《《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課件復(fù)習課9-10章.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《結(jié)構(gòu)設(shè)計原理》課件復(fù)習課9-10章.ppt（47頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計 原 理青 海 大 學(xué)土 木 工 程 學(xué) 院教 授 班 級 ： 交 通 2011(1、 2) 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理9 鋼 筋 砼 受 彎 構(gòu) 件 的 應(yīng) 力 、 裂 縫 和 變 形 計 算結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件的 可 靠 性 本 章 的 主 要 內(nèi) 容具 有 足 夠 的 承 載 力 和 變 形能 力安 全 性適 用 性耐 久 性 在 使 用 荷 載 下 不 產(chǎn) 生 過 大的 裂 縫 和 變 形在 一 定 時 期 內(nèi) 維 持 其 安 全性 和 適 用 性 的 能 力 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1. 兩 種 極 限 狀 態(tài) 的 對 比 ；2. 裂 縫 分 類 ；3. 正 常 使

2、 用 極 限 狀 態(tài) 的 特 點 ；9.1 概 述 正 常 使 用 極 限 狀 態(tài) 驗 算 的 內(nèi) 容 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理一 、 兩 種 極 限 狀 態(tài) 的 區(qū) 別 承 載 能 力 極 限 狀 態(tài) 計 算 討 論 構(gòu) 件 在 各 種 不 同 受力 狀 態(tài) 下 的 承 載 力 計 算 ， 承載 力 計 算 是 保 證 結(jié) 構(gòu) 安 全 的首 要 條 件 ， 由 此 決 定 了 構(gòu) 件的 尺 寸 、 材 料 、 配 筋 及 構(gòu) 造 。 9.1.1 兩 種 極 限 狀 態(tài) 的 區(qū) 別正 常 使 用 極 限 狀 態(tài) 驗 算由 于 構(gòu) 件 變 形 或 裂 縫 過 大 等 影響 構(gòu) 件 的 適 用 性 及

3、 耐 久 性 ， 而 達 不到 結(jié) 構(gòu) 正 常 使 用 要 求 。 除 了 滿 足 承 載 力 要 求 后 ， 而 對 某 些 構(gòu) 件 ， 還 要 根 據(jù) 使 用條 件 進 行 正 常 使 用 極 限 狀 態(tài) 的 驗 算 ， 以 保 證 在 正 常 使 用 情況 下 的 應(yīng) 力 、 裂 縫 和 變 形 小 于 正 常 使 用 極 限 狀 態(tài) 的 限 值 。 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、 由 作 用 效 應(yīng) 引 起 的 裂 縫 （ M、 V、 T以 及 拉 力 等 ）在 正 常 荷 載 作 用 下 ， 由 于 構(gòu) 件 下 邊 緣 拉 應(yīng) 力 超 過 了 混凝 土 抗 拉 強 度 使 受 拉 區(qū) 混

4、凝 土 產(chǎn) 生 的 裂 縫 。 這 些 裂 縫 總要 產(chǎn) 生 ， 習 慣 上 稱 為 荷 載 裂 縫 或 正 常 裂 縫 ?？?制 方 法 ： 通 過 設(shè) 計 計 算 進 行 驗 算 和 構(gòu) 造 措 施9.1.2 裂 縫 分 類 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、 由 外 加 變 形 或 約 束 變 形 引 起 的 裂 縫 ，大 體 積 混 凝 土 水 化 熱 很 大 ， 內(nèi) 部 溫 度 較 高 ， 內(nèi) 外 溫 差很 大 ， 內(nèi) 部 混 凝 土 膨 脹 受 到 外 部 已 硬 化 混 凝 土 的 約 束 ，使 構(gòu) 件 表 面 混 凝 土 受 拉 產(chǎn) 生 裂 縫 。地 基 不 均 勻 沉 降 引 起 的

