石嘴山某水閘加固改造工程土建標結構如果荷載的偏心距較大,就會在混礙土中引起顯 著的拉應力,於是混凝土就要開裂。對於這種情況可 以忽略受拉混凝土的作用,並採用換算截面法進行分? 析。不然,也可以採用內力偶法。在圖10.12中畫出了一個沿兩個對邊對稱配筋的 巳開裂截面的應變負應力分布圖形,在這裡按用於雙 筋梁的同樣方式由應變圖形及模量比把各應力聯繫起 來(見公式M.4到10.7)o這祥應力就由下列兩再。這裡的截而應力,特別是受壓鋼筋中的成力,也在很大程度上取決於所堰模量比齣數值,因此ACI318-71r 19*13要求用強度法進行柱子設計加固改造。
如果由於混凝土收縮引起的應變不能發生在沒有約束的情況下,那麼混凝土的收烏就會引起應力。銅筋阻礙混凝土的收縮,因而便可能導致在混凝土中產生顯著的應力。至孕混擬土在無約束情況下自由收縮時將會經歷的收縮應變的大小則已在第2.1.5節中進行過料論。估計收縮應力的主要目的是想獲知由此引起的混礙土拉應力大到什麼程度。涅今角可能 超過混凝土的抗拉強度,特別是在硬結過程的早期酚段。如果超過了抗拉強度,就會耳致混 擬土開裂,下面就來確定在對稱和非對稱情況下當值定戦面保持不裂時由收縮引起的4力加固改造。
顯然,由收縮引起的混擬土拉應力是與無約束收縮應変%成正比的,而且拉應力卻隨著 配筋率的增大而增大的。所以,為了控制收縮裂縫而設置在混凝土中的鋼筋實際上將甘大混凝土的琅應力。設一塊鋼筋混凝土板的截面為對稱配筋,其鋼筋面袒與混驍土面積之比為。盤鍾材的彈性模量為29x 10Bpsi(200000N/mm2),混凝土的彈性模fit為2.9 x 104psi(200G0N/mi4£ ), 徐變係數為2?混凝土的無約束收編應變為0.0g5g試估算由於收縮在鋼筋和混藤土j中引起的應力加固改造。
當配筋和(或)戡 面不對稱時,受約束的 收縮在截面上的分布就 不琦互(史圖10.14)0 對此一般捏假定收縮前 的平截面涯收縮後仍保 持平面,在這種一般精況 下*收縮的影響可以用 基於換算截面特性(見 第10,2.4節)和疊加原理 的一般方法來估算。設示於圖10.1呻的截面英換算截面的面積為人對形心的慣性矩為|』,由下邊緣纖維到形心的距離為力,這時假定混凝土要像圖10.卩的應變情況丄那樣產皐咼全 沒有約束的收縮應變 f 那就顯然只是當有一個外力F作用在鋼筋上並使它編短同樣:k小時才有可能加固改造。
這個力就是為了去掉這個假想的偏心壓力P的影響*可以像圖10.14中的應變情況2那樣,在裁面卡作 用一個大小相等方向相反的力>這是一個偏心拉力。而由此引一起的混藤土應力(拉庫力為 正)便可由下式求得式中,為從中和袖到所考慮的纖維的距離。而由此引起的鋼筋應力則可歯下式求得式中寸七為需要確定銅切應力之處的混土應力。由收縮引起的終應力是由這兩牛應系設一單筋混凝土板截而的總高度為10in(254mm),有效高度為8 in(203mm,在每pin (305mm)的寬度內配置了M92in£ (1239mma)的鋼筋加固改造。