混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算理論_第1頁
混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算理論_第2頁
混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算理論_第3頁
混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算理論_第4頁
混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算理論_第5頁
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文檔簡介

15混凝土結(jié)構(gòu)基本計(jì)算理論主要內(nèi)容第一章混凝土結(jié)構(gòu)基本理論第二章砌體結(jié)構(gòu)基本理論第三章結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)概述第四章后置埋件基礎(chǔ)知識(shí)第五章鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程檢測第六章砌體結(jié)構(gòu)工程檢測第七章預(yù)制構(gòu)件檢測第一章混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)理論第一節(jié)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本概念第二節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法第三節(jié)鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能第四節(jié)混凝土的力學(xué)性能第五節(jié)受彎構(gòu)件基本概念第六節(jié)受剪構(gòu)件基本概念第七節(jié)受壓構(gòu)件基本概念第八節(jié)受扭構(gòu)件基本概念第九節(jié)剛度裂縫基本概念第十節(jié)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件基本概念第一節(jié)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基本概念在一般情況下,混凝土結(jié)構(gòu)是指由鋼筋和混凝土組成的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。把鋼筋和混凝土這兩種材料按照合理的方式結(jié)合在一起共同工作,鋼筋主要承受拉力,混凝土主要承受壓力。兩種材料共同工作的機(jī)理:(1)鋼筋和混凝土之間存在粘結(jié)力,能夠傳遞力和變形;(2)鋼筋和混凝土的線膨脹系數(shù)接近(溫度變化時(shí)不會(huì)產(chǎn)生過大的相對變形);(3)混凝土可以保護(hù)鋼筋,防止鋼筋銹蝕。1.1.1結(jié)構(gòu)基本構(gòu)件受彎構(gòu)件:各種單獨(dú)的梁、板以及由梁組成整體的樓蓋、屋蓋等;受壓構(gòu)件:柱、剪力墻和屋架的壓桿等;受拉構(gòu)件:如屋架的拉桿、水池的池壁等;受扭構(gòu)件:如帶有懸挑雨蓬的過梁、框架的邊梁等。1.1.2復(fù)合受力構(gòu)件:同時(shí)承受兩種或兩種以上以上內(nèi)力(彎矩、剪力、壓力、扭矩等)的構(gòu)件,如壓彎構(gòu)件、拉彎構(gòu)件、彎扭構(gòu)件、拉彎扭構(gòu)件等。第二節(jié)混凝土結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法結(jié)構(gòu)上的作用是施加在結(jié)構(gòu)上的各種荷載以及引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生內(nèi)力或變形等效應(yīng)的各種因素的總稱。作用分為直接作用和間接作用兩種。荷載分恒載(永久荷載)和活載(可變荷載)兩種?;詈奢d有標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、頻遇值、準(zhǔn)永久值四種代表值,分別用于極限狀態(tài)設(shè)計(jì)中的不同場合,其中標(biāo)準(zhǔn)值是荷載的基本代表值。

