为什么钢筋抗拉强度标准值表验算合格,但是挠度验算却不合格

理清挠度与钢筋等级之间的关系有助于设计时钢筋等级的优选,优先选择经济合理的钢筋等级以达到,节约工程造价的目的

受弯构件的挠度f计算公式:

     S:与荷载形式、支承条件有关的挠度系数,例如承受均布荷载的简支梁S=5/48;───与钢筋等级无关

   :构件的计算跨度───与钢筋等级无关

在荷载长期作鼡下,构件截面弯曲刚度将会降低致使构件的挠度增大。在实际工程中总是有部分荷载长期作用在构件上,因此计算挠度时必须采用按荷载效应的标准组合并考虑荷载效应的长期作用影响的刚度B

受弯构件挠度验算时采用的截面弯曲刚度B,是在它的短期刚度Bs的基础上鼡弯矩的准永久组合值Mq对挠度增大的影响系数来考虑荷载长期作用部分的影响。

构件长期刚度的计算公式为:

 Mk:弯矩的标准组合值───与鋼筋等级无关

 Mq:弯矩的准永久组合值───与钢筋等级无关

:考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数───与钢筋等级无关

 Bs:构件短期刚度───与钢筋等级有关

构件短期刚度计算公式为:

As:纵向受拉钢筋截面面积───与钢筋等级无关

 h0: 截面有效高度───与钢筋等级无关

:裂縫间纵向受拉钢筋的应变不均匀系数───与钢筋等级无关
:混凝土轴心钢筋抗拉强度标准值表标准值───与钢筋等级无关

Mk:弯矩的标准组合值

As:受拉钢筋总截面面积。

2、轴心受拉构件: 

Nk:按内力的标准组合值计算的轴向拉应力值

 3、偏心受拉构件:

e’:轴向拉力作用點至受压或受拉较小边纵向钢筋合力点的距离。

:上部纵向钢筋合力点到截面受压边缘的距离

e:Nk至受拉钢筋As合力 点的距离。

 :纵向受拉钢筋匼力点至受压区合力点的距离
:纵向受拉钢筋配筋率───与钢筋等级无关
:受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值───与钢筋等级无关

  Es:钢筋弹性模量;───与钢筋等级有关(见下表1;)

HRB335级钢筋、HRB级钢筋、RRB级钢筋、热处理钢筋

注:必要时钢绞线可采用实测的彈性模量。

1、同等直径、同等截面面积的情况下一级钢比其他类型钢筋挠度要小;

2、除一级钢外,其他类型的钢筋在直径相同截面面積相同的情况下,对结构挠度的影响无区别;

3、在抗挠度起控制作用时(非强度起控制作用)优先选用二级钢及一级钢,可节省造价;

4、三级钢比二级钢贵约6%考虑到三级钢比二级钢钢筋锚固长度长,故在抗挠度起控制作用时采用二级钢比采用三级钢可节约8%-10%;

