S第9章變形和裂縫完

1、正常使用極限狀態(tài)的正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值荷載效應(yīng)組合值變形、裂縫寬度的變形、裂縫寬度的限值限值。見。見建工教材建工教材P322 P323的的 附表附表4 41 1、 4 43 3 。nikQiCiKQGKSSSS21nikQiqiGKSSS1qi-準(zhǔn)永久系數(shù)準(zhǔn)永久系數(shù)，民用建筑一般為，民用建筑一般為0.30.5。荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值約為約為基本組合值的基本組合值的50%70%第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享12021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 1、保證建筑、保證建筑使用功能使用功能的要求。的要求。 2、防止對、防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。產(chǎn)生

2、不良影響。 3、防止對、防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。產(chǎn)生不良影響。 4、保證、保證使用者的感覺使用者的感覺在可接受的程度之內(nèi)。在可接受的程度之內(nèi)。f flimfP 牛牛文庫文檔分享22021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算受彎構(gòu)件的撓度限值受彎構(gòu)件的撓度限值 構(gòu)構(gòu) 件件 類類 型型 撓度限值撓度限值（以計(jì)算跨度（以計(jì)算跨度 l0計(jì)算）計(jì)算） 吊車梁吊車梁：手動(dòng)吊車：手動(dòng)吊車 電動(dòng)吊車電動(dòng)吊車 l0/500 l0/600 屋蓋、樓蓋及樓梯構(gòu)件屋蓋、樓蓋及樓梯構(gòu)件 ： 當(dāng)當(dāng) l0 9m 時(shí)時(shí) l0/200(l0/250) l0/250(l0/300) l0/300(l0/400)

3、 -建工教材建工教材P322的附表的附表4 41 1 牛牛文庫文檔分享32021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算fP244853845lEIMEIqlf23121481lEIMEIPlf22lSlEIMSfEIMMEI 可見，可見， EIM 牛牛文庫文檔分享42021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算M 0彈性梁彈性梁鋼筋混凝土鋼筋混凝土適筋適筋梁梁McrMyMu中和軸中和軸隨隨荷載的增加荷載的增加而減??；而減小；隨隨時(shí)間的增加時(shí)間的增加而減??；而減??；沿沿構(gòu)件跨度構(gòu)件跨度是變化的。是變化的。隨隨配筋率的增加配筋率的增加而增加；而增加；Mktg =BsBs =0.85EcI0Bs =

4、 tg = Mk / 牛牛文庫文檔分享52021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算（在荷載效應(yīng)在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的剛度稱作用下的剛度稱短期剛度短期剛度B BS S）fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120ksMB 由前述可知： 牛牛文庫文檔分享62021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算lm- cm lmlm+ sm lmrlm( cm + sm)lmMkMkh0由三角形相似得由三角形相似得01hrcmsm由數(shù)學(xué)可知由數(shù)學(xué)可知01hrcmsmcmsmkshMB0中和軸中和軸 牛牛文庫文檔分享72021/3/270hAMsksk第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算w

5、wck ckx x0 0 h0 skAsC h0Mk0hAEMEsskssksksm202020bhEMbhEMbhEMEckckcckccckcckccmwxwx200bhMkckwx（由右圖可得由右圖可得） 牛牛文庫文檔分享82021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算將將代入公式代入公式 后得：后得：cmsmkshMB0 EssshAEB20 牛牛文庫文檔分享92021/3/271、-開裂截面的內(nèi)力臂系數(shù)開裂截面的內(nèi)力臂系數(shù) 試驗(yàn)試驗(yàn)表明表明,當(dāng)當(dāng)Mk =（0.50.7）Mu時(shí)時(shí), 內(nèi)力臂的變化也不大內(nèi)力臂的變化也不大, 值在值在0.830.93之間波動(dòng)。之間波動(dòng)。 規(guī)范規(guī)范取取 =0

6、.87。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享102021/3/27 反映了裂縫間混凝土反映了裂縫間混凝土參與受拉工作參與受拉工作的程度。的程度。ss 鋼筋應(yīng)變鋼筋應(yīng)變砼應(yīng)變砼應(yīng)變第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享112021/3/27sssss-1 平均應(yīng)變平均應(yīng)變 sD D s裂縫截面應(yīng)變裂縫截面應(yīng)變 sMcrMy 可表示為可表示為Mcr / Mk的函數(shù)的函數(shù)另外，另外， s與作用彎矩與作用彎矩Mk成正比成正比第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算)(ss-與與Mcr近似成正比近似成正比)(ss-（由右圖可知由右圖可知： 與與DDs近似成正比近似成正比 而而DDs又與又與Mcr近