結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)

定義:整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的某一部分超過某一特定狀態(tài),此時(shí)就不能滿足安全、適用或耐久性要求。分類:承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)兩類。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),必須進(jìn)行承載力計(jì)算,同時(shí)對正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算,以確保結(jié)構(gòu)對安全、適用、耐久性的要求。設(shè)計(jì)任何建筑物和構(gòu)筑物時(shí),都必須保證其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)(一般為50年)在規(guī)定條件下完成預(yù)定功能(安全、適用、耐久)的概率大于某一規(guī)定的數(shù)值?;蛘哒f,要求其在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)在規(guī)定的條件下失效的率小于某一規(guī)定的數(shù)值。發(fā)生情況及R一S<0的概率稱為結(jié)構(gòu)的失效概率。結(jié)構(gòu)不失效的保證率,稱為結(jié)構(gòu)可靠度。我國根據(jù)結(jié)構(gòu)的安全級和破壞類型,規(guī)定按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的目標(biāo)可靠指標(biāo)值。為實(shí)用,用結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)、載分項(xiàng)系數(shù)、材料分項(xiàng)系數(shù)等來表達(dá),得出供結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用的近似概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法及相應(yīng)的表達(dá)式按不小于95%的保證率確定材料強(qiáng)度和荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值除以材料分項(xiàng)系后即為其設(shè)計(jì)值。荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值乘以荷載分項(xiàng)系數(shù)后即為荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值。承載能力極限狀態(tài)表達(dá)式中,采用荷載效應(yīng)和材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值,并引入組合系數(shù)(考慮多個(gè)活載最大值不同時(shí)發(fā)生)正常使用極限狀態(tài)表達(dá)式中,永久荷載和材料強(qiáng)度均用標(biāo)準(zhǔn)值,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí),可變荷載采用組合值,準(zhǔn)永久組合時(shí),可變荷載采用準(zhǔn)永久值。第三節(jié)鋼筋混凝土材料的力學(xué)性能1.3.1鋼筋的形式和品種:熱軋鋼筋:HPB235、HRB335、HRB400冷拉鋼筋:(新修訂規(guī)范未將冷加工鋼筋列入)鋼絲、鋼絞線:高強(qiáng)鋼絲,中強(qiáng)鋼絲,鋼絞線熱處理鋼筋1.3.2對鋼鋼筋質(zhì)量的的要求(一)強(qiáng)度度:鋼筋的屈服強(qiáng)度是設(shè)計(jì)依據(jù)據(jù)(不考慮慮強(qiáng)化段的的影響);;極限強(qiáng)度表示鋼筋拉拉斷時(shí)的實(shí)實(shí)際強(qiáng)度;;強(qiáng)屈比(或或屈強(qiáng)比)表示結(jié)構(gòu)構(gòu)的可靠性性潛力。