5、裂 縫 ： 基 礎(chǔ) 不 均 勻 下 沉 會 迫 使構(gòu) 件 一 起 變 形 ， 在 主 拉 應(yīng) 力 作 用 下 混 凝 土 構(gòu) 件 開 裂 。 控 制 方 法 ： 通 過 采 用 構(gòu) 造 措 施 和 施 工 工 藝 9.1.2 裂 縫 分 類 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3、 鋼 筋 銹 蝕 裂 縫銹 蝕 是 一 個 電 化 學(xué) 過 程 ： 混 凝 土 中 的 鋼 筋 處 在 電 介 質(zhì)中 ， 在 水 、 氧 氣 和 電 子 作 用 下 就 會 形 成 電 池 ， 電 子 從 陽 極不 斷 流 向 陰 極 ， 在 陽 極 附 近 形 成 鐵 銹 。 只 要 不 斷 有 水 和 氧氣 供 應(yīng) ， 就 會

6、越 銹 越 嚴 重 。9.1.2 裂 縫 分 類 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理(b) 水 、 O 2 、 CO 2侵 入 （ d） 保 護 層 劈 裂鋼 筋 銹 蝕 后 體 積 會 膨 脹 3 4倍 ！ 使 混 凝 土 保 護 層 劈 裂 ?？?制 方 法 ： 采 取 構(gòu) 造 措 施 （ 足 夠 厚 度 的 砼 保 護 層 和 保 證 砼 的 密實 性 ， 嚴 格 控 制 早 凝 劑 的 摻 入 量 ) 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理9.1.3 正 常 使 用 階 段 的 特 點計 算 依 據(jù) 不 同 ： 承 載 能 力 極 限 狀 態(tài) 是 以 破 壞 階 段（ a） 的 狀 態(tài) 為 建 立 計 算 圖 式 的

7、 基 礎(chǔ) ； 而 使 用 階 段 一 般是 指 第 階 段 ， 即 梁 帶 裂 縫 工 作 階 段 。 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 1、 影 響 程 度 不 同 ： 與 承 載 能 力 極 限 狀 態(tài) 相 比 ， 超 過 正常 使 用 極 限 狀 態(tài) 所 造 成 的 后 果 （ 如 人 員 傷 亡 和 經(jīng) 濟 損 失 ）的 危 害 性 和 嚴 重 性 相 對 要 小 一 些 、 輕 一 些 ， 因 而 可 適 當 放寬 對 其 可 靠 性 的 保 證 率 的 要 求 。 9.1.3 正 常 使 用 階 段 的 特 點 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、 計 算 的 內(nèi) 容 不 同 ：承 載 能 力 極 限 狀

8、 態(tài) ： 包 括 截 面 設(shè) 計 和 截 面 復(fù) 核 。 其 計 算 決 定 了 構(gòu) 件 設(shè) 計 尺 寸 、 材 料 、 配 筋 數(shù) 量 及 鋼 筋布 置 ， 以 保 證 ： 0MdMu。正 常 使 用 階 段 ：驗 算 正 常 使 用 情 況 下 裂 縫 寬 度 和 變 形 小 于 規(guī) 范 規(guī) 定 的 各項 限 值 。9.1 概 述 正 常 使 用 階 段 的 特 點 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3、 荷 載 效 應(yīng) 及 抗 力 的 取 值 不 同 承 載 能 力 極 限 狀 態(tài) ： 汽 車 荷 載 應(yīng) 計 入 沖 擊 系 數(shù) ， 作 用 （ 或 荷 載 ） 效 應(yīng) 及 結(jié)構(gòu) 構(gòu) 件 的 抗 力 均