7、似成正比近似成正比 s- sMk 牛牛文庫文檔分享122021/3/21.01.0-kcrMM11 . 1 當(dāng)當(dāng) 1.0時(shí)，取時(shí)，取 =1.0；對直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，取對直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，取 =1.0。 第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享132021/3/27Mcr、 MkhfhbbbhMctkffcr)(5 . 0 8 . 0-ftkb chbfhf第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算0hAMsskk skAs h0 牛牛文庫文檔分享142021/3/27-kcrMM11 . 1及及Mcr、 Mk代入代入ffstehbbb

8、hA)(5 . 0- sktetkf65. 01 . 1-并近似取并近似取 c/ =0.67，h/h0=1.1后得后得第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算將將 牛牛文庫文檔分享152021/3/27對軸心受拉構(gòu)件對軸心受拉構(gòu)件：取構(gòu)件截面面積；取構(gòu)件截面面積；對受彎、偏壓、偏拉構(gòu)件對受彎、偏壓、偏拉構(gòu)件：?。喝te=0.5bh+(bf-b)hf。0.5h0.5h第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算skskAhM087. 0testeAA te為以為以有效受拉砼截面面積有效受拉砼截面面積 計(jì)算的受拉鋼筋配筋率計(jì)算的受拉鋼筋配筋率 牛牛文庫文檔分享162021/3/273、 -受壓區(qū)邊緣混凝土平均應(yīng)變受壓區(qū)邊緣

9、混凝土平均應(yīng)變綜合綜合系數(shù)系數(shù) 試驗(yàn)試驗(yàn)表明表明,當(dāng)當(dāng)Mk =（0.50.7）Mu時(shí)時(shí), 系數(shù)系數(shù) 的變化很小的變化很小, ,規(guī)范規(guī)范取取: :fEE5 . 3162 . 00)(bhhbbfff- f -受壓翼緣加強(qiáng)系數(shù)受壓翼緣加強(qiáng)系數(shù)第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享172021/3/27fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算將參數(shù)將參數(shù) 、 代入代入 后得后得 EssshAEB20 牛牛文庫文檔分享182021/3/27 受壓區(qū)混凝土的受壓區(qū)混凝土的徐變徐變; 受拉區(qū)混凝土的受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛; 鋼筋與混凝土間鋼筋與混

10、凝土間粘結(jié)滑移徐變粘結(jié)滑移徐變; 混凝土混凝土收縮收縮等會(huì)導(dǎo)致梁的等會(huì)導(dǎo)致梁的剛度減小剛度減小、撓度增大撓度增大。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算按按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮并考慮荷載長期作用荷載長期作用影響的剛度。影響的剛度。 牛牛文庫文檔分享192021/3/27-4 . 00 . 2skqkBMMMB-) 1(第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算: -考慮考慮荷載長期作用荷載長期作用對對撓度增大撓度增大的影響系數(shù)的影響系數(shù)。對對翼緣位于受拉區(qū)翼緣位于受拉區(qū)的倒的倒T形形截面截面, 應(yīng)增加應(yīng)增加20%。 牛牛文庫文檔分享202021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算1由由M、B、1/

11、r間的關(guān)系有間的關(guān)系有SqBMr11SqkBMMr-21BMrrrk2111skqkBMMMB-) 1( 牛牛文庫文檔分享212021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算直接應(yīng)用公式直接應(yīng)用公式用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法。用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法。fqBqlf43845如均布荷載作用下：虛功原理法虛功原理法（單位力法）（單位力法）等等 牛牛文庫文檔分享222021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算最小剛度原則最小剛度原則忽略剪切忽略剪切變形變形, 只考慮彎曲變形。只考慮彎曲變形。 在等截面構(gòu)件在等截面構(gòu)件中中,假定假定同號(hào)彎矩區(qū)段同號(hào)彎矩區(qū)段的剛度相等的剛度相等,并取用并取用該彎矩區(qū)段內(nèi)最大彎該彎矩區(qū)段內(nèi)

