2018二级结构工程师钢筋混凝土结构第八章_第2页

　　(2)非荷载因素。温度变化，混凝土收缩，基础沉降，混凝土塑性坍塌，钢筋锈蚀，碱—骨料化学反应等非荷载因素引起的变形受到约束时，就可能产生裂缝。

　　非荷载作用引起的裂缝目前还无法准确计算，但可从材料、设计和施工等方面采取措施予以减轻其危害。

　　三、变形验算

　　1、钢筋混凝土梁变形计算的特点

　　对于匀质弹性材料梁，当梁的截面尺寸和材料确定后，截面的抗弯刚度EI就为常数了，然后可按《材料力学》的公式计算变形。由下图可知，钢筋混凝土梁由于塑性变形的出现以及裂缝的产生和发展，导致变形模量降低和截面惯性矩下降，使截面的抗弯刚度随着荷载的增加而不断降低。

　　对其正常使用状况下的挠度进行计算时，采用恒定的刚度EI就不能反映梁的实际工作情况。所以规范用抗弯刚度B取代式中的EI，B是随弯矩M的增大而减小的变量。分析表明，刚度B确定后仍可按材料力学的计算公式计算梁的挠度。所以，钢筋混凝土梁的变形(挠度)计算就归结为抗弯刚度B的计算。

　　2、受弯构件的短期刚度Bs

　　(1)不出现裂缝的构件

　　Bs=0.85EcI0

　　0.85——考虑混凝土出现塑性时弹性模量的降低系数。此为阶段Ⅰ的刚度计算。

　　(2)出现裂缝的构件

　　Bs=(0.025+0.28αEρ)(1+0.55γ'f+0.12γf)Ecbh03

　　3、受弯构件的长期刚度Bl

　　在荷载长期作用下，钢筋混凝土梁受压区混凝土将产生压缩徐变，受拉区混凝土与钢筋之间将产生粘结滑移徐变，使受拉混凝土不断退出工作，即使荷载不增加，挠度也将随时间的增加而增大。混凝土收缩也会造成梁刚度降低、变形增大。因此需要得到长期刚度Bl，以求最大挠度值。

　　(1)荷载效应的短期组合(并考虑部分荷载长期作用影响)的刚度

　　(2)荷载效应的长期组合的刚度

　　Bl= Bs/θ

　　4、最小刚度原则

　　构件的截面刚度随截面的内力和配筋大小而变，即沿构件跨度方向各截面刚度不等。为简化起见，在按材料力学方法计算受弯构件的变形时，取同号弯矩区段内截面的最小刚度作为该区段的平均刚度，而按等刚度或分段等刚度的构件进行计算。

　　5、提高刚度的方法

　　若验算挠度不能满足规范要求时，则表示构件的抗弯刚度不足。可以通过增加截面尺寸、提高混凝土强度等级、适当增加配筋量和选用合理的截面(如T形或工形等)的方法来提高刚度。但合理而有效的措施是适当增大截面的高度。采用预应力混凝土结构也可有效提高构件刚度。

　　这里计算时，要把荷载效应组合的概念真正弄懂。在第2章已经讲过，短时间内，可能存在所有对结构不利的荷载都出现的组合，当然是指的变化着的活荷载的短时共存，再叠加上必然存在的永久荷载，这就是荷载效应的短期组合。也就是说此组合中，长、短期荷载都有，所以可称为荷载效应的短期组合(并考虑部分荷载长期作用影响)的情况，承载力计算也只用到此组合。而荷载效应的长期组合中，只有长期作用性质的那部分荷载，即可由短期组合中，把短时间内存在的活荷载去掉，只保留长期作用永久荷载和可变荷载准永久值。所以，可以知道：短期组合的载准值实际包含了长期组合的载准值。

　　四、混凝土结构的耐久性

　　结构的耐久性是指结构在使用环境下，对物理的、化学的以及其他使结构材料性能恶化的各种侵蚀的抵抗能力。混凝土结构的耐久性问题越来越受到人们的重视。在设计混凝土结构时，除了进行承载力计算、变形和裂缝验算外，还必须进行耐久性设计。

　　由于影响因素的复杂，目前混凝土结构的耐久性设计实质上是针对影响耐久性能的主要因素提出相应的对策，即以概念设计为主。一般是采取措施一定来保证耐久性，提高耐久性的主要措施有：

　　合理加大混凝土保护层的最小厚度;严格按规范控制裂缝宽度;注意保证混凝土原材料的质量;提高混凝土的密实度;采用耐腐蚀钢筋;在结构表面设置专门的防渗面层等。

　　正常使用极限状态验算的基本概念一定要清楚，要看懂课本例题，会用基本公式进行计算。