第9章钢筋混凝土构件的变形、.pptVIP

第9章 钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性  影响偏心受压构件截面曲率延性系数的两个综合因素是和受弯构件相同的，其差别主要是偏心受压构件存在轴向压力，致使受压区的高度增大，截面曲率延性系数降低较多。《规范》规定，考虑地震作用，组合的框架柱，根据不同的抗震等级，轴压比限值为0．7～0．9。 9.4.2混凝土的碳化 9.4.3钢筋的锈蚀 1.混凝土碳化至钢筋表面使氧化膜破坏是钢筋锈蚀的必要条件， 2.含氧水分侵入是钢筋锈蚀的充分条件。 防止钢筋锈蚀的主要措施有 （l）混凝土本身要降低水灰比，保证密实度，具有足够的保护层厚度，严格控制含氯量。 （ 2）采用覆盖层，防止 CO2、 O。、 CI-的渗入。 （3）在海工结构、强腐蚀介质中的混凝土结构中，可采用钢筋阻锈剂、防腐蚀钢筋、环氧涂层钢筋、镀锌钢筋、不锈钢钢筋等。 （4）对钢筋采用阴极防护法。 9.4.4耐久性概念设计 以概念设计为主 1．耐久性概念设计的目的和基本原则 耐久性概念设计的基本原则是根据结构的环境分类和设计工作寿命进行设计。 2．混凝土结构使用环境分类 对混凝土结构使用环境进行分类，可以在设计时针对不同的环境类别，采取相应的措施，满足达到设计工作寿命的要求。 3．混凝土结构设计的使用年限 不同结构的耐久性极限状态应赋予不同的定义，一般可分为三类：1）不允许钢筋锈蚀时，混凝土保护层完全碳化；2）允许钢筋锈蚀一定量值；3）承载力开始下降。 设完全碳化亦即钢筋表面氧化膜被破坏所需的时间为t；，氧化膜被破坏至钢筋锈蚀一定量所需时间为t2，（tl＋t2）后至构件承载力开始下降所需时间为t3，则上述三类耐久性极限状态下的计算寿命分别为T1=t1, T2=t1＋t2 T3=t1＋t2＋t3 ? 4.保证耐久性的技术措施及构造要求 （1）结构设计技术措施 （2）对混凝土材料的要求 ? （3）施工要求 （4）混凝土保护层最小厚度 钢筋应力的不均匀系数ψ： 物理意义：反映裂缝间受拉混凝土对纵向受拉钢筋应变的影 响程度。 当ψ0.2 时，取ψ=0.2 ；当ψ1.0时，取ψ=1.0 ； 对直接承受重复荷载的构件，取ψ=1.0 。 9.2.3 最大裂缝宽度及其验算 确定最大裂缝宽度的方法： 最大裂缝宽度由平均宽度乘以“扩大系数”得到。 “扩大系数”由试验结果的统计分析并参照使用经验得到。 “扩大系数”的确定主要考虑以下两种情况： 在一定荷载组合下裂缝宽度的不均匀性； 在长期荷载作用下，由于混凝土收缩徐变等影响导致裂缝间受拉混凝土不断退出工作。 最大裂缝宽度的计算： 一般公式： ?max = ??l?m 荷载标准组合下的扩大系数 荷载长期效应裂缝扩大系数 平均裂缝宽度 《混凝土设计规范》最大裂缝宽度计算公式： 式中：c——最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的 距离（mm）； deq——纵向受拉钢筋的等效直径（mm）； ni 、di——分别为受拉区第 i 种纵向受拉钢筋的根数； vi——为第 i 种纵向受拉钢筋的相对粘结特性系数； 光圆钢筋：vi=0.7 带肋钢筋：vi=1.0 acr——构件受力特征系数 轴心受拉 ?cr=2.7 偏心受拉 ?cr=2.4 受弯、偏压 ?cr=2.1 最大裂缝宽度验算： 《混凝土设计规范》最大裂缝宽度验算公式： 《混凝土设计规范》规定的允许最大裂缝宽度。 最大裂缝宽度限值： 《混凝土设计规范》最大裂缝宽度限值： 确定依据 外观要求 耐久性要求（为主） 混凝土构件的截面延性 §9. 3 9.3.1 延性概念 结构、构件或截面的延性是指从屈服开始到达到最大承载能力或达到以后而承载力还没有显著下降期间的变形能力。 目的： 有利于吸收和耗散地震能量，满足抗震方面的要求； 防止发生脆性破坏，确保生命财产安全； 在超静定结构中，更好适应地基不均匀沉降及温度变化等； 使超静定结构能充分地进行内力重分布，并避免配筋疏密　悬殊，便于施工。 9.3.2 受弯构件的截面曲率延性系数 2．影响因素 混凝土结构的耐久性 §9. 4 * 第9章 变形裂缝 课程名称： 混凝土结构设计原理 课程性质：专业基础课 适用专业：土 木 工 程 所属单位：建筑与土木工程学院 2007年3月 本章基本要求 1.理解钢筋混凝土受弯构件截面弯曲刚度的概念；掌握受弯构件刚度的推导思路及其影响因素；理解参数η、ψ及ζ的物理意义；掌握最小刚度原则及挠度计算。 2.掌握受弯构件裂缝的出现、分布及开展规律；理解平均裂