12、最大彎矩處矩處的剛度。的剛度。中和軸中和軸 若某跨的剛度滿足若某跨的剛度滿足 ，則，則該跨可按該跨可按等剛度等剛度計(jì)算，且剛度取計(jì)算，且剛度取跨中最大彎矩截面跨中最大彎矩截面的剛度。的剛度。彎矩圖彎矩圖 牛牛文庫文檔分享232021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算（1 1）增大截面增大截面尺寸尺寸; ;（2 2）施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力; ;（3 3）改變截面改變截面形狀形狀, ,如如增加受壓翼緣增加受壓翼緣; ;（4 4）增加配筋量和提高混凝土強(qiáng)度等級增加配筋量和提高混凝土強(qiáng)度等級 對提高對提高 的效果的效果不明顯。不明顯。增大截面高度增大截面高度和和施加預(yù)應(yīng)力施加預(yù)應(yīng)力為最有效的措施。為

13、最有效的措施。 牛牛文庫文檔分享242021/3/27視視帶裂縫的受彎構(gòu)件帶裂縫的受彎構(gòu)件為為等剛度的構(gòu)件等剛度的構(gòu)件, ,短期撓度短期撓度 f s )(a)(b)(c第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享252021/3/27crscrscrBBMMMMBB02201-第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算0WfMtkcr0095.0IEBCcrCcrIEB 牛牛文庫文檔分享262021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算002WS 牛牛文庫文檔分享272021/3/27橋規(guī)橋規(guī)的長期撓度的長期撓度:fl = f s C40 C40以下混凝土?xí)r以下混凝土?xí)r: : = 1.6 C40 C40C

14、80C80混凝土?xí)r混凝土?xí)r: : = 1.451.35消除消除結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的長期撓度后的限值為后的限值為: :梁式橋主梁的梁式橋主梁的最大撓度最大撓度 l / 600; ;梁式橋主梁的梁式橋主梁的懸臂端的撓度懸臂端的撓度 l / 300; ;第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算limfffsl 牛牛文庫文檔分享282021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算當(dāng)當(dāng)fl l/1600/1600時(shí)時(shí), ,可不可不設(shè)設(shè)預(yù)拱度預(yù)拱度; ;當(dāng)當(dāng)fl l/1600/1600時(shí)時(shí), ,應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度。QGww21D 牛牛文庫文檔分享292021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算

15、2 2、影響、影響l、w大小的大小的本質(zhì)因素本質(zhì)因素1 1、l越大、越大、w越大越大3 3、減小、減小w的措施：的措施：第一第一選直徑小的選直徑小的變形鋼筋變形鋼筋; ;第二第二增加配筋增加配筋; ;加大截面尺寸加大截面尺寸或或提高混凝土強(qiáng)度等級的提高混凝土強(qiáng)度等級的效果非常有限效果非常有限 牛牛文庫文檔分享302021/3/27（以軸心受拉構(gòu)件為例）（以軸心受拉構(gòu)件為例）N1=0NcrAB第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享312021/3/27N2=NcrAB第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享322021/3/27Nk N3NcrAB混凝土實(shí)際強(qiáng)度混凝土實(shí)際強(qiáng)度Cll

16、2ll為通過粘為通過粘結(jié)應(yīng)力結(jié)應(yīng)力 的積的積累可使砼達(dá)到累可使砼達(dá)到ft 的的長度長度。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享332021/3/27NkN4 N3 NcrABClmlm第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享342021/3/27ABClmlm第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享352021/3/27:混凝土混凝土和鋼筋的和鋼筋的應(yīng)應(yīng)變變沿構(gòu)件的長度基本上是沿構(gòu)件的長度基本上是均勻分布均勻分布的。的。:當(dāng)構(gòu)件最薄弱截面當(dāng)構(gòu)件最薄弱截面的的混凝土達(dá)到抗拉強(qiáng)度混凝土達(dá)到抗拉強(qiáng)度時(shí)。時(shí)。:裂縫截面的裂縫截面的混凝土混凝土退出退出工作工作,應(yīng)力應(yīng)力為為零零;而而

17、鋼筋拉應(yīng)力突增鋼筋拉應(yīng)力突增DDs;配筋率越配筋率越小小,DDs就越大。就越大。（以下（以下9 9款與前面圖示分析款與前面圖示分析一致一致, ,大致大致說一下即可）說一下即可）第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享362021/3/27:隨著隨著距裂縫截面距距裂縫截面距離的離的增加增加,混凝土混凝土中的拉應(yīng)力中的拉應(yīng)力 c逐漸逐漸增加增加;而而鋼筋中的鋼筋中的拉應(yīng)力則逐漸減小拉應(yīng)力則逐漸減小。:距裂縫截面距裂縫截面 處處,混凝混凝土拉應(yīng)力土拉應(yīng)力 c增大到增大到 時(shí)時(shí),將出現(xiàn)新的裂縫。將出現(xiàn)新的裂縫。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享372021/3/279.2 裂縫寬度驗(yàn)