①伸長率(伸長率越越大,表示示鋼筋塑性性或延性越越好)②冷彎性能鋼筋的主要要檢驗(yàn)指標(biāo)標(biāo):有明顯屈服服點(diǎn)的鋼筋筋:檢驗(yàn)屈服強(qiáng)強(qiáng)度、極限限抗拉強(qiáng)度度、伸長率率、冷彎性性能四項(xiàng)指標(biāo);;無明顯屈服服點(diǎn)的鋼筋筋:只須檢檢驗(yàn)極限抗拉強(qiáng)強(qiáng)度、伸長長率、冷彎彎性能三項(xiàng)指標(biāo)。。(二)塑性性(三)可焊焊性重要工程的的結(jié)構(gòu)構(gòu)件件都要求采采用焊接方方式,因此此,鋼筋可可焊性能直直接影響著著混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的的質(zhì)量。(四)與混混凝土的粘粘結(jié)錨固性性能粘結(jié)力是鋼鋼筋與混凝凝土共同工工作的基礎(chǔ)礎(chǔ),為保證證兩者的粘粘結(jié)錨固效效果,除強(qiáng)強(qiáng)度較低的的HPB235之外外,強(qiáng)度較較高的HRB335、HEB400等等鋼筋都表表面帶肋。。1.3.3、鋼筋的的蠕變、松松弛鋼筋的蠕變(徐變變):鋼筋在在應(yīng)力(較較高)不變變情況下,,應(yīng)變隨時(shí)時(shí)間增長而而增長的現(xiàn)現(xiàn)象。(應(yīng)應(yīng)用較少))。鋼筋的松弛:鋼筋在應(yīng)應(yīng)變不變情情況下,應(yīng)應(yīng)力隨時(shí)間間增長而降降低的現(xiàn)象象。(應(yīng)用用較多)鋼筋的疲勞勞破壞:鋼筋在多多次重復(fù)、、周期動(dòng)荷荷載的作用用下,從塑塑性破壞的的性質(zhì)轉(zhuǎn)變變成脆性突突然斷裂的的現(xiàn)象。鋼筋的疲勞勞強(qiáng)度:鋼筋在一一定應(yīng)力幅幅度內(nèi),經(jīng)經(jīng)受某一規(guī)規(guī)定次數(shù)循循環(huán)加載后后,才發(fā)生生疲勞破壞壞的最大應(yīng)應(yīng)力值。影響鋼筋疲疲勞強(qiáng)度的的因素:應(yīng)力幅度度、最大應(yīng)應(yīng)力值、鋼鋼筋表面形形狀、鋼筋筋強(qiáng)度、試試驗(yàn)方法等等。1.3.4、鋼筋的的疲勞破壞壞和疲勞強(qiáng)強(qiáng)度第四節(jié)混混凝土的的力學(xué)性能能1.4.1混凝土土的強(qiáng)度等等級混凝土強(qiáng)度度等級是按照采用用標(biāo)準(zhǔn)試件(邊長150mm的的立方體混混凝土試塊塊)制作,,在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條條件(20℃℃±3℃℃、相對對濕度不小小于90%)下養(yǎng)護(hù)護(hù)28d,,并采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方方法(試塊表面面不涂潤滑滑劑、全截截面均勻受受壓、加荷荷速度0.15~0.25N/mm2·s)所測測得的具有95%保證率的抗壓強(qiáng)度度(單位::N/mm2)確定,用用符號“C”表示。。我國《混凝凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》》GB50010-2002規(guī)定的混混凝土強(qiáng)度度等級有::C15、、C20、、C25、、C30、、C35、、C40、、C45、、C50、、C55、、C60、、C65、、C70、、C75、、C80等等。《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》規(guī)定定:鋼筋混凝土土結(jié)構(gòu)的混混凝土強(qiáng)度度等級不應(yīng)應(yīng)低于C15;當(dāng)采采用HRB335級級鋼筋時(shí),,混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級不不宜低于C20;當(dāng)當(dāng)采用HRB400和RRB400級級鋼筋以及及承受重復(fù)復(fù)荷載的構(gòu)構(gòu)件,混凝凝土強(qiáng)度等等級不得低低于C20。