鋼筋混凝土構件適用性與耐久性PPT課件

1、第九章混凝土構件的使用性能 9.1 概述 9.2橫向受力裂縫寬度的計算 9.3受彎構件的變形與剛度 9.4 耐久性要求例題第1頁/共71頁9.1 9.1 概述概述 概述 一、裂縫的分類與成因 二、裂縫的危害 三、對裂縫的控制措施 四、 構件的變形控制 五、裂縫和撓度計算中材料強度及荷載取值第2頁/共71頁9.1 9.1 概述概述結構構件結構構件的可靠性的可靠性本章的主要內容本章的主要內容具有足夠的承載力和變形具有足夠的承載力和變形能力能力安全性安全性適用性適用性耐久性耐久性在使用荷載下不產生過大在使用荷載下不產生過大的裂縫和變形的裂縫和變形在一定時期內維持其安全在一定時期內維持其安全性和適用性

2、的能力性和適用性的能力返回上級目錄返回主目錄前進后退END第3頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因 1. 1. 分類分類施工期間產生的裂縫和使施工期間產生的裂縫和使用期間產生的裂縫用期間產生的裂縫按裂縫的產生時間按裂縫的產生時間龜裂、橫向裂縫（與構件龜裂、橫向裂縫（與構件軸線垂直）、縱向裂縫、軸線垂直）、縱向裂縫、斜裂縫、八字裂縫、斜裂縫、八字裂縫、X形交形交叉裂縫等叉裂縫等按裂縫的產生原因按裂縫的產生原因非受力因素產生的裂縫和非受力因素產生的裂縫和受力因素產生的裂縫受力因素產生的裂縫按裂縫的形態(tài)按裂縫的形態(tài)返回上級目錄第4頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因

3、2. 2. 成因成因固體下沉，表面泌水而引起的。大風、高溫使水分從混凝土表面快速蒸發(fā)引起的（龜裂）。塑性裂縫混凝土的收縮受到約束后產生的裂縫溫度裂縫大體積混凝土中由于混凝土水化作用產生的水化熱使內外混凝土產生溫度差。約束收縮裂縫施工期間的裂縫返回上級目錄第5頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因 2. 2. 成因成因因施工程序不當而造成的受力裂縫施工中的受力裂縫施工期間的裂縫樓板裂縫返回上級目錄第6頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因 2. 2. 成因成因使用期間的裂縫-鋼筋銹蝕引起的裂縫返回上級目錄第7頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因 2.

4、2. 成因成因使用期間的裂縫-溫度（氣溫）變化引起的裂縫溫度區(qū)段氣溫升高時T返回上級目錄第8頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因 2. 2. 成因成因使用期間的裂縫-地基不均勻沉降引起的裂縫返回上級目錄第9頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因 2. 2. 成因成因使用期間的裂縫-外部環(huán)境引起的裂縫凍融循環(huán)作用堿骨料反應鹽類腐蝕外部環(huán)境酸類腐蝕返回上級目錄第10頁/共71頁一、裂縫的分類與成因一、裂縫的分類與成因 2. 2. 成因成因使用期間的裂縫-荷載引起的裂縫斜裂縫！垂直裂縫！縱向裂縫！拉、彎、剪、扭、粘結等引起的裂縫目前，只有在拉、彎狀態(tài)下混凝土橫向裂縫寬度

5、的計算理論比較成熟。這也是下面所要介紹的主要內容返回上級目錄第11頁/共71頁二、裂縫的危害二、裂縫的危害1、引起鋼筋銹蝕，導致構件強度降低2、外觀給人不安全感3、冰凍、風化影響耐久性4、影響使用功能（如：水池）返回上級目錄第12頁/共71頁三、對裂縫的控制措施三、對裂縫的控制措施 為防止溫度應力過大引起的開裂，規(guī)定了最大伸縮為防止溫度應力過大引起的開裂，規(guī)定了最大伸縮縫之間的間距?？p之間的間距。 為防止由于鋼筋周圍砼過快的碳化失去對鋼筋的保護作用，出現(xiàn)銹脹引起的沿鋼筋縱向的裂縫，規(guī)定了鋼筋的混凝土保護層的最小厚度。非荷載引起的裂縫返回上級目錄第13頁/共71頁裂縫的控制等級嚴格要求不出現(xiàn)裂縫