18、算:從從第一條（批）裂縫出現(xiàn)到裂縫全第一條（批）裂縫出現(xiàn)到裂縫全部出齊為裂縫出部出齊為裂縫出現(xiàn)階段現(xiàn)階段,該該階段是裂縫間距計(jì)算的依據(jù)階段是裂縫間距計(jì)算的依據(jù)。:如果如果裂縫間的距離小于裂縫間的距離小于2 l,則則不不會(huì)出現(xiàn)新的裂縫。裂縫間距最終將穩(wěn)定在（會(huì)出現(xiàn)新的裂縫。裂縫間距最終將穩(wěn)定在（l 2 l）之）之間間,平均間距可取平均間距可取1.5 l。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享382021/3/279.2 裂縫寬度驗(yàn)算:裂縫裂縫出齊出齊后后,荷載荷載繼續(xù)增加繼續(xù)增加,混混凝土回縮凝土回縮,鋼筋伸長鋼筋伸長,兩者間的變形差產(chǎn)生裂縫寬度兩者間的變形差產(chǎn)生裂縫寬度,這這也是也是裂

19、縫寬度計(jì)算的依據(jù)裂縫寬度計(jì)算的依據(jù)。裂縫的出現(xiàn)、分布、開展以及裂縫間距和寬度具裂縫的出現(xiàn)、分布、開展以及裂縫間距和寬度具有很大的有很大的離散性離散性; 二是二是裂縫間距和寬度的統(tǒng)計(jì)平均值具有一定的裂縫間距和寬度的統(tǒng)計(jì)平均值具有一定的規(guī)律性規(guī)律性。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享392021/3/27認(rèn)為認(rèn)為鋼筋與砼間鋼筋與砼間有粘結(jié)、有滑移有粘結(jié)、有滑移；裂裂縫寬度縫寬度是裂縫間距范圍內(nèi)是裂縫間距范圍內(nèi)鋼筋與混凝鋼筋與混凝土的變形差土的變形差所造成。所造成。認(rèn)為認(rèn)為開裂后鋼筋與砼間仍保持可靠粘開裂后鋼筋與砼間仍保持可靠粘結(jié)，結(jié)，無相對滑動(dòng)無相對滑動(dòng)，沿裂縫深度存在，沿裂縫深度存在

20、應(yīng)應(yīng)變梯度變梯度，保護(hù)層越厚保護(hù)層越厚，表面裂縫越寬，表面裂縫越寬綜合了綜合了上述兩種理論中影響裂縫寬度上述兩種理論中影響裂縫寬度的的主要因素主要因素，并在，并在統(tǒng)計(jì)回歸統(tǒng)計(jì)回歸的基礎(chǔ)上的基礎(chǔ)上建立了實(shí)用的計(jì)算公式。建立了實(shí)用的計(jì)算公式。粘結(jié)粘結(jié)滑移理論滑移理論無滑移理論無滑移理論裂縫綜合理論裂縫綜合理論第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享402021/3/279.2 裂縫寬度驗(yàn)算tetmAflu 5.15.1ssmtetmAAuAfllluAAmssss-21c=0c=fts1s2ms1s2mtemdKl1temtdf83第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算tetssssAfAA-21 牛

21、牛文庫文檔分享412021/3/279.2 裂縫寬度驗(yàn)算,鋼筋鋼筋直徑越細(xì)直徑越細(xì),裂縫間距越小裂縫間距越小, 裂縫寬度也越小裂縫寬度也越小, 這是控制這是控制“裂縫寬度裂縫寬度”的一個(gè)重要原則的一個(gè)重要原則。,裂縫間距裂縫間距與混凝土保護(hù)層厚度與混凝土保護(hù)層厚度c 有關(guān)有關(guān), 因此對上式修正如下因此對上式修正如下:temdKl1第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算teeqmdKcKl12iiiiieqdndnd2其中其中 牛牛文庫文檔分享422021/3/279.2 裂縫寬度驗(yàn)算mctmmsmmllw-msmctmsml )1 (-鋼筋應(yīng)變鋼筋應(yīng)變砼應(yīng)變砼應(yīng)變第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算85. 0)

