裂缝间距 - 兰州大学.ppt

9.3.3 耐久性极限状态与耐久性设计 [1] 对于不允许钢筋锈蚀的构件和环境，混凝土保护层完全碳化，即钢筋脱钝的时间T1。 不允许钢筋锈蚀的构件和环境有：预应力混凝土构件；低温环境；反复荷载作用；塑性铰区；采用钢丝作主要受力钢筋的构件；重要的、有纪念性的建筑物。 [2] 钢筋锈蚀后截面损失率达到某一值T2 ，如1~5%，可依耐久性等级而定。 该极限状态可为一般混凝土结构采用，因为钢筋从脱钝到丧失承载力还有相当长的时间，钢筋截面损失1~5%对结构承载力的影响还不是很严重。 9.3.3 耐久性极限状态与耐久性设计 [3] 结构或构件的可靠指标降低到某一允许值T3。 随着时间的推移，因荷载的作用、环境变化引起的材料老化、损伤，结构材料的性能逐渐下降，结构可靠度随时间逐渐降低，失效概率逐渐增大。 当可靠指标降低到不可接受的程度时，则认为达到了耐久性极限状态。 但结构经过维修，其可靠度将提高。 [4] 徐变位移达到某一限值。 徐变是混凝土的一项性质，有些结构甚至是重大结构因徐变过大而发生破坏，这也可认为是一种耐久性破坏。 9.3.4 保证耐久性的措施 [1] 最小保护层厚度： ◆ 为保证耐久性和钢筋的粘结力，对一、二、三类环境一般建筑结构（设计工作寿命50年），《规范》规定了最小混凝土保护层厚度。 ◆ 对四、五类环境种的建筑结构，应按专门规定考虑。 ◆ 当对结构设计工作寿命有更高要求时（100年），混凝土保护层厚度应将混凝土保护层限值表中的数值乘以1.4或采用表面防护，定期维修等措施。 [2] 混凝土的要求： ◆ 耐久性的另一个重要方面是混凝土密实性，因为密实性好对延缓混凝土的碳化和钢筋锈蚀有很大作用。 ◆ 提高混凝土密实性主要是减小水灰比和保证水泥用量。 ◆ 若混凝土种氯离子含量过大，则会对钢筋锈蚀有恶劣影响。 9.3.4 保证耐久性的措施 [3] 裂缝控制：裂缝的出现加快了混凝土的碳化，也是使钢筋开始锈蚀的主要条件。为保证混凝土结构的耐久性，必须对裂缝进行控制。《规范》根据结构构件所处环境类别，钢筋种类对腐蚀的敏感性，以及荷载作用时间，将裂缝控制分为三个等级： 一级：严格要求不出现裂缝的构件；按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。 二级：一般要求不出现裂缝的构件；按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应大于混凝土抗拉强度标准值；而按荷载准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力，有可靠经验时可适当放松； 三级：允许出现裂缝的构件；按荷载标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度应满足下表规定的限值。 9.3.4 保证耐久性的措施 [4] 其他措施 ◆ 对于结构中使用环境较差的构件，宜设计成可更换或易更换的构件。 ◆ 对于暴露在侵蚀性环境中的结构和构件，宜采用带肋环氧涂层钢筋，预应力钢筋应有防护措施。 ◆ 采用有利提高耐久性的高强混凝土。 谢 谢！ * * 9.1.6 受弯构件的挠度变形验算 ◆ 由于弯矩沿梁长的变化的，抗弯刚度沿梁长也是变化的。但按变刚度梁来计算挠度变形很麻烦。 ◆ 《规范》为简化起见，取同号弯矩区段的最大弯矩截面处的最小刚度Bmin，按等刚度梁来计算 ◆ 这样挠度的简化计算结果比按变刚度梁的理论值略偏大。 ◆ 但靠近支座处的曲率误差对梁的最大挠度影响很小，且挠度计算仅考虑弯曲变形的影响，实际上还存在一些剪切变形，因此按最小刚度Bmin计算的结果与实测结果的误差很小。 “最小刚度刚度原则” §9.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 裂缝是工程结构中常见的一种作用效应，裂缝按其形成的原因可分为两大类：一类是由荷载作用引起的裂缝；另一类是由变形因素引起的裂缝，如温度变化、材料收缩以及地基不均匀沉降引起的裂缝，由于变形因素引起的裂缝计算因素很多，不易准确把握，故此处裂缝宽度计算的裂缝主要是指荷载原因引起的裂缝。 9.2.1 裂缝产生的原因 荷载的作用产生裂缝 广义荷载产生的裂缝（收缩徐变、沉降） 施工过程中产生裂缝（养护、水化反应、骨料下沉、泌水） 使用环境产生的裂缝（冻融、干燥收缩） §9.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 9.2.2 裂缝宽度验算的目的和要求 构件裂缝控制目的是为了保证构件耐久性要求 构件裂缝控制等级共分为三级： 一级为严格要求不出现裂缝； 二级为一般要求不出现裂缝； 三级为允许出现裂缝。 §9.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 9.2.2 裂缝宽度验算的目的和要求 一级和二级抗裂要求的构件，一般要采用预应力；而普通钢筋混凝土构件抗裂要求为三级，使用阶段都是带裂缝工作的。当裂缝宽度较大时，一是会引起钢筋锈蚀，二是使结构刚度减少、变形增加，从而影响结构的耐久性和正常使用，同时给人不安全感。因此，对允许出现裂缝的钢筋混凝土构件，裂缝宽度必