6、一級二級三級一般要求不出現(xiàn)裂縫可以出現(xiàn)裂縫但要驗算裂縫的寬度limmaxwwC與工作環(huán)境、結構類別有關。由不同的規(guī)范根據具體的情況確定。一般室內正常環(huán)境0.3mm，室外環(huán)境0.2 mm。P372表1-13荷載引起的橫向裂縫裂縫按裂縫計算理論計算返回上級目錄返回主目錄后退END前進第14頁/共71頁四、四、 構件的變形控制構件的變形控制變形控制的目的和要求 保證建筑的使用功能要求 防止對結構構件產生不良影響 防止對非結構構件產生不良影響 保證人們的感覺在可接受程度之內主要介紹受彎構件：控制撓度。maxlimff與結構類別有關。由不同的規(guī)范根據具體的情況確定。P371附表1.12計算確定返回上級目

7、錄返回主目錄后退END前進第15頁/共71頁五、裂縫和撓度計算中材料強度及荷載取五、裂縫和撓度計算中材料強度及荷載取值值1、荷載取值：荷載組合：標準組合 準永久組合12nkGkQ kciQikiSSSS1nGkqiQikiSSS2、材料強度取值取標準值用標準值作為代表值活荷載的活荷載的組合系數(shù)組合系數(shù)活荷載的準活荷載的準永久值系數(shù)永久值系數(shù)返回上級目錄返回主目錄后退END前進第16頁/共71頁9.2 9.2 橫向受力裂縫寬度的計算橫向受力裂縫寬度的計算裂縫特性裂縫特性 由于混凝土的不均勻性、荷載的可變性以及截面尺寸偏差等因素的影響，裂縫的出現(xiàn)、分布和開展寬度具有很大的隨機性。但它們又具有一定的

8、規(guī)律，從平均意義上講，裂縫間距和寬度具有以下特性： 裂縫寬度與裂縫間距密切相關。裂縫間距大裂縫寬度也大。裂縫間距小，裂縫寬度也小。而裂縫間距與鋼筋表面特征有關，變形鋼筋裂縫密而窄，光圓鋼筋裂縫疏而寬。在鋼筋面積相同的情況下，鋼筋直徑細根數(shù)多，則裂縫密而窄，反之裂縫疏而寬； 裂縫間距和寬度隨受拉區(qū)混凝土有效面積增大而增大，隨混凝土保護層厚度增大而增大； 裂縫寬度隨受拉鋼筋用量增大而減??； 裂縫寬度與荷載作用時間長短有關。 返回上級目錄返回主目錄后退END前進第17頁/共71頁一、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律二、橫向受力裂縫寬度的計算理論三、裂縫寬度的實用計算方法四、影響裂縫寬度的主要因素及減少措施9.2

9、 橫向受力裂縫寬度的計算第18頁/共71頁一、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律一、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律NN(a)ctftk(d)=0ct ftk(b)(c)s返回上級目錄第19頁/共71頁一、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律一、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律NN(a)ftk(b)ct=ftkNcrNcr(c)s(d)=0返回上級目錄第20頁/共71頁一、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律一、裂縫的出現(xiàn)與分布規(guī)律ftkNN(a)(b)(c)(d)sssct=ftkNcrNcrNsNs11max返回上級目錄第21頁/共71頁Ncr+N211Ncr+N 分布ftksmss(a)(c)(d)(e)裂縫出現(xiàn)裂縫出現(xiàn)當c ftk，在某一薄弱環(huán)節(jié)第一條裂

10、縫出現(xiàn)，由于鋼筋和砼之間的粘結，砼應力逐漸增加至 ft 出現(xiàn)第二批裂縫，一直到裂縫之間的距離近到不足以使粘結力傳遞至砼達到 ftk 裂縫出現(xiàn)完成。返回上級目錄第22頁/共71頁Ncr+N211Ncr+N123ftkNsNs 分布ftksmss(b)(a)(c)(d)(e)裂縫開展裂縫開展當荷載繼續(xù)增加到Ns，ss與sm相差越小，砼回縮。在一定區(qū)段由鋼筋與砼應變差的累積量，即形成了裂縫寬度。返回上級目錄第23頁/共71頁二、橫向受力裂縫寬度的計算理論二、橫向受力裂縫寬度的計算理論1.粘結滑移理論2.無滑移理論3. 粘接滑移與無滑移理論的結合返回上級目錄第24頁/共71頁二、二、橫向受力裂縫寬度的