22、1 (-smctmsskssmE 牛牛文庫文檔分享432021/3/27msskmlEw85. 0第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享442021/3/27按按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算計(jì)算的裂縫截面處的裂縫截面處 縱向受拉鋼筋的應(yīng)力縱向受拉鋼筋的應(yīng)力。skskAN第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享452021/3/270sskskahAeN-skskAhM087. 0大大偏心受拉構(gòu)件內(nèi)力臂近似取偏心受拉構(gòu)件內(nèi)力臂近似取h0-as第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享462021/3/27zAzeNsksk-020)1 (12. 087. 0hehzf-

23、0)(bhhbbfff-當(dāng)當(dāng)hf 0.2h0時(shí)，取時(shí)，取hf =0.2h0且且z 0.87h02000400011hlhes當(dāng)當(dāng)l0/h 14時(shí)，取時(shí)，取 s =1.0第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享472021/3/27（1）實(shí)測）實(shí)測表明表明,裂縫寬度裂縫寬度分布具有很大的分布具有很大的離散性離散性。（2）令）令 實(shí)測裂縫寬度實(shí)測裂縫寬度wi平均裂縫寬度平均裂縫寬度wm統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)表明表明, 的概率密度分布基本的概率密度分布基本符合正態(tài)分布。符合正態(tài)分布。 1.0 1.00 050.050.000.00 2.0 2.0第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文

24、檔分享482021/3/27面積為面積為0.05, ,即即具有具有95%95%的保證率的保證率。 1.0 1.00 050.050.000.00 2.0 2.0msmwww)645. 11 (max s荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下的荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下的裂縫擴(kuò)大系數(shù)裂縫擴(kuò)大系數(shù)統(tǒng)計(jì)表明：統(tǒng)計(jì)表明：對對受彎、偏壓受彎、偏壓構(gòu)件構(gòu)件 s =1.66; 對對軸拉、偏拉軸拉、偏拉構(gòu)件構(gòu)件 s =1.9。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享492021/3/279.2 裂縫寬度驗(yàn)算混凝土的混凝土的滑移徐變滑移徐變、受拉區(qū)混凝土的、受拉區(qū)混凝土的應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛。混凝土的混凝土的收縮收縮。荷載

25、荷載變動(dòng)變動(dòng)及及環(huán)境溫度的變化環(huán)境溫度的變化。wmax= l swm根據(jù)長期觀測根據(jù)長期觀測結(jié)果結(jié)果, 第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享502021/3/27)08. 09 . 1 (maxteeqsskcrdcEw cr 構(gòu)件受力特征系數(shù)。構(gòu)件受力特征系數(shù)。 對受彎和偏壓構(gòu)件對受彎和偏壓構(gòu)件 cr=2.1;對偏拉構(gòu)件對偏拉構(gòu)件 cr 2.4 ;對軸拉構(gòu)件對軸拉構(gòu)件 cr 2.7 。sktetkf65. 01 . 1-iiiiieqdndnd2testeAA對對e0 /h0 0.55的偏壓的偏壓構(gòu)件，構(gòu)件，可可不不驗(yàn)算驗(yàn)算裂縫寬度。裂縫寬度。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫

26、文檔分享512021/3/27 確定最大裂縫寬度限值確定最大裂縫寬度限值對鋼筋混凝土對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu):一類一類環(huán)境環(huán)境 二、三類環(huán)境二、三類環(huán)境求最大裂縫寬度求最大裂縫寬度求求 tetesteAA求求 sk先先求求內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值（內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值（Mk 或或 Nk），），再再求求 sk 。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享522021/3/27)08. 09 . 1 (maxteeqsskcrdcEw求求驗(yàn)算條件驗(yàn)算條件 若不若不滿足滿足,怎么辦怎么辦?第二第二增加配筋；增加配筋；也可施加預(yù)應(yīng)力；也可施加預(yù)應(yīng)力；加大截面尺寸、提高砼強(qiáng)度等級的加大截面尺寸、提高砼強(qiáng)度等級的效果非常有限效果

