刚度变形计算(长期刚度与短期刚度)
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第八章混凝土构件变形和裂缝宽度验算一、填空题:1、钢筋混凝土构件的变形或裂缝宽度过大会影响结构的、性。
2、规范规定,根据使用要求,把构件在作用下产生的裂缝和变形控制在。
3、在普通钢筋混凝土结构中,只要在构件的某个截面上出现的超过混凝土的抗拉强度,就将在该截面上产生方向的裂缝。
4、平均裂缝间距就是指的平均值。
5、平均裂缝间距的大小主要取决于。
6、影响平均裂缝间距的因素有、、、。
7、钢筋混凝土受弯构件的截面抗弯刚度是一个,它随着和而变化。
8、钢筋应变不均匀系数的物理意义是。
9、变形验算时一般取同号弯矩区段内截面抗弯刚度作为该区段的抗弯刚度。
10、规范用来考虑荷载长期效应对刚度的影响。
二、判断题:1、混凝土结构构件只要满足了承载力极限状态的要求即可。
()2、混凝土构件满足正常使用极限状态的要求是为了保证安全性的要求。
()3、构件中裂缝的出现和开展使构件的刚度降低、变形增大。
()4、裂缝按其形成的原因,可分为由荷载引起的裂缝和由变形因素引起的裂缝两大类。
()5、实际工程中,结构构件的裂缝大部分属于由荷载为主引起的。
()6、引起裂缝的变形因素包括材料收缩、温度变化、混凝土碳化及地基不均匀沉降等。
()7、荷载裂缝是由荷载引起的主应力超过混凝土抗压强度引起的。
()8、进行裂缝宽度验算就是将构件的裂缝宽度限制在规范允许的范围之内。
()9、规范控制温度收缩裂缝采取的措施是规定钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距。
()10、规范控制由混凝土碳化引起裂缝采取的措施是规定受力钢筋混凝土结构保护层厚度。
()11、随着荷载的不断增加,构件上的裂缝会持续不断地出现。
()L主要取决于荷载的大小。
()12、平均裂缝间距cr13、有效配筋率te ρ是所有纵向受拉钢筋对构件截面的配筋率。
( )14、平均裂缝宽度是平均裂缝间距之间沿钢筋水平位置处钢筋和混凝土总伸长之差。
( )15、最大裂缝宽度就是考虑裂缝并非均匀分布,在平均裂缝宽度的基础上乘以一个增大系数而求得的。
9.1.2 短期刚度B s截面弯曲刚度不仅随荷不载增大而减小,而且还将随荷载作用时间的增长而减小。
首先讨论荷载短期作用下的截面弯曲刚度(简称为短期刚度),记作B s。
1 .平均曲率取承受两个对称集中荷载的简支梁在荷载间的纯弯段进行讨论。
左图为裂缝出现后的第Ⅱ阶段,在纯弯段内测得的钢筋和混凝土的应变情况:1) 沿梁长,受拉钢筋的拉应变和受压区边缘混凝土的压应变都是不均匀分布的,裂缝截面处最大,裂缝间为曲线变化;2) 沿梁长,中和轴高度呈波浪形变化,裂缝截面处中和轴高度最小;3) 如果量测范围比较长(≥ 750mm) ,则各水平纤维的平均应变沿梁截面高度的变化符合平截面假定。
由于平均应变符合平截面的假定,可得平均曲率式中r —与平均中和轴相应的平均曲率半径;εsm、εcm—分别为纵向受拉钢筋重心处的平均拉应变和受压区边缘混凝土的平均压应变;在此处,第二个下脚码m 表示平均值; h0—截面的有效高度。
因此,短期刚度式中, M k为按荷载标准组合计算的弯矩值。
2. 裂缝截面的应变εsk和εck在荷载效应的标准组合也即短期效应组合作用下,裂缝截面纵向受拉钢筋重心处的拉应变εsk和受压区边缘混凝土的压应变εck按下式计算式中σsk , σck—分别为按荷载效应的标准组合作用计算的裂缝截面处纵向受拉钢筋重心处的拉应力和受压区边缘混凝土的压应力;E c'、E c—分别为混凝土的变形模量和弹性模量;ν —混凝土的弹性特征值。
σsk和σck可按右图所示第Ⅱ阶段裂缝截面的应力图形求得。
对受压区合力点取矩,得受压区面积为(b f' - b )h f'+ b x0 =( γf' + ξ0 )bh0,将曲线分布的压应力换算成平均压应力ωσck,再对受拉钢筋的重心取矩,则得式中:ω-压应力图形丰满程度系数;η—裂缝截面处内力臂长度系数;ξ0—裂缝截面处受压区高度系数,ξ0 =x0 /h0;γf' —受压翼缘的加强系数(相对于肋部面积),γf' =(b f '-b) h f '/bh 0 。