11、計算橫向受力裂縫寬度的計算以軸心受拉為例以軸心受拉為例1. 粘結滑移理論認為裂縫寬度是由于鋼筋認為裂縫寬度是由于鋼筋與混凝土之間的粘結破壞。出現(xiàn)與混凝土之間的粘結破壞。出現(xiàn)相對滑移，引起裂縫處混凝土的相對滑移，引起裂縫處混凝土的回縮引起的?；乜s引起的。*裂縫寬度裂縫寬度=裂縫間鋼筋和混凝土之間的變形差值裂縫間鋼筋和混凝土之間的變形差值先求出裂縫間距l(xiāng)cr+cmlcrlcr+smlcrmm(a)返回上級目錄第25頁/共71頁二、橫向受力裂縫寬度的計算二、橫向受力裂縫寬度的計算 1. 1. 粘結滑移理論粘結滑移理論裂縫的間距裂縫的間距l(xiāng)lms （ s ）smc（ c ）cmAs粘結應力的傳遞長度裂

12、縫數(shù)量裂縫數(shù)量增加至一增加至一定數(shù)量時定數(shù)量時不再增加，不再增加，但寬度不但寬度不斷變化斷變化返回上級目錄第26頁/共71頁二、橫向受力裂縫寬度的計算二、橫向受力裂縫寬度的計算 1. 1. 粘結滑移理論粘結滑移理論m s (s)llsmc(c)cml（s+ s）AssAsc=ftl（s+ s）AssAsmAfAtssldAmssdfdAdfdAflmtmtmt414412裂縫的間距裂縫的間距返回上級目錄第27頁/共71頁三、橫向受力裂縫寬度的計算三、橫向受力裂縫寬度的計算 1. 粘結滑移理論m s (s)llsmc(c)cml（s+ s）AssAsc=ftl（s+ s）AssAsmll2裂縫的

13、最大間距裂縫的最小間距裂縫的平均間距l(xiāng)lm5 . 1dkdflmtm245 . 1裂縫的間距裂縫的間距返回上級目錄第28頁/共71頁二、橫向受力裂縫寬度的計算二、橫向受力裂縫寬度的計算 1. 粘結滑移理論bhbfbfbh0.5hhfhf為了和受彎構件相統(tǒng)一，定義：testeAA有效配筋率有效受拉面積fftetehbbbhAbhA)(5 . 0受彎構件：軸拉構件：于是，對軸拉和受彎構件，平均裂縫間距的公式可統(tǒng)一寫成：temdkl2裂縫的間距裂縫的間距返回上級目錄第29頁/共71頁二、橫向受力裂縫寬度的計算二、橫向受力裂縫寬度的計算 1. 1. 粘結滑移理論粘結滑移理論裂縫的寬度裂縫的寬度()(1

14、)cmmsmcmmsm mcsm msmwlll 裂縫間混凝土自身伸長對裂縫寬度的影響系數(shù)lcr+cmlcrlcr+smlcrmmcscmsmssc分布s分布(a)(c)(b)返回上級目錄第30頁/共71頁裂縫的寬度裂縫的寬度()(1)cmmsmcmmsm mcsm msmwlll 裂縫處鋼筋的應變設 稱為裂縫間鋼筋應力不均勻系數(shù)，反映砼參與工 作的程度則有ssm/2smcsm mcs mcstedwllkE 裂縫處鋼筋的應力lcr+cmlcrlcr+smlcrmmcscmsmssc分布s分布(a)(c)(b)返回上級目錄第31頁/共71頁二、橫向受力裂縫寬度的計算二、橫向受力裂縫寬度的計算

15、2. 2. 無滑移理論無滑移理論認為混凝土開裂后，混凝土與鋼筋之間無相對滑移，裂縫的發(fā)展寬度與裂縫量測點距最近一根鋼筋表面的距離c直接相關。*Broms（美）Base（英）等人通過試驗得出：CcklEckwmsswm11返回上級目錄第32頁/共71頁二、橫向受力裂縫寬度的計算二、橫向受力裂縫寬度的計算 3. 3. 粘接滑移與無滑移理論的結合粘接滑移與無滑移理論的結合上述兩種理論和實際情況均有一定的差距，為此將二者結合起來，按下述公式進行計算分析：1212()()mltesmclstedlk k ckdwkk ckEC各系數(shù)由試驗分析確定構件受力類型系數(shù)返回上級目錄第33頁/共71頁三、裂縫寬度

