。《规范》根据试验结果分析给出， 受压翼缘加强系数 10.3 受弯构件的挠度验算