9、 應(yīng) 采 用 考 慮 了 分 項 系 數(shù) 的 設(shè) 計 值 ； 在 多 種 作 用 （ 或 荷 載 ） 效 應(yīng) 情 況 下 ， 應(yīng) 將 各 效 應(yīng) 設(shè) 計值 進 行 最 不 利 組 合 ， 并 根 據(jù) 參 與 組 合 的 作 用 （ 或 荷 載 ） 效 應(yīng) 情 況 ， 取 用 不 同 的 效 應(yīng) 組 合 系 數(shù) 。9.1.3 正 常 使 用 階 段 的 特 點 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理3、 荷 載 效 應(yīng) 及 抗 力 的 取 值 不 同正 常 使 用 極 限 狀 態(tài) ：汽 車 荷 載 應(yīng) 可 不 計 沖 擊 系 數(shù) ， 作 用 （ 或 荷 載 ） 效 應(yīng) 應(yīng)取 用 短 期 效 應(yīng) 和 長 期 效 應(yīng)

10、 的 一 種 或 幾 種 組 合 。短 期 效 應(yīng) 組 合 就 是 永 久 作 用 （ 結(jié) 構(gòu) 自 重 ） 標 準 值 與 可變 作 用 頻 遇 值 效 應(yīng) 的 組 合 ； 長 期 效 應(yīng) 組 合 則 為 永 久 作 用 標 準 值 與 可 變 作 用 準 永 久 值 效 應(yīng) 的 組 合9.1.3 正 常 使 用 階 段 的 特 點 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1. 鋼 筋 混 凝 土 構(gòu) 件 裂 縫 寬 度 驗 算 2. 鋼 筋 混 凝 土 受 彎 構(gòu) 件 的 撓 度 驗 算主 要 內(nèi) 容 ：1. 換 算 截 面2. 應(yīng) 力 計 算基 礎(chǔ) 知 識 ： 9.1.4 章 節(jié) 內(nèi) 容 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

11、9.2 換 算 截 面第 2個 工 作 階 段 的 基 本 假 定 ：1. 平 截 面 假 定2. 彈 性 體 假 定 （ 壓 區(qū) 砼 近 似 按 線 性 分 布 ）3. 受 拉 區(qū) 完 全 不 承 擔 拉 應(yīng) 力 。 拉 應(yīng) 力 完 全 由 鋼 筋 承 受 。 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理定 義 ：將 鋼 筋 和 混 凝 土 兩 種 材 料 組 成 的 實 際 截 面 換 算成 為 一 種 拉 壓 性 能 相 同 的 假 想 材 料 組 成 的 勻 質(zhì) 截 面即 換 算 截 面 。 即 ： 將 鋼 筋 截 面 換 算 為 等 效 的 混 凝 土 截 面 。9.2 換 算 截 面 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

12、換 算 原 則 ： 換 算 前 后 鋼 筋 合 力 的 大 小 和 作 用 點 的 位 置 不 變 。 cscss AA cssEscc ssscsssc AEEAAA )( sc 平 截 面 假 定sEsA 9.2 換 算 截 面Asc等 效 截 面 面 積 ， 為 鋼 筋 的 換 算 面 積Es混 凝 土 構(gòu) 件 截 面 的 換 算 系 數(shù) 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理定 義 ： 鋼 筋 混 凝 土 受 彎 構(gòu) 件 受 力 進 入 第 工 作 階 段 （ 帶裂 縫 工 作 階 段 ） 后 ， 受 拉 區(qū) 混 凝 土 即 不 承 受 拉 應(yīng) 力 ， 拉 應(yīng) 力由 鋼 筋 承 受 。 將 受 壓 區(qū)

13、混 凝 土 面 積 和 受 拉 區(qū) 鋼 筋 換 算 面 積 所組 成 的 截 面 稱 為 鋼 筋 混 凝 土 構(gòu) 件 開 裂 截 面 的 換 算 截 面 。 9.2 換 算 截 面 開 裂 截 面 的 換 算 截 面 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 開 裂 截 面 的 換 算 截 面 慣 性 矩 :crI 20331 xhAbxI sEscr 矩 形 截 面 ： 對 于 受 彎 構(gòu) 件 ， 開 裂 截 面 的 中 性 軸 通 過 其 換 算截 面 的 形 心 軸 ， 即 xhAbx sEs 0221 121 0sEssEs AbhbAx 0 0c tS S9.2 開 裂 截 面 的 換 算 截 面 幾

