(二)受彎構(gòu)件撓度的驗(yàn)算
1.撓度與剛度
在材料力學(xué)對勻質(zhì)材料梁的變形計(jì)算中,給出了簡支梁在均布荷載q作用下的跨中撓度為:

 式中 f——梁的跨中最大撓度;
M——跨中最大彎矩;
β—撓度系數(shù),與荷載形式及支承條件有關(guān);
EI——梁的截面抗彎剛度;
l一梁的計(jì)算跨度。
從式(11—142)中可以看出,對于勻質(zhì)彈性材料梁,當(dāng)梁的截面尺寸、材料一定時(shí)EI為常數(shù),其彎矩—撓度(M—f)呈線性關(guān)系,如圖11-61中O-A虛線所示。而鋼筋混凝土構(gòu)件則不同,其實(shí)測的M-f曲線表明,只有在荷載很小梁尚未開裂時(shí)(階段1),M-f線才是一段直線,從開始出現(xiàn)裂縫到鋼筋屈服時(shí)(階段Ⅱ),M-f線開始偏離直線而逐漸向下彎曲,這說明構(gòu)件剛度開始下降。但這時(shí)梁仍處于正常使用階段。當(dāng)繼續(xù)加載時(shí),受拉鋼筋屈服(階段Ⅲ),M-f線更偏向橫軸(f軸),撓度值增長更快。上述現(xiàn)象說明,鋼筋混凝土梁的剛度不是一個(gè)常數(shù),而是隨著荷載的增加而降低。從而,計(jì)算其變形問題就歸結(jié)為計(jì)算它的抗彎問題了。梁的抗彎剛度也就分成短期剛度和長期剛度兩種:短期剛度Bs表示在荷載短期效應(yīng)作用下受彎構(gòu)件截面的抗彎剛度;長期剛度B表示考慮了一部分荷載長期作用影響后截面的抗彎剛度。
  2.短期剛度Bs
當(dāng)截面開裂后,在荷載短期效應(yīng)組合作用下,鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的短期剛度可按下式計(jì)算:

 當(dāng)計(jì)算出的ψ<0.2時(shí),取ψ=0.2;若ψ>1.0時(shí),取ψ=1.0;對直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件,取ψ=1.0;
αE——鋼筋與混凝土的彈性模量比值;
ρ——縱向受拉鋼筋配筋率;
r’f——系數(shù),按式(11—146)計(jì)算;
ftk——混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;
ρte——按截面的有效受拉混凝土面積Ate計(jì)算的縱向鋼筋配筋率,即


 式中 Mk——按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩,取計(jì)算區(qū)段內(nèi)的最大彎矩值;
Mq——按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩,取計(jì)算區(qū)段內(nèi)的最大彎矩值;
θ——考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù),按下列規(guī)定取用:
對鋼筋混凝土受彎構(gòu)件,當(dāng)ρ’=0時(shí),取θ=2.0;當(dāng)ρ’=ρ時(shí),取θ=1.6;當(dāng)ρ’為中間取值時(shí),θ按線性內(nèi)插法取用。此處,ρ、ρ’——縱向受拉鋼筋和受壓鋼筋的配筋率。
對翼緣位于受拉區(qū)的倒T形截面,θ應(yīng)增加20%,;
4.受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算
從以上分析中可看出,鋼筋混凝土梁某一截面的剛度不僅隨荷載的增加而變化,并且在某一荷載作用下,由于粱內(nèi)各截面的彎矩不同而變化,因此截面的抗彎剛度沿梁長也是變化的。彎矩大的截面抗彎剛度小,反之,彎矩小的截面抗彎剛度大。為了簡化計(jì)算,規(guī)范建議,取同號彎矩區(qū)段內(nèi)彎矩最大的截面的剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度,這種處理方法所算出的抗彎剛度值最小,故通常稱為“最小剛度原則”。
受彎剛度確定后,即可按照材料力學(xué)公式來計(jì)算鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度。
當(dāng)計(jì)算結(jié)果不能滿足公式(11-140、11—141、11—142)的要求時(shí),說明受彎構(gòu)件的剛度不足?梢圆捎迷黾咏孛娓叨取⑻岣呋炷翉(qiáng)度等級,增加配筋等辦法解決。其中以增加梁的截面高度效果最為顯著,宜優(yōu)先采用。