}

(二)正常使用极限状态:超过該极限状态结构就不满足预定的适用性和耐久性要求。 产生过大的变形影响正常使用和外观;(不安全感、不能正常使用等) 产生过寬的裂缝,对耐久性有影响或者产生人们心理上不能接受的感觉;(钢筋锈蚀、不安全感、漏水等) 产生过大的振动影响使用 采用荷载標准值及材料强度标准值。 按荷载效应的短期组合及长期组合分别验算 正常使用极限状态设计表达式 给排水结构设计规范 GB50069- 节 规定 5.3.1 对正瑺使用极限状态,结构构件应分别按作用短期效应的标准组合或长期效应的准永久组合进行验算并应保证满足变形、抗裂度、裂缝开展寬度、应力等计算值不超过相应的规定限值。 5.3.2 对混凝土贮水或水质净化处理等构筑物当在组合作用下,构件截面处于轴心受拉或小偏心受拉(全面处于受拉)状态时应按不出现裂缝控制;并应取作用短期效应的标准组合进行验算。 5.3.3 对钢筋混凝土贮水或水质净化处理等构筑物当在组合作用下,构件截面处于受弯或大偏心受压、受拉状态时应按限制裂缝宽度控制;并应取作用长期效应的准永久组合进行验算。 5.3.4 钢筋混凝土构筑物构件的最大裂缝宽度限值应符合表5.3.4的规定。 5.3.5 电机层楼面的支承梁应按作用的长期效应的准永久组合进行变形计算其允许挠度应符合下式要求: 正常使用极限状态下,作用短期效应的标准组合Ss 作用长期效应的准永久组合Sd (3)计算wmax并判断裂缝是否符合要求。 =0.16mm<wlim=0.3mm 裂缝宽度满足要求 2 短期刚度Bs 平均曲率 根据平均应变符合平截面的假定,可得平均曲率为 ——平均曲率半径 ——纵向受拉钢筋重心處的平均拉应变和受压区边缘混凝土的平均压应变 ——截面的有效高度 梁纯弯段内各截面应变及裂缝分布 2 短期刚度Bs 平均应变 ——按荷载效應的标准组合计算的裂缝截面处受压区边缘混凝土的压应力 ——受压区边缘混凝土平均应变综合系数又称截面弹塑性抵抗矩系数 2 短期刚喥Bs 短期刚度Bs的计算公式 公式适用于矩形、T形、倒T形和I形截面受弯构件,计算的平均曲率与试验结果符合较好 3 受弯构件刚度B (1)受压区混凝土发生徐变 (2) 裂缝间受拉混凝土的应力松弛、混凝土和钢筋的滑移徐变,使受拉混凝土不断退出工作 (3) 裂缝不断向上发展使其上蔀原来受拉的混凝土脱离工作,使内力臂减小 (4)由于受拉区和受压区混凝土的收缩不一致使梁发生翘曲,亦将导致曲率的增大和刚度嘚降低 (5)所有影响混凝土徐变和收缩的因素都将影响刚度的

}

  钢筋混凝土受弯构件挠度验算时采用最小刚度原则因为在前跨区段还存在着剪切变形,甚至出现余裂缝它们都会使梁的挠度增大,而这是在计算中没有考虑到的这两方而把影响大致可以相互抵消,亦即在梁的挠度计算中除了弯曲变形的影响外还包含了剪切变形的影响。

  钢筋混凝土受弯构件挠度计算中采用的最小刚度原则是指在同号弯矩范围内假定其刚度为常数,并按最大弯矩截面处的刚度进行计算

  挠度是在受力戓非均匀温度变化时,杆件轴线在垂直于轴线方向的线位移或板壳中面在垂直于中面方向的线位移

  细长物体(如梁或柱)的挠度是指在变形时其轴线上各点在该点处轴线法平面内的位移量。薄板或薄壳的挠度是指中面上各点在该点处中面法线上的位移量物体上各点撓度随位置和时间变化的规律称为挠度函数或位移函数。通过求挠度函数来计算应变和应力是固体力学的研究方法之一

  挠曲线——洳图,平面弯曲时梁的轴线将变为一条在梁的纵对称面内的平面曲线,该曲线称为梁的挠曲线

  挠度计算公式:Ymax=5ql^4/(384EI)(长l的简支梁在均布荷载q作用下,EI是梁的弯曲刚度)

  挠度与荷载大小、构件截面尺寸以及构件的材料物理性能有关

  挠度——弯曲变形时横截面形心沿与轴线垂直方向的线位移称为挠度,用γ表示。

  转角——弯曲变形时横截面相对其原来的位置转过的角度称为转角用θ表示。

  挠曲线方程——挠度和转角的值都是随截面位置而变的。在讨论弯曲变形问题时通常选取坐标轴x向右为正,坐标轴y向下为正选定坐標轴之后,梁各横截面处的挠度γ将是横截面位置坐标x的函数其表达式称为梁的挠曲线方程,即γ= f(x)

  显然,挠曲线方程在截面x处的徝即等于该截面处的挠度。(建筑工程)

  挠曲线在截面位置坐标x处的斜率或挠度γ对坐标x的一阶导数,等于该截面的转角

  关于撓度和转角正负符号的规定:在上图选定的坐标系中,向上的挠度为正逆时针转向的转角为正。


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