14、何 特 性受 壓 區(qū) 高 度 x 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理一 、 應(yīng) 力 限 值 對 于 鋼 筋 混 凝 土 受 彎 構(gòu) 件 ， 公 橋 規(guī) 要 求 進 行 施 工階 段 的 應(yīng) 力 計 算 ， 并 應(yīng) 根 據(jù) 可 能 出 現(xiàn) 的 施 工 荷 載 進 行 內(nèi) 力組 合 ； 同 時 ， 受 彎 構(gòu) 件 正 截 面 應(yīng) 力 應(yīng) 符 合 下 列 條 件 ： l 受 壓 區(qū) 混 凝 土 邊 緣 纖 維 應(yīng) 力 ： cktcc f80.0sktsi f75.0l受 拉 鋼 筋 應(yīng) 力 ： 9.3 應(yīng) 力 計 算 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理l 矩 形 截 面 梁 正 應(yīng) 力 計 算 步 驟 ： （ 計 算 圖 式

15、見 圖 9 2） 1、 計 算 受 壓 區(qū) 高 度 x； 2、 計 算 開 裂 截 面 的 換 算 截 面 慣 性 矩 crI3、 計 算 截 面 應(yīng) 力 ： 9.3 應(yīng) 力 計 算 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理受 壓 區(qū) 混 凝 土 邊 緣 纖 維 ： ckcrkxttcc fxIM 8.0受 拉 鋼 筋 面 積 重 心 處 ： skcr xhtkEssit fIM i 75.00 9.3 應(yīng) 力 計 算 矩 形 截 面 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理xxhAxb sEsf )(21 02 2、 正 T梁 ： 求 x（ 判 別 T型 截 面 類 別 ） , fffx h T bx h T x 為 類 寬 為

16、計為 類 計若 表 明 第 一 形 截 面 ， 可 按 度 的 矩 形 截 面 算若 表 明 第 二 形 截 面 ， 重 新 算1、 倒 T梁 ： 按 寬 度 為 b， 高 度 為 h的 矩 形 截 面 進 行 應(yīng) 力 計 算 。9.3 應(yīng) 力 計 算 T形 截 面 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理求 Icr (公 式 不 一 樣 ）求 截 面 應(yīng) 力 （ 方 法 同 上 ） 應(yīng) 力 計 算 結(jié) 果 ： 當 施 工 階 段 應(yīng) 力 驗 算 不 滿 足 時 ， 應(yīng) 該調(diào) 整 施 工 方 法 ， 或 者 補 充 、 調(diào) 整 某 些 鋼 筋 。9.3 應(yīng) 力 計 算 公 路 橋 規(guī) 采 用 的 公 式 是 大

17、連 工 學(xué) 院 海 洋 工 程 研 究 所 試 驗 資 料 基礎(chǔ) 上 ， 分 析 了 裂 縫 寬 度 的 主 要 因 素 ， 舍 去 次 要 因 素 ， 用 數(shù) 理 統(tǒng) 計 方法 給 出 的 簡 單 適 用 的 公 式 。 max 1 2 3 30( ) ( )0.28 10sss dw c c c mmE ffs hbbbh A )(0 006.0006.0 02.002.0 時 ， 取時 ， 取sAd 4取 換 算 直 徑 ： 直 徑 的 鋼 筋 時鋼 筋 的 直 徑 ， 采 用 不 同 受 拉 鋼 筋 的 總 周 長表 面 形 狀 系 數(shù) ， 帶 肋 ： 1.0 光 圓 ： 1.4荷 載

