1、會(huì)計(jì)學(xué)1建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)與建筑設(shè)計(jì)BlMS209.1 截面彎曲剛度的定義和基本表達(dá)式 9.1.1 截面彎曲剛度的概念及定義 撓度計(jì)算的思路 材力： EIlMSf20 與荷載形式、支承條件有關(guān)，例如：混凝土梁截面彎曲剛度485S121S第1頁(yè)/共19頁(yè) 混凝土梁截面彎曲剛度的主要特點(diǎn) BMEIMMB 第2頁(yè)/共19頁(yè)最后的Bs的計(jì)算公式：（913）受彎構(gòu)件短期剛度 fEssshAEB5 . 3162 . 015. 1209.1.3 受彎構(gòu)件的截面剛度B考慮荷載長(zhǎng)期作用的影響 考慮荷載長(zhǎng)期作用的影響 后，截面彎曲剛度將降低，構(gòu)件撓度將增大。 . 徐變；. 裂縫間受拉混凝土應(yīng)力松弛，鋼筋與

2、混凝土產(chǎn)生滑移徐變，使受拉混凝土不斷退出工作；. 收縮變形。荷載長(zhǎng)期作用下剛度降低的原因第3頁(yè)/共19頁(yè)20qMlfSB 考慮荷載長(zhǎng)期作用的影響 后的截面剛度B （918）第4頁(yè)/共19頁(yè)9.1.4 受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算 1. 簡(jiǎn)支梁的撓度計(jì)算 2q0MlfSB 采用最小剛度Bmin，由此計(jì)算的撓度會(huì)不會(huì)偏大？不會(huì)，因?yàn)橛?jì)算中雖然將彎曲撓度算大，但沒有考慮剪切變形對(duì)撓度的影響，兩者抵消使得最終撓度比較接近實(shí)際情況。minB第5頁(yè)/共19頁(yè)【例題9-1】已知在教學(xué)樓樓蓋中，一矩形截面簡(jiǎn)支梁，b*h=200*500mm，配置4D16（HRB400級(jí)）受力鋼筋，混凝土C20，保護(hù)層厚度C=25mm，L

3、0=5.6m，承受均布荷載，其中永久荷載（包括自重在內(nèi)）標(biāo)準(zhǔn)值gk=12.4kN/m，樓面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=8kN/m，樓面活荷載的準(zhǔn)永久值系數(shù)q=0.5。試驗(yàn)算其撓度。 解：注意問題，和本題的結(jié)論。（1）本題撓度驗(yàn)算時(shí)鋼筋的應(yīng)力水平 2/246mmNsk2/360mmNfy683. 0360246yskf（2）本題短期剛度和長(zhǎng)期剛度的比值 802. 11021. 11018. 21313BBssssfBBff802. 1第6頁(yè)/共19頁(yè)9.2 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算 9.2.1 裂縫的出現(xiàn)、分布和開展 以軸心受拉構(gòu)件為例 由此看來：（1）首批裂縫在混凝土抗拉強(qiáng)度較薄弱的截面產(chǎn)生，其次的裂

4、縫將在裂縫間距2L的區(qū)段上產(chǎn)生，哪里最薄弱，哪里先出現(xiàn)裂縫。（2）但裂縫間距不會(huì)小于L，即穩(wěn)定后的裂縫間距為：L2L。第7頁(yè)/共19頁(yè)（3）L的大小與： . 鋼筋的伸長(zhǎng)混凝土的伸長(zhǎng)鋼筋的伸長(zhǎng)混凝土的伸長(zhǎng)0. 裂縫從里到外一樣寬裂縫從里到外不一樣寬. 和C無關(guān)和C有關(guān)（4）裂縫寬度的形成：配筋率有關(guān)鋼筋表面積大小有關(guān)粘結(jié)強(qiáng)度有關(guān)混凝土等級(jí)，鋼筋表面性狀，保護(hù)層厚度等。粘結(jié)滑移理論粘結(jié)無滑移理論裂縫綜合理論理論第8頁(yè)/共19頁(yè) 裂縫寬度計(jì)算的思路 某一條具體的裂縫出現(xiàn)的部位是隨機(jī)的，其裂縫寬度也是隨機(jī)的。 但平均裂縫間距和平均裂縫寬度具有一定的規(guī)律性，且兩者之間有一定的關(guān)聯(lián)性。 這樣，計(jì)算裂縫寬度

5、的思路與方法就可以確定為： mWkWmax（3）用Wm估計(jì)Wmax。例如： k為估計(jì)系數(shù) 9.2.2 平均裂縫間距 tetssssAfAA21（1）在裂縫處截開，取隔離體，得： （2）確定平均裂縫寬度Wm和Lm的關(guān)系；（1）求平均裂縫間距：Lm；第9頁(yè)/共19頁(yè)luAAmssss21（2）得：uAflmtettesteAAdnutemttesmtdfndAf4142dnAste為按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率 取鋼筋隔離體，建立平衡條件： llm5 . 1tetemtdkdf4831（9-28）最后規(guī)范提出的公式： teeqdkkl1s2crc（9-29） 等效直徑 第10頁(yè)