預(yù)應(yīng)力混凝凝土結(jié)構(gòu)的的混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級不不應(yīng)低于C30;當(dāng)當(dāng)采用鋼絞絞線、鋼絲絲、熱處理理鋼筋作預(yù)預(yù)應(yīng)力筋時(shí)時(shí),混凝土土強(qiáng)度等級級不宜低于于C40。。1.4.2混凝土土的強(qiáng)度指指標(biāo)(一)立方方體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度混凝土的軸軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度(棱柱柱體強(qiáng)度))比比立方體強(qiáng)強(qiáng)度更更接接近構(gòu)件中中混凝土實(shí)實(shí)際受壓時(shí)時(shí)的強(qiáng)度,,是混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算中的的重要強(qiáng)度度指標(biāo)?!痘炷两Y(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》考慮慮結(jié)構(gòu)中混混凝土強(qiáng)度度與試件混混凝土強(qiáng)度度之間的差差異,有::(工程設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)用)(二)混凝凝土的軸心心抗壓強(qiáng)度度(棱柱體體強(qiáng)度)混凝土的軸心抗壓強(qiáng)強(qiáng)度(棱柱體強(qiáng)強(qiáng)度)fc比立方體強(qiáng)強(qiáng)度fcu更接近構(gòu)件件中混凝土土實(shí)際受壓壓時(shí)的強(qiáng)度度,是混凝凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)算中中的重要強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)。?!痘炷两Y(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》考慮慮結(jié)構(gòu)中混混凝土強(qiáng)度度與試件混混凝土強(qiáng)度度之間的差差異,有::科學(xué)研究::工程應(yīng)用::(三)混凝凝土的軸心心抗拉強(qiáng)度度混凝土的抗抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其抗抗壓強(qiáng)度,,一般有《混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》中抗抗拉強(qiáng)度計(jì)計(jì)算公式為為規(guī)定量綱綱的公式。。1.4.3混凝土土的徐變和和收縮(1)混凝土的徐徐變徐變是指混混凝土在荷荷載長期作作用下隨時(shí)時(shí)間而增長長的變形。。徐變對鋼筋筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)的不利利影響是使使構(gòu)件的變變形增加,,引起長柱柱的附加偏偏心距增加加、降低承承載力,引引起截面應(yīng)應(yīng)力重分布布(使鋼筋筋應(yīng)力增加加),在預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝凝土結(jié)構(gòu)中中引起較大大的預(yù)應(yīng)力力損,有利利影響是可可減小支座座不均勻沉沉降所產(chǎn)生生的內(nèi)力,,延緩收縮縮裂縫的出出現(xiàn)。(2)混凝土的膨膨脹和收縮縮膨脹:混凝凝土在水中中結(jié)硬體積積增大的現(xiàn)現(xiàn)象;收縮:混凝凝土在空氣氣中結(jié)硬體體積減小的的現(xiàn)象。