18、 作 用 系 數(shù) ， 短 期 靜力 ： 1.0 長 期 ： 1.5受 力 特 征 系 數(shù) ， 受 彎 1.0，大 偏 壓 0.9按 短 期 效 應(yīng) 組 合 計 算 的 構(gòu) 件 裂 縫處 縱 向 受 拉 鋼 筋 的 應(yīng) 力 (MPa) 9.4 裂 縫 寬 度 計 算 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 公 橋 規(guī) 規(guī) 定 ， 鋼 筋 混 凝 土 受 彎 構(gòu) 件 在 荷 載 作 用 下 ，算 得 的 最 大 裂 縫 寬 度 須 滿 足 下 述 要 求 ： 類 和 類 環(huán) 境 ： 0.2mm 類 和 類 環(huán) 境 ： 0.15mm9.4.2 裂 縫 限 值 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1、 保 證 使 用 功 能 的 要

19、求 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 的 變 形 較 大 時 ， 會 嚴 重 影 響 甚 至 喪 失 它 的 使 用 功能 。 如 橋 梁 上 部 結(jié) 構(gòu) 過 大 的 撓 曲 變 形 使 橋 面 形 成 凹 凸 的 波浪 形 ， 影 響 車 輛 行 駛 ， 嚴 重 時 將 導(dǎo) 致 橋 面 結(jié) 構(gòu) 的 破 壞 。2、 滿 足 觀 瞻 和 使 用 者 的 心 理 要 求構(gòu) 件 的 變 形 過 大 ， 還 引 起 使 用 者 明 顯 的 不 安 全 感 。3、 避 免 對 其 他 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 的 不 利 影 響 構(gòu) 件 的 變 形 過 大 ， 會 影 響 到 與 它 連 接 的 其 他 勾 結(jié) 也 發(fā) 生 過大

20、變 形 ， 有 時 甚 至 會 改 變 荷 載 的 傳 遞 路 線 、 大 小 和 性 質(zhì) 。9.4.3 裂 縫 控 制 目 的 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理l 鋼 筋 混 凝 土 受 彎 構(gòu) 件 在 正 常 使 用 極 限 狀 態(tài) 下 的 撓 度 ， 可根 據(jù) 給 定 的 構(gòu) 件 剛 度 ， 用 結(jié) 構(gòu) 力 學(xué) 的 方 法 計 算 。l 由 圖 乘 法 可 得 ， 簡 支 梁 的 撓 度 計 算 公 式 ：9.5 受 彎 構(gòu) 件 的 撓 度 驗 算承 受 均 布 荷 載 時 ： 跨 中 承 受 集 中 荷 載 時 ： 435348148 qlf BPLf Bl 運 用 上 述 公 式 計 算 鋼 筋

21、 混 凝 土 的 撓 度 ， 關(guān) 鍵 在 于 解 決抗 彎 剛 度 的 合 理 取 值 問 題 。 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 02 2 01cr crs s crBB M M BM M B 開 裂 構(gòu) 件 等 效 截 面的 抗 彎 剛 度短 期 荷 載 效 應(yīng) 彎 矩 00 0.95 cE II 0全 截 面 的 抗 彎 剛 度 ， B為 全 截 面 換 算 慣 性 矩 c crcr E II cr開 裂 截 面 的 抗 彎 剛 度 ，B 為 開 裂 截 面 換 算 慣 性 矩 0tkf Wcr開 裂 彎 矩M 9.5 受 彎 構(gòu) 件 的 撓 度 驗 算 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理受 彎 構(gòu) 件 在 使

22、 用 階 段 的 撓 度 尚 應(yīng) 考 慮 長 期 效 應(yīng) 的 影 響 ： l sf f 40 1.640 80 1.45 1.35CC C 撓 度 長 期 增 長 系 數(shù) ， 以 下 混 凝 土 為 ；， 取 ， 中 間 線 性 插 值 9.5 受 彎 構(gòu) 件 的 撓 度 驗 算 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 橋 規(guī) 規(guī) 定 ： 鋼 筋 砼 受 彎 構(gòu) 件 長 期 撓 度 值 結(jié) 構(gòu) 自 重 產(chǎn)生 的 長 期 撓 度 值 撓 度 限 值梁 式 橋 主 梁 的 最 大 撓 度 處 ： l 6001梁 式 橋 主 梁 的 懸 臂 端 ： 13001 l此 處 l為 受 彎 構(gòu) 件 的 計 算 跨 徑 ，

