文档介绍：第第1111章章正常使用阶段的验算正常使用阶段的验算
Serviceability Requirements
第11章变形和裂缝宽度的计算
概概述述
⎧安全性—承载能力极限状态
⎪
⎪(Safety)
⎪
⎪⎧影响正常使用:如吊车、精密仪器
⎪⎪
⎪⎪对其它结构构件的影响
⎪⎪
结构的结构的⎪适用性—⎨振动、变形过大
—⎨⎪
功能功能⎪(Service-⎪对非结构构件的影响:门窗开关,隔墙开裂等
⎪⎪
⎪ability) ⎩心理承受:不安全感,振动噪声
⎪
⎪
⎪裂缝过宽:钢筋锈蚀导致承载力降低,
⎪⎧
⎩⎪耐久性—⎨影响使用寿命
(Durability)⎩外观感觉
概述
第11章变形和裂缝宽度的计算
对于超过正常使用极限状态的情况,对生命财产的危害性比超
过承载力极限状态要小,相应的可靠度水平可比承载力极限状态
低一些。
正常使用极限状态的计算表达式为 Sk ≤ Rk
SSk:作用效应标准值,如挠度变形和裂缝宽度,根据荷载标准
值和材料强度标准值确定。
以受弯构件为例,荷载标准值产生的弯矩可表示为
MMsk == CCGGGk++CCQQQk
因活荷载达到标准值Qk的作用时间较短,故Msk称为短期弯矩,
其值约为弯矩设计值的50%~70%。
在荷载的长期作用下,混凝土构件的变形和裂缝宽度随时间增
长,因此需要考虑荷载长期作用的影响,
长期弯矩: Mlk= CGGk+ψqCQQk
ψq为活荷载准永久值系数(quasi-permanent load)
概述
第11章变形和裂缝宽度的计算
对于超过正常使用极限状态的情况,对生命财产的危害性比超
过承载力极限状态要小,相应的可靠度水平可比承载力极限状态
低一些。
正常使用极限状态的计算表达式为 Sk ≤ Rk
Sk:作用效应标准值,如挠度变形和裂缝宽度,根据荷载标准
值和材料强度标准值确定。
挠度
= f (M sk , M lk , ftk ,b,h, As ,L)
裂缝缝宽
= w(M sk , M lk , ftk ,b,h, As ,L)
概述
第11章变形和裂缝宽度的计算
受弯构件的变形验算受弯构件的变形验算
一、变形限值 f ≤[ f ]
[f]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
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。
受弯构件的变形验算
第11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。
表 受弯构件的挠度限值
构件类型挠度限值(以计算跨度 l0 计算)
吊车梁:手动吊车 l0/500
电动吊车 l0/600
屋盖、楼盖及楼梯构件:
当 l0≤7m 时 l0/200(l0/250)
当 7m≤l0≤9m 时 l0/250(l0/300)
l /300(l /400)
当 l0 > 9m 时 0 0
注: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;
2、悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘以系数 取用。
受弯构件的变形验算
第11章变形和裂缝宽度的计算
二、钢筋混凝土梁抗弯刚度的特点二、钢筋混凝土梁抗弯刚度的特点
f
5 ql 4 5 Ml 2 ⎫
均布:f = ⋅= ⋅⎪
384 EI 48 EI ⎪ M 2 2
3 2 ⎬ f = S l = S φ⋅ l
1 Pl 1 Ml
集中:f = ⋅= ⋅⎪ EI
48 EI 12 EI ⎭⎪
M M
φ= → EI = → M = EI ⋅φ
EI φ
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-φ关系为直线。
受弯构件的变形验算
第11章变形和裂