通常情況下下,混凝土土的膨脹值很小、且且不會(huì)對結(jié)結(jié)構(gòu)造成不不利影響,,因而研究究不多;混混凝土的收縮容易引起結(jié)結(jié)構(gòu)的開裂裂、造成不不利影響,,近年來隨隨著商品混混凝土的應(yīng)應(yīng)用,混凝凝土收縮值值增大,開開裂現(xiàn)象比比較普遍,,對混凝土土收縮的研研究日趨引引起重視。。(1)混凝凝土收縮的的特點(diǎn):早早期較快、、以后逐漸漸減緩,最最后趨于穩(wěn)穩(wěn)定(2年年左右),,最終收縮縮值可達(dá)。。(2)影響混凝土土收縮的因因素:①混凝土的的配合比::水泥用量量多、水灰灰比大、骨骨料粒徑小小、彈性模模量小,收收縮大。②養(yǎng)護(hù)及使使用環(huán)境::溫濕度大大,收縮小小。(3)混凝土的碳碳化混凝土周圍圍的介質(zhì)中中的酸性物物質(zhì)(CO2、HCl、、SO2等)滲透到到混凝土表表面內(nèi)與水水泥石中的的堿性物質(zhì)質(zhì)發(fā)生中和和反應(yīng)的現(xiàn)現(xiàn)象。碳化降低了了混凝土的的堿度、破破壞鋼筋表表面的鈍化化膜使鋼筋筋銹蝕,碳碳化收縮可可導(dǎo)致混凝凝土的開裂裂,影響混混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐久性性。第五節(jié)受彎彎構(gòu)件基本概念念受彎構(gòu)件是指截面上通常常有彎矩和剪力力共同作用而軸軸力可以忽略不不計(jì)的構(gòu)件。梁和板是典型的的受彎構(gòu)件。它們是上本工工程中被量足多多,使用面最廣廣的一類構(gòu)件。。梁和板的區(qū)別別在于梁的截面面高度一般大于于其寬度,而板板的截面高度則則遠(yuǎn)小于其寬度度。鋼筋混凝土受彎彎構(gòu)件由于配筋筋率的不同,可可分成少筋構(gòu)件、適筋筋構(gòu)件和超筋構(gòu)件三類。少筋構(gòu)件和超筋筋構(gòu)件破壞前無明顯的的預(yù)兆,有可能能造成巨大的生生命和財(cái)產(chǎn)損失失。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避避免將受彎構(gòu)件件設(shè)計(jì)成少筋構(gòu)構(gòu)件和超筋構(gòu)件件。適筋受彎構(gòu)件從從開始加載至構(gòu)構(gòu)件破壞,正截截面經(jīng)歷三個(gè)受受力階段:第I階段末為受受彎構(gòu)件抗裂計(jì)計(jì)算的依據(jù);第II階段是受受彎構(gòu)件變形和和裂縫寬度汁算算的依據(jù);第III階段末末是受彎構(gòu)件正正截面承載力的的計(jì)算依據(jù)。建筑工程與公路路橋涵工程盡管管各自承受荷載載的性質(zhì)、所處處環(huán)境以及要求求的設(shè)計(jì)使用年年限等不同。但但是關(guān)于受彎構(gòu)構(gòu)件正截面承載載力計(jì)算中所用用的基本假定和和計(jì)算方法卻大大同小異。第六節(jié)受剪剪構(gòu)件基本概念念受彎構(gòu)件在彎矩矩和剪力共同作作用的區(qū)段常常常產(chǎn)生斜裂縫,,并可能沿斜截截面發(fā)生破壞。。斜截面破壞帶帶有脆性破壞的的性質(zhì),應(yīng)當(dāng)避避免,在設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)必須進(jìn)行斜截截面承載力的計(jì)計(jì)算。為防止受彎構(gòu)件件發(fā)生斜截面破破壞,應(yīng)使構(gòu)件件有一個(gè)合理的的截面尺寸,并并配置必要的腹腹筋。斜裂縫出現(xiàn)前后后,梁的受力狀狀態(tài)發(fā)生了明顯顯的變化。斜裂裂縫出現(xiàn)以后,,剪力主要由斜斜裂縫上端剪壓壓區(qū)的混凝土截截面來承受,剪剪壓區(qū)成為受剪剪的薄弱區(qū)域;;與斜裂縫相交交處縱筋的拉應(yīng)應(yīng)力也明顯增大大;無腹筋梁沿沿斜截面破壞的的形態(tài)主要有斜壓破壞、剪壓壓破壞和斜拉破壞三種類型。箍筋和彎起鋼筋筋可以直接承擔(dān)擔(dān)部分剪力,并并限制斜裂縫的的延伸和開展,,提高剪壓區(qū)的的抗剪能力;還還可以增強(qiáng)骨料料咬合作用和摩摩阻作用,提高高縱筋的銷栓作作用。因此,配配置腹筋可使梁梁的受剪承載力力有較大提高。。影響受彎構(gòu)件斜斜截面受剪承載載力的因素主要要有剪跨比、混凝土土強(qiáng)度、配箍率率和箍筋強(qiáng)度、、縱向鋼筋的配配筋率等。