23、l1為 懸 臂 長 度 。 鋼 筋 砼 受 彎 構(gòu) 件 撓 度 限 值 ： 9.5 受 彎 構(gòu) 件 的 撓 度 限 值 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理l 概 念 ： 施 工 時 預(yù) 設(shè) 的 反 向 撓 度 。l 設(shè) 置 目 的 ：為 了 消 除 結(jié) 構(gòu) 重 力 這 個 長 期 荷 載 引 起 的 變 形 ；l設(shè) 置 要 求 ：當 由 作 用 （ 或 荷 載 ） 短 期 效 應(yīng) 組 合 并 考 慮 作 用 （ 或 荷載 ） 長 期 效 應(yīng) 影 響 產(chǎn) 生 的 長 期 撓 度 不 超 過 計 算 跨 徑 L的 1 1600時 ， 可 不 設(shè) 預(yù) 拱 度 ； 反 之 ， 需 設(shè) 置 預(yù) 拱 度 。9.5 受

24、彎 構(gòu) 件 的 撓 度 計 算 預(yù) 拱 度 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理結(jié) 構(gòu) 耐 久 性 的 基 本 概 念 1、 定 義 ：是 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 在 自 然 環(huán) 境、 使 用 環(huán) 境 及 材 料 內(nèi) 部 因 素 的作 用 下 ， 在 設(shè) 計 要 求 的 目 標 使用 期 內(nèi) ， 不 需 要 花 費 大 量 資 金加 固 處 理 而 保 持 安 全 、 使 用 功能 和 外 觀 要 求 的 能 力 。9.6 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 的 耐 久 性影 響 因 素1. 混 凝 土 凍 融 破 壞2. 混 凝 土 的 堿 骨 料 反 應(yīng)3. 侵 蝕 性 介 質(zhì) 的 腐 蝕4. 機 械 磨 損5. 混 凝 土

25、 的 碳 化 6. 鋼 筋 銹 蝕 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1 對 鋼 筋 混 凝 土 受 彎 構(gòu) 件 的 應(yīng) 力 計 算 ， 按 第 II 工 作 階 段進 行 驗 算 。2 提 出 了 裂 縫 最 大 寬 度 的 計 算 公 式 ， 必 須 小 于 容 許 值 。3 受 彎 構(gòu) 件 在 使 用 階 段 的 撓 度 是 考 慮 荷 載 的 短 期 效 應(yīng) 組合 并 考 慮 長 期 影 響 (長 期 增 長 系 數(shù) )。 在 荷 載 長 期 作 用 下 ，由 于 混 凝 土 徐 變 等 因 素 的 影 響 ， 截 面 剛 度 將 進 一 步 下 降 ，通 過 撓 度 增 大 系 數(shù) 反 映 。 其

26、 計 算 值 不 得 大 于 規(guī) 范 規(guī) 定 。 4、 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 耐 久 性 的 影 響 因 素第 9章 小 結(jié) 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1. 基 本 概 念2. 受 力 狀 態(tài)3. 局 部 承 壓 強 度 提 高 系 數(shù) （ 混 凝 土 局 部 承 壓 和 配 置 間 接 鋼 筋 ）4. 局 部 抗 壓 的 局 部 壓 力 設(shè) 計 值 計 算5. 局 部 抗 壓 的 抗 裂 性 計 算10 局 部 受 壓 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1. 局 部 承 壓 ： 構(gòu) 件 受 力 表 面 ， 僅 有 部 分 面 積 來 承 受 壓 力 狀 態(tài) 混 凝 土 在 局 部 承 壓 時 受 力 性 能 與

