版权归原作者所有,如有侵权,请联系我们

[科普中国]-挠度条件

科学百科
原创
科学百科为用户提供权威科普内容,打造知识科普阵地
收藏

挠度指的是梁的截面形心在垂直于轴线方向的线位移。建筑理论中,主要研究对象的挠度在不同的条件下满足的数学关系,成为挠度条件。

减小钢筋混凝土受弯构件挠度的措施挠度和截面刚度、材料弹性模量、支承条件、荷载有关。在荷载相同的情况下,将支承由简支改为固定、加大截面刚度(梁高、宽,加大高度更有效)、采用高弹性模量的材料,都可以有效减小挠度。最简单的办法就是加大梁截面的高度。

钢筋混凝土受弯构件正截面有适筋破坏、超筋破坏、少筋破坏。

梁配筋适中会发生适筋破坏。受拉钢筋首先屈服,钢筋应力保持不变而产生显著的塑性伸长,受压区边缘混凝土的应变达到极限压应变,混凝土压碎,构件破坏。梁破坏前,挠度较大,产生较大的塑性变形,有明显的破坏预兆,属于塑性破坏。

梁配筋过多会发生超筋破坏。破坏时压区混凝土被压坏,而拉区钢筋应力尚未达到屈服强度。

破坏前梁的挠度及截面曲率曲线没有明显的转折点,拉区的裂缝宽度较小,破坏是突然的,没有明显预兆,属于脆性破坏,称为超筋破坏。梁配筋过少会发生少筋破坏。

拉区混凝土一旦开裂,受拉钢筋即达到屈服,并迅速经历整个流幅而进入强化阶段,梁即断裂,破坏很突然,无明显预兆,故属于脆性破坏。

相关概念在平面弯曲情况下,梁的轴线在形心主惯性平面内弯成一条平面曲线。此曲线称为梁的挠曲线。

当材料在弹性范围时,挠曲线也称为弹性曲线。

转角:梁的截面绕中性轴转过的角度。

挠度: 梁的截面形心在垂直于轴线方向的线位移。1

建筑中的挠度控制结构构件正截面的裂缝控制等级分为三级。裂缝控制等级的划分应符合下列规定:

一级 —— 严格要求不出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力;

二级 —— 一般要求不出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土拉应力大于混凝土轴心抗拉强度标准值;按荷载效应准永久组合计算时,构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力,当有可靠经验时可适当放松;

三级 —— 允许出现裂缝的构件,按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过规定的最大裂缝宽度限值。

建筑挠度条件注意事项1、规定的适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝,钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件;当采用其他类别的钢丝或钢筋时,其裂缝控制要求可按专门标准确定;

2、对处于年平均相对湿度小于 60% 地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度限值或采用括号内的数值;

3、在一类环境下,对钢筋混凝土屋架,托架及需作疲劳验算的吊车梁,其最大裂缝宽度限值应取为 0.2mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为 0.3mm;

4、在一类环境下,对预应力混凝土屋面梁,托梁,屋架,托架,屋面板和楼板,应按二级裂缝控制等级进行验算;在一类和二类环境下,对需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁,应按一级裂缝控制等级进行验算;

5、规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值公适用于正截面的验算;预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第 8 章的要求;

6、对于烟囱,筒仓和处于液体压力下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定;

7、对于处于四,五类环境下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定;

8、最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。2

本词条内容贡献者为:

张静 - 副教授 - 西南大学