27、非常有限。第一第一減小鋼筋直徑、應(yīng)用變形鋼筋；減小鋼筋直徑、應(yīng)用變形鋼筋；第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算求求 sktetkf65. 01 . 1- 牛牛文庫文檔分享532021/3/27是是受拉鋼筋位置處受拉鋼筋位置處的的裂縫寬度裂縫寬度, 通常只有通常只有構(gòu)件表面裂縫寬度構(gòu)件表面裂縫寬度的的1/51/3。受拉鋼筋對受拉鋼筋對離它越遠(yuǎn)的混凝土離它越遠(yuǎn)的混凝土的的約束作用越小約束作用越小。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享542021/3/27是以是以7.5d為半徑為半徑的圓的范圍。的圓的范圍。 約束區(qū)約束區(qū)內(nèi)內(nèi)的裂縫的裂縫密而密而細(xì)細(xì), 約束區(qū)約束區(qū)外外的裂縫的裂縫疏而寬疏而寬。第九

28、章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享552021/3/27)1028. 030(321dEcccWsssfkc1 鋼筋表面形狀系數(shù)。鋼筋表面形狀系數(shù)。 對光面鋼筋對光面鋼筋c1=1.4,帶帶肋鋼筋肋鋼筋c1=1.0; c2 荷載長期效應(yīng)影響系數(shù)。荷載長期效應(yīng)影響系數(shù)。 c2=1+0.5Nl / Ns c3 與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)。與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)。 板式受彎構(gòu)件板式受彎構(gòu)件c3=1.15,其它受彎構(gòu)件其它受彎構(gòu)件 c3=1.0, 軸心受拉構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件 c3=1.2, 偏心受拉構(gòu)件偏心受拉構(gòu)件 c3=1.1, 偏心受壓構(gòu)件偏心受壓構(gòu)件 c3=0.9,第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)

29、算 牛牛文庫文檔分享562021/3/27d 縱向受拉鋼筋的直徑?？v向受拉鋼筋的直徑。 縱筋配筋率?？v筋配筋率。 =As / bh0+ (bf - b)hf 。 當(dāng)當(dāng)0.02時(shí)時(shí),取取=0.02; ; 當(dāng)當(dāng)0.006時(shí)時(shí),取取=0.006; ; 對于軸拉構(gòu)件對于軸拉構(gòu)件 按按全部受拉鋼筋面積全部受拉鋼筋面積A As s的一半計(jì)算。的一半計(jì)算。ssss開裂截面鋼筋應(yīng)力開裂截面鋼筋應(yīng)力, ,計(jì)算公式計(jì)算公式同同建工規(guī)范建工規(guī)范的的sksk第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享572021/3/27 對鋼筋混凝土對鋼筋混凝土構(gòu)件構(gòu)件:類、類、類環(huán)境類環(huán)境 類、類、類環(huán)境類環(huán)境第九章 裂縫寬度

30、和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享582021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算9.4 9.4 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 是指結(jié)構(gòu)在是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)規(guī)定設(shè)計(jì)規(guī)定的使用年限的使用年限內(nèi)內(nèi), 在正常維護(hù)下在正常維護(hù)下不需要不需要進(jìn)行大修和加固進(jìn)行大修和加固, 即能滿足即能滿足正常使用和安全功能正常使用和安全功能要求的能力。要求的能力。9.4.1 9.4.1 耐久性的概念耐久性的概念與與主要影響因素主要影響因素1 1、概念、概念9.3 9.3 混凝土構(gòu)件的截面延性混凝土構(gòu)件的截面延性 下學(xué)期介紹下學(xué)期介紹 牛牛文庫文檔分享592021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算2 2、主要影響因

31、素、主要影響因素內(nèi)部內(nèi)部因素因素: 混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度 密實(shí)性密實(shí)性 水泥用量水泥用量 水灰比水灰比 氯離子氯離子 堿含量堿含量 外加劑用量外加劑用量 保護(hù)層厚度等保護(hù)層厚度等外部外部因素因素:環(huán)境溫度環(huán)境溫度 環(huán)境濕度環(huán)境濕度 CO2含量含量 侵蝕性介質(zhì)侵蝕性介質(zhì)等等是影響是影響耐久性耐久性的最主要綜合因素。的最主要綜合因素?；炷撂蓟炷撂蓟摻钿P蝕鋼筋銹蝕 牛牛文庫文檔分享602021/3/279.4.2 9.4.2 混凝土的碳化混凝土的碳化（1 1）混凝土中堿性物質(zhì)）混凝土中堿性物質(zhì)（Ca(OH)2）的的作用作用:使使混凝土內(nèi)混凝土內(nèi)的的鋼筋表明鋼筋表明形成形成氧化膜氧化膜,它它能