27、均 勻 受 壓 時 不 同 。在 局 部 壓 力 下 ， 由 于 混 凝 土 接 觸 面 積 很 小 ， 將 承 受 很 大 的 局 部壓 力 ， 受 壓 區(qū) 會 產(chǎn) 生 裂 縫 ， 甚 至 會 發(fā) 生 破 壞 ， 故 設(shè) 計 時 ， 必 須 進行 混 凝 土 的 局 部 承 壓 計 算 （ 強 度 、 抗 裂 性 ） 。 10.1 局 部 受 壓 基 本 概 念 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 bAA 受 拉 區(qū) ： 范 圍 不 大 但 應(yīng)力 很 高 ， 所 以 間 接 鋼 筋盡 可 能 靠 頂 邊 布 置受 拉 區(qū) ： 中 間 最 大 ， 離開 軸 線 遞 減受 壓 區(qū)Px分 布AA壓 拉xy 10

28、.2 受 力 狀 態(tài) 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理 H a H ab) 9 A/Al 36a) A/Al 9破 壞 形 態(tài) ： 先 開 裂 后 破 壞 ； 一 開 裂 即 破 壞 ； 局 部 混 凝 土 下 陷10.3 破 壞 形 態(tài) 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理混 凝 土 局 部 承 壓 提 高 系 數(shù) 局 部 承 壓 時 混 凝 土 的 抗 壓 強 度 高 于 棱 柱 體 抗 壓 強 度 ， 橋 規(guī) 提 出 局 部 承 壓 提 高 系 數(shù) ， 規(guī) 定 值 按 下 式 計 算 ： lbAAAl局 部 承 壓 面 積 （ 有 鋼 墊 板 時 按 45 擴 散 ） ， 當 有 孔道 時 （ 對 圓 形 承 壓

29、面 積 而 言 ） 不 扣 除 孔 道 面 積 。Ab局 部 承 壓 的 計 算 底 面 積 ， 當 有 孔 道 時 （ 對 圓 形 承 壓面 積 而 言 ） 應(yīng) 扣 除 孔 道 面 積 。 10.4 局 部 承 壓 強 度 提 高 系 數(shù) 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理Ab的 計 算 原 則 ： 是 采 用 “ 同 心 對 稱 有 效 面 積 法 ”， 即 與局 部 承 壓 面 積 Al具 有 相 同 的 形 心 位 置 ， 且 要 求 相 應(yīng) 對 稱 。具 體 計 算 時 ， 規(guī) 定 沿 Al各 邊 向 外 擴 大 的 有 效 距 離 不 超 過 Al窄 邊 尺 寸 b（ 矩 形 ） 或 直 徑 a

30、（ 圓 形 ） 。 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理配 置 間 接 鋼 筋 時 的 砼 局 部 承 壓 強 度 提 高 系 數(shù) cor1、 承 壓 區(qū) 加 強 鋼 筋 間 接 鋼 筋 1） 間 接 鋼 筋 作 用 ： 約 束 混 凝 土 橫 向 變 形 ； 抑 止 縱 向 裂 縫 發(fā) 展 ； 2） 配 筋 方 案 ： 方 案 1： 層 狀 網(wǎng) 格 鋼 筋 ； 方 案 2： 螺 旋 形 鋼 筋 ； 方 案 3： 層 狀 網(wǎng) 格 鋼 筋 +螺 旋 形 鋼 筋10.4 配 置 間 接 鋼 筋 局 部 承 壓 強 度 提 高 系 數(shù) cor 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理2、 間 接 鋼 筋 體 積 配 筋 率 v計 算（

31、 1） 網(wǎng) 格 筋 (10 2)l 1 指 短 邊 方 向 ， l2指 長 邊 方 向 虛 框 內(nèi) 為 底 面 積 Ab L2L 11 s1 1 2 s2 2v corn A l n A lA s n1、 As1 方 格 網(wǎng) 沿 l1方 向 的 鋼 筋根 數(shù) 、 單 根 鋼 筋 的 截 面 面 積 ； n 2、 As2 方 格 網(wǎng) 沿 l2方 向 的 鋼 筋根 數(shù) 、 單 根 鋼 筋 的 截 面 面 積 ； s 方 格 網(wǎng) 間 接 鋼 筋 的 層 距 。 網(wǎng) 格 筋 外 圍 鋼 筋 軸 線 包 圍 的 范 圍 是 核芯 區(qū) Acor Acor l1 l2 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理（ 2） 螺 旋