6、/共19頁(yè)9.2.3 平均裂縫寬度 平均裂縫寬度Wm mctmmsmmllWmsmctmsml )1 (msskclE85. 0c裂縫間的混凝土平均應(yīng)變（9-32）裂縫間鋼筋的平均應(yīng)變 計(jì)算 sk（1）受彎構(gòu)件 （2）軸心受拉 （3）偏心受拉 087. 0hAMskskskskAN)(0sskskahAeN（9-33）（9-34）（9-35）（4）偏心受壓 skskAhheN00)(（9-36）第11頁(yè)/共19頁(yè))08. 09 . 1 (sqmaxteeqsscrdcEw（9-40）（mm）9.2.4 最大裂縫寬度及其驗(yàn)算 用試驗(yàn)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法得出Wmax的計(jì)算公式 max,maxslwwm

7、sskclmllEwl長(zhǎng)期荷載影響 平均裂縫寬度的增大系數(shù) temdkCkl12 規(guī)范提出的公式 構(gòu)件受力特征系數(shù)，軸心受拉2.7，偏拉2.4，受彎、偏壓2.1。 給出的是具有95保證率的相對(duì)最大裂縫寬度。 最大裂縫寬度驗(yàn)算 limmaxww詳規(guī)范，0.20.3mm，一般0.3mm。第12頁(yè)/共19頁(yè) 有關(guān)wmax的幾個(gè)概念 （1） ， sdmaxw，即：鋼筋直徑減小，裂縫寬度減小。（2） ， temaxw，即：配筋率增大，裂縫寬度減小。（或鋼筋面積增大）第13頁(yè)/共19頁(yè)9.4 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 9.4.1 耐久性的概念與主要影響因素 鋼結(jié)構(gòu)的壽命防銹漆混凝土結(jié)構(gòu)的壽命（1）混凝土的壽命（

8、2）鋼筋的壽命用混凝土維護(hù) 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 指在設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)，在正常維護(hù)下，保持適合于使用，而不需要進(jìn)行維修加固的能力。第14頁(yè)/共19頁(yè) 不了解或不重視結(jié)構(gòu)耐久性問題而產(chǎn)生的工程問題： （1）鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)費(fèi)用； （2）韓國(guó)一棟商業(yè)大樓突然倒塌使用海砂； （3）蘇州河上一座橋，在清晨被一艘過路漁船的桅桿碰垮。 影響耐久性能的主要因素 內(nèi)部因素：混凝土強(qiáng)度，密實(shí)性，水泥用量，水灰比，氯離子，堿含量。 9.4.2 混凝土的碳化 碳化對(duì)混凝土本身無害，其主要問題是當(dāng)碳化至鋼筋表面時(shí)，將會(huì)破壞氧化膜，使鋼筋有銹蝕的危險(xiǎn)。此外，還會(huì)加劇混凝土的收縮，導(dǎo)致混凝土開裂。這些均給混凝土的耐久性帶來不利

9、影響。碳化是混凝土由堿性向中性過渡。外部因素：溫度，濕度，CO2含量，侵蝕性介質(zhì)。9.4.3 鋼筋的銹蝕 第15頁(yè)/共19頁(yè)9.4.4 耐久性設(shè)計(jì) 耐久性設(shè)計(jì)的目的 在規(guī)定的設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)下，必須保持適合于使用，滿足既定功能的要求。 方法 將混凝土結(jié)構(gòu)按使用環(huán)境不同分類一類，室內(nèi)正常使用環(huán)境。二類，a.室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)露天環(huán)境、與無侵蝕性的水及土壤直接接觸的環(huán)境。b.寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)的露天環(huán)境；與無侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境。三類，根據(jù)建筑物的重要程度，劃分不同的設(shè)計(jì)使用年限。50年100年結(jié)構(gòu)針對(duì)不同的使用環(huán)境，設(shè)計(jì)使用年限，提出不同的技術(shù)措施與構(gòu)造要求。第16頁(yè)/共19頁(yè) 保證耐久性的技術(shù)措施及構(gòu)造要求（1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)措施 1）未經(jīng)技術(shù)鑒定及設(shè)計(jì)許可，不能改變結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境，不得改變結(jié)構(gòu)的用途。 2）對(duì)于結(jié)構(gòu)中使用環(huán)境較差的構(gòu)件，宜設(shè)計(jì)成可更換或易更換的構(gòu)件。 3）宜根據(jù)環(huán)境類別，規(guī)定維護(hù)措施及檢查年限；對(duì)重要的結(jié)構(gòu)，宜在與使用環(huán)境類別相同的適當(dāng)位置設(shè)置供耐久性檢查的專用構(gòu)件。 4）對(duì)于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其受力鋼筋可采用環(huán)氧涂層帶肋鋼筋，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)有防護(hù)措施。在此情況下宜采用高強(qiáng)度等級(jí)混凝土。（2）對(duì)混凝土材料的要求 1） 2） 3） 4） 5）第17頁(yè)/共19頁(yè)（3）施工要求 混凝土的耐久性主要取決于它的密實(shí)性，除應(yīng)滿足上述對(duì)混