32、能有效地有效地保護(hù)鋼筋保護(hù)鋼筋,防止防止鋼筋鋼筋銹蝕。銹蝕。（2 2）混凝土碳化的概念）混凝土碳化的概念: :大氣中的大氣中的CO2與混凝土中的與混凝土中的堿性堿性物質(zhì)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng),使混凝土的使混凝土的PH值降低值降低,這就是混凝土的碳這就是混凝土的碳化。化。（3 3）碳化引起的危害）碳化引起的危害: :當(dāng)碳化達(dá)到當(dāng)碳化達(dá)到鋼筋表面鋼筋表面時(shí)時(shí),將破壞鋼將破壞鋼筋表面的筋表面的氧化膜氧化膜,引起鋼筋的銹蝕。引起鋼筋的銹蝕。第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算 牛牛文庫文檔分享612021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算（b）材料因素材料因素（a）環(huán)境因素環(huán)境因素CO2濃度濃度:CO2濃度

33、濃度大大,碳化碳化反應(yīng)反應(yīng)快快。環(huán)境環(huán)境濕度濕度:相對濕度相對濕度為為50%70%時(shí)時(shí),碳化碳化速度速度快快。 環(huán)境溫度環(huán)境溫度: 環(huán)境溫度環(huán)境溫度交替變化交替變化,碳化速度碳化速度快快,水泥用量：水泥用量：水泥用量水泥用量多多，抗碳化性能，抗碳化性能高高。水灰比：水灰比：水灰比水灰比大大，碳化速度，碳化速度快快。保護(hù)層：保護(hù)層：保護(hù)層保護(hù)層厚厚，碳化到鋼筋表面的，碳化到鋼筋表面的時(shí)間長時(shí)間長。（c）施工養(yǎng)護(hù)條件施工養(yǎng)護(hù)條件：混凝土的密實(shí)性。：混凝土的密實(shí)性。（4 4）影響混凝土碳化的因素）影響混凝土碳化的因素 牛牛文庫文檔分享622021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算（5 5）減小混

34、凝土碳化的措施）減小混凝土碳化的措施（a）合理設(shè)計(jì)混凝土的合理設(shè)計(jì)混凝土的配合比配合比、 規(guī)定規(guī)定水泥用量水泥用量的低限值、的低限值、水灰比水灰比的高的高限值限值;（b）提高混凝土的提高混凝土的密實(shí)性密實(shí)性、抗?jié)B性抗?jié)B性;（c）規(guī)定規(guī)定鋼筋保護(hù)層鋼筋保護(hù)層的最小厚度的最小厚度;（d）采用采用水泥砂漿水泥砂漿、涂料等涂料等覆蓋面層覆蓋面層; 牛牛文庫文檔分享632021/3/271 1、鋼筋銹蝕的充要條件、鋼筋銹蝕的充要條件 必要條件必要條件 表面表面氧化膜氧化膜破壞破壞 充分條件充分條件 含氧含氧水分水分的侵入的侵入9.4.3 9.4.3 鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算2 2、鋼

35、筋銹蝕的、鋼筋銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)電化學(xué)反應(yīng) 鋼筋表面的鋼筋表面的氧化膜氧化膜被破壞被破壞后后, 在有在有水份水份和和氧氣氧氣的條件下的條件下,就會(huì)發(fā)生就會(huì)發(fā)生電化學(xué)銹蝕電化學(xué)銹蝕。4 4、鋼筋銹蝕過程：、鋼筋銹蝕過程：先點(diǎn)后面先點(diǎn)后面3 3、鋼筋銹蝕的危害、鋼筋銹蝕的危害 銹蝕產(chǎn)生的銹蝕產(chǎn)生的鐵銹鐵銹（Fe(OH)3），體積膨脹），體積膨脹26倍倍， 引起引起保護(hù)層保護(hù)層被擠裂，促使被擠裂，促使銹蝕銹蝕加快發(fā)展。加快發(fā)展。 牛牛文庫文檔分享642021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算5 5、防止鋼筋銹蝕的主要措施、防止鋼筋銹蝕的主要措施（1）降低降低水灰比水灰比; 保證保證密實(shí)度密實(shí)度、保