32、形 鋼 筋 (10 3) 虛 線 內(nèi) 為 底 面 積 Ab螺 旋 箍 筋 內(nèi) 皮 包 圍 的 范 圍 核 芯 區(qū) A cor2cor cor14A dAss1 單 根 螺 旋 形 間 接 鋼 筋 的 截 面 面 積 ； dcor 螺 旋 形 間 接 鋼 筋 內(nèi) 表 面 范 圍 內(nèi) 混 凝 土 核 芯 面 積 的 直 徑 ； s 螺 旋 型 間 接 鋼 筋 的 層 距 。 ss1v cor4Ad s 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理l 局 部 承 壓 區(qū) 配 置 間 接 鋼 筋 后 ，l 砼 局 部 承 壓 強 度 提 高 系 數(shù) cor為 ：(10 4) corcor lAA 10.4 配 置 間 接 鋼

33、 筋 局 部 承 壓 強 度 提 高 系 數(shù) cor 10.5 局 部 承 壓 區(qū) 的 抗 壓 承 載 力 計 算配 置 間 接 鋼 筋 時 （ 105）0 d cd v cor sd n0.9( )l s lF f k f A corcor lAA cor： 配 置 間 接 鋼 筋 時 局 部 抗 壓 承 載 力 提 高 系 數(shù) ， 當 Acor Ab 時 ， 應(yīng) 取 Acor=Ab ；k： 間 接 鋼 筋 影 響 系 數(shù) ， 按 表 101取 值 ；A cor： 方 格 網(wǎng) 或 螺 旋 型 間 接 鋼 筋 內(nèi) 表 面 范 圍 內(nèi) 的 砼 核 芯 面 積 ；s： 混 凝 土 局 部 承 壓

34、修 正 系 數(shù) ， C50及 以 下 混 凝 土 ， 取 s=1.0； C50 C80混 凝 土 ， 取 s=1.0 0.76；Aln： 混 凝 土 局 部 受 壓 凈 面 積 ， 依 孔 洞 和 墊 板 形 式 計 算 。不 滿 足 式 （ 10 5） 時 應(yīng) 加 大 局 部 承 壓 面 積 ， 或 增 加 間 接 鋼 筋 用 量 。 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理配 置 間 接 鋼 筋 的 砼 結(jié) 構(gòu) ， 其 局 部 承 壓 區(qū) 尺 寸 應(yīng) 滿 足 ：（ 10 6） 0 d cd n1.3l s lF f A blAA Fld 局 部 承 壓 面 積 上 的 局 部 壓 力 設(shè) 計 值 ， 對 后

35、張 法構(gòu) 件 的 錨 頭 局 壓 區(qū) ， 應(yīng) 取 1.2倍 張 拉 時 的 最 大 壓 力 ；滿 足 了 （ 10 6） 式 就 避 免 出 現(xiàn) 縱 向 裂 縫不 滿 足 （ 10 6） 式 時 ， 應(yīng) 加 大 構(gòu) 件 端 部 截 面 尺 寸 ， 或調(diào) 整 局 部 承 壓 面 積 ， 或 提 高 砼 強 度 等 級 ， 或 調(diào) 整 錨 具 位 置 。10.6 局 部 承 壓 區(qū) 的 計 算 抗 裂 性 計 算 青海大學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計原理1. 熟 悉 局 部 承 壓 區(qū) 的 概 念 ， 掌 握 構(gòu) 件 局 部 承 壓 區(qū) 設(shè) 計 計算 方 法 ；2. 間 接 鋼 筋 體 積 配 筋 率 和 承 載 力 的 計 算 方 法小 結(jié)