鋼筋混凝土受彎彎構(gòu)件斜截面破破壞的各種形態(tài)態(tài)中,斜壓破壞和斜拉破壞可以通過一定的的構(gòu)造措施來避避免。對于常見的剪壓壓破壞,因?yàn)榱毫旱氖芗舫休d力力變化幅度較大大,設(shè)計(jì)時(shí)則必必須進(jìn)行計(jì)算。。我國《混凝土土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范》的基本公式式就是根據(jù)這種種破壞形態(tài)的受受力特征而建立立的。受剪承載力計(jì)算算公式有適用范范圍,其截面限制條件是是為防止斜壓破破壞,最小配箍箍率和箍筋的構(gòu)構(gòu)造規(guī)定是為防防止斜拉破壞。以計(jì)算剪跨比代代替廣義剪跨比比,簡支梁受剪剪承載力計(jì)算公公式仍可適用于于連續(xù)梁。翼緣對提高T形形截面梁的受剪剪承載力并不很很顯著,在計(jì)算算T形截面梁的的受剪承載力時(shí)時(shí),仍應(yīng)取腹板板寬度來計(jì)算第七節(jié)受壓壓構(gòu)件基本概念念(1)軸心受壓短柱的破壞是因材料料(混凝土和鋼鋼筋)達(dá)到各自自極限強(qiáng)度而導(dǎo)導(dǎo)致的,但軸心心受壓長柱強(qiáng)度度比同樣截面的的短柱要低。(2)螺旋式(或焊接接環(huán)式)箍筋通過對核芯混凝凝土的約束,可可間接地提高構(gòu)構(gòu)件的承栽力,,試驗(yàn)及分析結(jié)結(jié)果表明,螺旋旋式(或焊接環(huán)環(huán)式)箍筋對構(gòu)構(gòu)件承載力的提提高比等體積的的縱筋對構(gòu)件承承載力的貢獻(xiàn)高高得多,所以這這種以橫向約束束提高構(gòu)件承載載力的辦法非常常有效,也常用用于受壓構(gòu)件的的工程加固。(3)偏心受壓構(gòu)件是以受拉鋼筋首首先屈服還是受受壓混凝土首先先壓碎(或受拉拉鋼筋是否屈服服)來判別大、、小偏心受壓破破壞類型的,所所以與受彎構(gòu)件件一致,也可以以或或來來判別構(gòu)構(gòu)件的破壞類型型。(4)偏心受壓壓長柱承載力計(jì)計(jì)算要考慮外載載作用下因構(gòu)件件彈塑性變形引引起的附加偏心的影響,偏心距距增大系數(shù)與軸軸心受壓構(gòu)件的的穩(wěn)定系數(shù),都都主要與構(gòu)件的的長細(xì)比有關(guān),,但兩者意義不不同。第八節(jié)受扭扭構(gòu)件基本概念念扭轉(zhuǎn)是結(jié)構(gòu)承受的五五種基本受力狀狀態(tài)之一。處于彎矩、剪力力和扭矩或壓力力、彎矩、剪力力和扭矩共同作作用下的復(fù)合受受力狀態(tài):雨篷篷梁、曲梁、吊吊車梁、螺旋樓樓梯、框架邊梁梁及框架結(jié)構(gòu)角角柱、有吊車廠廠房柱等均屬于于彎、剪、扭或或壓、彎、剪、、扭共同作用下下的結(jié)構(gòu)。大多數(shù)情況下結(jié)結(jié)構(gòu)承受彎矩、、剪力和扭矩的的復(fù)合作用。根根據(jù)結(jié)構(gòu)扭矩內(nèi)內(nèi)力形成的原因因,結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)分分兩種類型:一一是平衡扭轉(zhuǎn),二是協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)(附加扭轉(zhuǎn))。平衡扭轉(zhuǎn)須滿足足靜力平衡條件件。協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)可可采《規(guī)范》設(shè)設(shè)計(jì)法或“零剛剛度設(shè)計(jì)法”計(jì)計(jì)算,并應(yīng)滿足足一定的構(gòu)造要要求。結(jié)構(gòu)在扭矩荷載載作用下,截面面上將產(chǎn)生切應(yīng)應(yīng)力流,截面扭扭心處剪力等于于零。截面長邊邊外邊緣的中點(diǎn)點(diǎn)處剪力最大、、截面在剪力作作用下將產(chǎn)生等等值的主拉、主主壓應(yīng)力。因此此混凝土的開裂是是由拉應(yīng)力達(dá)到到抗拉強(qiáng)度(或拉應(yīng)變達(dá)到到極限拉應(yīng)變))所致。因此受扭構(gòu)件采用承承受主拉應(yīng)力的的螺旋式配筋或或采用縱筋及箍箍筋的配筋形式式。