16、的實用計算方法三、裂縫寬度的實用計算方法 1. 1. 半理論半經驗的方法半理論半經驗的方法混凝土結構設計規(guī)范（GB50010） 所采用的方法1212()()mltesmclstedlkkckdwkk ckE即根據裂縫出現(xiàn)和開展的機理，先確定具有一定規(guī)律性的平均裂縫間距和平均裂縫寬度，然后對平均裂縫寬度乘以根據統(tǒng)計求得的擴大系數(shù)來確定最大裂縫寬度max。對“擴大系數(shù)”，主要考慮兩種情況，一是荷載短期效應組合下裂縫寬度的不均勻性；二是荷載長期效應組合的影響下，最大裂縫寬度會進一步加大。要求計算的max具有95的保證率。 返回上級目錄第34頁/共71頁三、裂縫寬度的實用計算方法三、裂縫寬度的實用計算

17、方法 1. 1. 半理論半經驗的方法半理論半經驗的方法平均裂縫間距平均裂縫間距)08. 09 . 1 (teeqlmdcklte0.01時，取te=0.01c65時，取c=65受彎kl=1.0；軸拉kl=1.12iieqiiinddnd光圓，取0.7；變形，取1.0返回上級目錄第35頁/共71頁三、裂縫寬度的實用計算方法三、裂縫寬度的實用計算方法 1. 1. 半理論半經驗的方法半理論半經驗的方法平均裂縫寬度(1.90.08)eqskmclstedwkcEc=0.851.0,1.01.1 0.65,0.2,0.2tteskf 取取裂縫處受拉鋼筋應力返回上級目錄第36頁/共71頁三、裂縫寬度的實用

18、計算方法三、裂縫寬度的實用計算方法 1. 1. 半理論半經驗的方法半理論半經驗的方法裂縫的最大寬度裂縫的最大寬度由裂縫的統(tǒng)計特性，按95%的保證率考慮到長期荷載下，混凝土徐變影響導致裂縫繼續(xù)擴大，取擴大系數(shù)為1.5，（軸拉，偏態(tài)分布），（彎，正態(tài)分布）mmwwww9 . 166. 1maxmax)08. 09 . 1 (maxteeqsscrdcEw1 . 20 . 185. 066. 15 . 17 . 21 . 185. 09 . 15 . 1crcr受彎：軸拉：返回上級目錄第37頁/共71頁三、裂縫寬度的實用計算方法三、裂縫寬度的實用計算方法 2. 2. 以數(shù)理統(tǒng)計分析為基礎的計算方法以

19、數(shù)理統(tǒng)計分析為基礎的計算方法公路鋼筋混凝土及預應力橋涵設計規(guī)范采用的方法max12330()()0.28 10sssdwC C CmmEffshbbbhA)(0006. 0006. 002. 002. 0時，取時，取2iiiinddnd鋼筋的直徑，采用不同直徑的鋼筋時取換算直徑：受拉鋼筋的總周長C1鋼筋表面形狀系數(shù)光面鋼筋：1.4帶肋鋼筋：1.0C作用長期效應影響系數(shù)l、s分別為長期效應組合與短期效應組合值21.00.45lsMCMC與構件受力性質有關的系數(shù)板式受彎構件：1.15其他受彎構件：1.0軸心受拉構件：1.2偏心受拉構件：1.1偏心受壓構件：0.9ss鋼筋應力，計算同前返回上級目錄第

