中南大学混凝土结构设计原理课件第九章混凝土构件的裂缝和变形验算及耐久性分析.pptVIP

第九章 混凝土构件的裂缝和 变形验算及耐久性 中南大学土木建筑学院 建筑工程系刘澍 主要内容与要求 第九章 混凝土构件的裂缝和变形验算及耐久性 9.1 概述 9.2 裂缝宽度的验算 9.3 受弯构件的刚度与变形验算 9.4 耐久性要求 9.1 概述 一、引言 一、裂缝的分类与成因 二、裂缝的危害 三、对裂缝的控制措施 四、构件的变形控制 五、裂缝和挠度计算中材料强度及荷载取值 六、耐久性的问题 9.1 概述 一、裂缝的分类与成因 1. 分类 2. 成因 1.混凝土收缩或温度变形受到约束 2. 施工措施不当 3. 基础不均匀沉降 4. 钢筋锈蚀 二、裂缝的危害 三、对裂缝的控制措施 四、构件的变形控制 变形控制的目的 变形控制的要求 五、裂缝和挠度计算中材料强度及荷载取值 六、耐久性的控制 一、裂缝的出现、分布与发展 二、裂缝的特点 三、裂缝宽度的实用计算方法 四、影响裂缝宽度的主要因素及降低措施 一、裂缝的出现、分布与发展 二、裂缝的特点 三、裂缝宽度的实用计算方法 1. 半理论半经验的方法 2. 以数理统计分析为基础的计算方法 四、影响裂缝宽度的主要因素及改善措施 9.3受弯构件的变形验算 一. 截面抗弯刚度的特点 二. 短期刚度Bs 三. 荷载长期作用下的刚度 四. 受弯构件的挠度计算 一. 截面抗弯刚度的特点 二. 短期刚度Bs 二. 短期刚度Bs 二. 短期刚度Bs 三. 荷载长期作用下的刚度 四. 受弯构件的挠度计算 对连续梁和框架梁，为简化计算，《规范》规定：当计算跨度内的支座截面抗弯刚度不大于跨中截面刚度的两倍或不小于跨中截面抗弯刚度的二分之一时，该跨也可按等刚度构件进行计算，其构件刚度可取跨中最大弯矩截面刚度。此时可以采用等强度梁进行计算。  9.4 混凝土结构的耐久性 一、 耐久性的概念及其影响因素 二、 混凝土的碳化及钢筋的锈蚀 三、 耐久性设计 一、 耐久性的概念及其影响因素 影响混凝土耐久性的因素 二、 混凝土的碳化及钢筋的锈蚀 三、 耐久性设计 一般结构混凝土耐久性的基本要求 钢筋等效直径 最小刚度原则 P P h l0 Bs M 由不同的《规范》根据具体的情况确定 对等截面梁，可假定各同号弯矩区段内的刚度相等，并用该区段内弯矩最大截面的抗弯刚度作为该区段的抗弯刚度，按材力的方法计算。 返回上级目录 9.3受弯构件的变形验算 四.受弯构件的挠度计算 B1min BBmin MBmin Mlmax B A gk+qk (a) (b) － + 返回上级目录 9.3受弯构件的变形验算 四.受弯构件的挠度计算 讨论：取同号弯矩区段内的最小刚度按等刚度梁来计算，简化计算的挠度值要比按变刚度梁计算的理论值略偏大。但弯矩较大部分对梁的挠度影响大，弯矩较小部分对梁的挠度影响也较小，同时计算中没有考虑剪切变形的影响，互相抵消一些，计算结果的误差就比较小了。 返回上级目录 9.3受弯构件的变形验算 四.受弯构件的挠度计算 RC受弯构件变形验算按下列步骤进行： ①计算荷载准永久效应组合值Mq；按下列式子计算: ③计算长期刚度B按式： ②计算短期刚度Bs按式: 返回上级目录 9.3受弯构件的变形验算 四.受弯构件的挠度计算 ④用Bl代替材料力学位移公式 中的EI，计 算出构件的最大挠度，并按式 进行验算。 f ≤ [ f ] 增大截面高度是提高截面抗弯刚度、减小构件挠度的最有效措施； 增大纵向受拉钢筋的配筋率或提高混凝土强度等级，若构件截面受到限制不能加大时，可考虑采用这种方法。但作用并不显著。 在受压区配置一定数量的受压钢筋。可以充分利用纵向受压钢筋对长期刚度的有利影响。 另外，采用预应力混凝土构件也是提高受弯构件刚度的有效措施。实际工程中，往往采用控制跨高比的方法来满足变形条件的要求。 减少挠度的措施 返回上级目录 9.3受弯构件的变形验算 四.受弯构件的挠度计算 9.4 混凝土结构的耐久性 耐久性 是指结构在设计使用年限内，在正常维护条件下，不需要进行大修和加固，而满足正常使用和安全功能要求的能力。 返回上级目录 9.4 混凝土结构的耐久性 一、 耐久性的概念及其影响因素 返回上级目录 9.4 混凝土结构的耐久性 一、 耐久性的概念及其影响因素 1、混凝土的碳化 混凝土碳化是混凝土中性化的形式，是指大气中的二氧化碳（CO2）不断向混凝土内部扩散，并与其中的碱性物质发生反应，使混凝土的PH值降低。 碳化的危害 碳化对混凝土本身无害，其主要是当碳化至钢筋表面，氧化膜被破坏形成钢筋锈蚀的必要条件，同时含氧水份侵入形成钢筋锈蚀的充分条件