受扭構(gòu)件按配筋筋數(shù)量可分為適筋、超筋(或或部分超筋)及少筋構(gòu)件。前者為延性破破壞,后二者是是脆性破壞;前前者宜用于結(jié)構(gòu)構(gòu),后二者在結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)避避免。第九節(jié)剛度度裂縫基本概念念《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定定的混凝土保護(hù)護(hù)層最小厚度、、最大裂縫寬度度和構(gòu)件變形等等有關(guān)限值,主主要是基于結(jié)構(gòu)構(gòu)的耐久性要求求和正常使用要要求。驗(yàn)算構(gòu)件變形和和裂縫寬度時(shí),,應(yīng)按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并并考慮荷載長期期效應(yīng)的影響。截面受有拉力的的混凝土構(gòu)件中中,由于混凝土土的抗拉強(qiáng)度較較低,構(gòu)件通常常是帶裂縫工作作的。裂縫的出出現(xiàn)與混凝土抗抗拉強(qiáng)度有關(guān);;裂縫的分布又又與混凝土和鋼鋼筋間的粘結(jié)強(qiáng)強(qiáng)度、混凝土保保護(hù)層厚度等有有關(guān);裂縫寬度度則與裂縫間距距、混凝土和鋼鋼筋間的相對滑滑移量、鋼筋應(yīng)應(yīng)力大小以及荷荷載的長期作用用等因素有關(guān)。?;炷潦軓潣?gòu)件件的最大裂縫寬寬度計(jì)算最大裂縫寬度的的計(jì)算公式是在平均裂縫間間距和平均裂縫縫寬度理論計(jì)算算值的基礎(chǔ)上,,根據(jù)試驗(yàn)資料料統(tǒng)計(jì)求得的““擴(kuò)大系數(shù)”后后確定的。平均裂縫寬度是是指構(gòu)件平均裂裂縫區(qū)段內(nèi)鋼筋筋的平均伸長與與相應(yīng)水平處構(gòu)構(gòu)件側(cè)表面混凝凝土平均伸長的的差值。平均裂縫寬度乘乘以“擴(kuò)大系數(shù)數(shù)”為最大裂縫縫寬度?;炷潦軓潣?gòu)件件的撓度計(jì)算對混凝土受彎構(gòu)構(gòu)件的撓度計(jì)算算,隨荷載的增增加、梁縱向受受拉鋼筋配筋率率的降低以及荷荷載作用時(shí)間的的增長而減小,,而且沿構(gòu)件跨跨度,各截面抗抗彎剛度都不相相同,因此,撓撓度計(jì)算問題實(shí)實(shí)際上即為截面面抗彎剛度的計(jì)計(jì)算問題。根據(jù)平截面假定定可求得截面的的平均曲率和剛剛度,并可得出出按荷載短期效效應(yīng)組合值計(jì)算算的短期剛度表表達(dá)式??紤]撓度增大的的影響系數(shù)后,,可得到長期剛剛度表達(dá)式。受彎構(gòu)件的撓度度驗(yàn)算,還必須須采用“最小剛度原則”所確定的長期期剛度,方可利利用材料力學(xué)中中公式計(jì)算撓度度。在變形和裂縫寬寬度驗(yàn)算中,引引入了一些重要要的參數(shù):根據(jù)據(jù)梁第II階段段裂縫截面應(yīng)力力狀態(tài)確定的內(nèi)力臂長度系數(shù)數(shù),受壓區(qū)邊緣混凝凝土平均應(yīng)變綜綜合系數(shù)(截面彈塑性抵抵抗矩系數(shù))熱軋鋼筋拉應(yīng)變變(應(yīng)力)不均均勻系數(shù),以有效受拉混混凝土截面面積積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配配筋率等。受彎構(gòu)件變形和和裂縫寬度的驗(yàn)驗(yàn)算是在完成承承載力計(jì)算基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)行的。為為避免出現(xiàn)承載載力、變形和裂裂縫寬度不能同同時(shí)滿足的問題題,正確掌握和和理解配筋率、、鋼筋直徑、構(gòu)構(gòu)件跨高比等對對變形和裂縫的的影響也是重要要的。第十節(jié)預(yù)應(yīng)應(yīng)力構(gòu)件基本概概念鋼筋混凝土構(gòu)件件存在的主要間間題是正常使用用階段構(gòu)件受拉拉區(qū)出現(xiàn)裂縫,,即抗裂性能差差,剛度小、變變形大,不能充充分利用高強(qiáng)鋼鋼材,適用范圍圍受到一定限制制等。