36、護(hù)層厚度保護(hù)層厚度; 控制控制氯氯含量。含量。 （2）采用采用覆蓋層覆蓋層,防止防止CO2、O2、CL侵入侵入; （3）采用采用防腐鋼筋防腐鋼筋或或在鋼筋表面在鋼筋表面涂抹涂抹防腐材料防腐材料; （4）對鋼筋采用對鋼筋采用陰極保護(hù)法陰極保護(hù)法。 牛牛文庫文檔分享652021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算9.4.4 9.4.4 耐久性設(shè)計(jì)耐久性設(shè)計(jì)1 1、耐久性設(shè)計(jì)的、耐久性設(shè)計(jì)的目的目的和和基本原則基本原則在在規(guī)定規(guī)定的使用年限的使用年限內(nèi)內(nèi),在在正常維護(hù)下正常維護(hù)下,保保持持適于使用適于使用,滿足滿足既定功能既定功能的要求。的要求。目的目的: :基本原則基本原則: :結(jié)構(gòu)使用的環(huán)境類

37、別結(jié)構(gòu)使用的環(huán)境類別設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)根據(jù) 牛牛文庫文檔分享662021/3/272 2、混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)使用的環(huán)境類別使用的環(huán)境類別混混凝凝土土結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的環(huán)環(huán)境境類類別別GB50010-2002表表3.4.1 環(huán)環(huán)境境類類別別 條條 件件 一一 室室內(nèi)內(nèi)正正常常環(huán)環(huán)境境 a 室室內(nèi)內(nèi)潮潮濕濕環(huán)環(huán)境境；非非嚴(yán)嚴(yán)寒寒和和非非寒寒冷冷地地區(qū)區(qū)的的露露天天環(huán)環(huán)境境；與與無無侵侵蝕蝕性性的的水水或或土土壤壤直直接接接接觸觸的的環(huán)環(huán)境境 二二 b 嚴(yán)嚴(yán)寒寒和和寒寒冷冷地地區(qū)區(qū)的的露露天天環(huán)環(huán)境境；與與無無侵侵蝕蝕性性的的水水或或土土壤壤直直接接接接觸觸的的環(huán)環(huán)境境 三三

38、 使使用用除除冰冰鹽鹽的的環(huán)環(huán)境境； 嚴(yán)嚴(yán)寒寒和和寒寒冷冷地地區(qū)區(qū)冬冬季季水水位位變變動(dòng)動(dòng)的的環(huán)環(huán)境境；濱濱海海室室外外環(huán)環(huán)境境 四四 海海水水環(huán)環(huán)境境 五五 受受人人為為或或自自然然的的侵侵蝕蝕性性物物質(zhì)質(zhì)影影響響的的環(huán)環(huán)境境 第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算: :見見建工教材建工教材P322P322附表附表4-24-2 牛牛文庫文檔分享672021/3/273 3、混凝土結(jié)構(gòu)的、混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用年限第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算一般為一般為50年年,重要重要的可為的可為100年。年。（1）耐久性極限狀態(tài)的）耐久性極限狀態(tài)的三類定義三類定義 及其相應(yīng)的及其相應(yīng)的設(shè)計(jì)使用年限設(shè)計(jì)使用

39、年限“T”（a）不允許不允許鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕,混凝土混凝土保護(hù)層保護(hù)層完全完全碳化碳化;T=t1（b）允許允許鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕一定量值一定量值;T=t1 +t2（c）承載力承載力開始下降開始下降; T=t1 +t2 +t3（2） t1 、t2 、t3的概念的概念t1 保護(hù)層保護(hù)層完全完全碳化碳化,鋼筋鋼筋表面氧化膜被破壞表面氧化膜被破壞所需的所需的時(shí)間時(shí)間;t2 氧化膜被破壞氧化膜被破壞至至鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕一定量一定量所需的時(shí)間所需的時(shí)間;t3 （ t1 +t2 ）后）后至至構(gòu)件承載力構(gòu)件承載力開始下降開始下降所需的時(shí)間所需的時(shí)間; 牛牛文庫文檔分享682021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求 GB50010-2002 表表 3.4.2 環(huán)境類環(huán)境類別別 最大水最大水灰比灰比 最小水泥用最小水泥用量量 (kg/m3) 最低混凝土最低混凝土強(qiáng)度等級強(qiáng)度等級 最大氯離最大氯離子含量子含量(%) 最大堿含量最大堿含量 (kg/m3) 一一 0.65 225 C20 1.0 不限制不限制 a 0.60 250 C25 0.3 3