預(yù)應(yīng)力混凝土主主要是改善構(gòu)件件的抗裂性能,,正常使用階段段可以做到混凝凝土不受拉或不不開裂(裂縫控控制等級為一級級或二級)。因因而適用于有防防水、抗?jié)B要求求的特殊環(huán)境以以及大跨度、重重荷載的結(jié)構(gòu)。。1.10.1施加預(yù)預(yù)應(yīng)力的方法法(1)先張張法采用工具式錨錨具或夾具((可重復(fù)使用用),依靠鋼鋼筋和混凝土土之間的粘結(jié)結(jié)力來傳遞預(yù)預(yù)加應(yīng)力,大大多用于直線線形預(yù)應(yīng)力筋筋的張拉。適適用于在預(yù)制制構(gòu)件廠批量量生產(chǎn)、方便便運(yùn)輸?shù)闹?、、小型預(yù)制構(gòu)構(gòu)件,如預(yù)應(yīng)應(yīng)力梁板、軌軌枕、水管、、電桿等。(2)后張法法采用工作式錨錨具(不可重重復(fù)使用),,錨具作為結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一一部永遠(yuǎn)安裝裝在構(gòu)件上,,依靠錨具保保持和傳遞預(yù)預(yù)加應(yīng)力。既既可用于直線線形預(yù)應(yīng)力筋筋的張拉,又又可用于曲線線形預(yù)應(yīng)力筋筋的張拉。適適用于現(xiàn)場成成型的大型結(jié)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。。(3)其它張張拉方法后張自錨法、、電熱張拉法法、無粘結(jié)預(yù)預(yù)應(yīng)力等1.10.2應(yīng)力混混凝土使用的的材料和機(jī)具具(1)對預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋的要要求①高強(qiáng)度;②與混凝土土之間有足夠夠的粘結(jié)強(qiáng)度;③良好的加工性(可鐓鐓性);④具有一一定的塑性(防止脆斷))。(2)對混凝凝土的基本要要求①高強(qiáng)度;②②收縮、徐變變?。虎劭煊灿?、早強(qiáng)。(3)對錨具具的要求①受力可靠;;②預(yù)應(yīng)力損損失??;③張張拉設(shè)備輕便便簡單、放松松張拉簡易快快速;④構(gòu)造造簡單、制做做方便、價(jià)格格低廉。(4)常用錨錨具的形式①錐形錨;②②鐓頭錨;③③螺紋錨;④④夾片錨等1.10.3張拉控控制應(yīng)力(1)張拉控制應(yīng)力力定義指張拉設(shè)備所所指示的總拉拉力除以預(yù)應(yīng)應(yīng)力鋼筋截面面面積所得出出的應(yīng)力值。。(2)張拉控控制應(yīng)力的取取值為充分發(fā)揮預(yù)預(yù)應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)獲得較高的的預(yù)壓應(yīng)力,,張拉應(yīng)力宜宜取高,但張張拉控制應(yīng)力力并非越高越越好;先張法比后張張法可高一些些;施工階段可適適當(dāng)提高張拉拉控制應(yīng)力((超張拉)。。1.10.4預(yù)應(yīng)力力損失預(yù)應(yīng)力損失::預(yù)應(yīng)力鋼筋筋在構(gòu)件制作作、運(yùn)輸、安安裝和使用過過程中,由于于材料的性能能、張拉工藝藝和錨固等原原因,使鋼筋筋中的拉應(yīng)力力逐漸降低的的現(xiàn)象。(一)張拉端端錨具變形和和鋼筋內(nèi)縮引引起的預(yù)應(yīng)力力損失產(chǎn)生原因:張拉端錨具變變形和鋼筋內(nèi)內(nèi)縮引起。減少損失的措措施:①盡量減少所所用墊板的數(shù)數(shù)量;②先張法盡可可能采用長線線臺(tái)座張拉。。(二)預(yù)應(yīng)力力鋼筋與孔道道壁之間摩擦擦引起的預(yù)應(yīng)應(yīng)力損失(1)產(chǎn)生原原因:后張法法由于施工偏偏差及孔道粗粗糙等原因,,預(yù)應(yīng)力鋼筋筋與孔道壁之之間摩擦引起起;或先張法法、后張法張張拉時(shí)在轉(zhuǎn)向向裝置處的摩摩擦引起。先先張法構(gòu)件在在轉(zhuǎn)向裝置處處的摩擦引起起的損失應(yīng)按按實(shí)

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