20、38頁/共71頁四、影響裂縫寬度的主要因素及減少措施四、影響裂縫寬度的主要因素及減少措施主要影響因素1、鋼筋拉應力2、鋼筋直徑3、鋼筋表面特征4、混凝土抗拉強度及粘結強度5、混凝土保護層厚度6、混凝土有效受拉面積7、構件受力形式8、荷載性質返回上級目錄第39頁/共71頁減少措施1、不采用高強鋼筋，控制鋼筋應力2、采用變形鋼筋3、采用較細直徑鋼筋4、保護層厚度不宜過大裂縫寬度的驗算是在滿足構件承載力前提下進行的，因而截面尺寸、配筋率等均已確定，驗算中可能會出現(xiàn)裂縫寬度不能滿足規(guī)范要求的情況，此時可采取的措施是選擇直徑較小的鋼筋，或宜采用變形鋼筋，必要時還可適當增加配筋率。返回上級目錄第40頁/共

21、71頁9.39.3受彎構件的變形與剛度受彎構件的變形與剛度一. 截面抗彎剛度的特點二. 短期剛度Bs三. 荷載長期作用下的剛度四. 受彎構件的撓度計算第41頁/共71頁一一. . 截面抗彎剛度的特點截面抗彎剛度的特點鋼筋混凝土梁的撓度與彎矩的作用是非線性的。21EI2(a)(b)Mf0EI(B)M0返回上級目錄第42頁/共71頁一一. . 截面抗彎剛度的特點截面抗彎剛度的特點鋼筋混凝土純彎段截面抗彎剛度的特點 ：MEIBEIEIyM M012IIIIII*隨著彎矩增大B不斷降低*短期荷載效應時的撓度對應短期剛度Bs*長期荷載效應時的撓度對應長期剛度Bl(徐變、裂縫的不斷發(fā)展等等)恒+活恒+活載

22、中的恒載部分20MlfsEI與荷載形式、支承條件有關的系數(shù)20MslB材力撓度計算公式返回上級目錄第43頁/共71頁MsMs二二. . 短期剛度短期剛度B Bs s解析剛度法解析剛度法就平均應變而言符合平截面假定0hsmcm0kkscmsmMM hB裂縫截面處的應力和應變02100kskskckssskscsckcMA hMbhEE smskcmcck 0skksmsksssMEA h E221000kckkcmcckcccccMMEbhEbh E MsAsh0h01cscs0h0Asss返回上級目錄第44頁/共71頁二二. . 短期剛度短期剛度B Bs s解析剛度法解析剛度法就平均應變而言符

23、合平截面假定0hsmcm0kkscmsmMM hB裂縫截面處的應力和應變02100kskskckssskscsckcMA hMbhEE smskcmcck EsscsssmcmssshAEEbhEhAhMMB202020011EE62 . 0EsssshAEMB62 . 015. 1200skksmsksssMEA h E221000kckkcmcckcccccMMEbhEbh E 返回上級目錄第45頁/共71頁三三. . 荷載長期作用下的剛度荷載長期作用下的剛度恒+活中“恒”基本概念基本概念flMlfs活中“活”Ms+返回上級目錄第46頁/共71頁三三. . 荷載長期作用下的剛度荷載長期作用

24、下的剛度定義：變形系數(shù)法變形系數(shù)法slff /GB50010slff222000sllslesslMMM lMfffslsslBBBsslslBMMMB) 1(/ 4 . 00 . 26 . 10 . 20時，時，返回上級目錄第47頁/共71頁梁的抗彎剛度主要特點梁的抗彎剛度主要特點 抗彎剛度減少，即M越大，B越小。驗算變形時，截面抗彎剛度選擇在曲線第階段（帶裂縫工作階段）確定； 隨荷載的增加 抗彎剛度減少。對于截面尺寸和材料都相問的適筋梁，小，變形大些；截面抗彎剛度小些； 截面剛度也在變化，即使在純彎段剛度也不盡相同，裂縫截面處的小些，裂縫間截面的大些； 抗彎剛度減小。構件在長期荷載作用下，

25、變形會加大，在變形驗算中，除了要考慮短期效應組合，還應考慮荷載的長期效應的影響，故有長期剛度Bs 和短期剛度Bl 。隨配筋率 的降低沿構件跨度，彎矩在變化，隨加載時間的增長返回上級目錄第48頁/共71頁四四. . 受彎構件的撓度計算受彎構件的撓度計算最小剛度原則PPhl0BsMlim20fBlMsfls由不同的規(guī)范根據具體的情況確定取同一彎矩符號區(qū)段內最小剛度作為等剛度，取同一彎矩符號區(qū)段內最小剛度作為等剛度，按材力的方法計算。按材力的方法計算。返回上級目錄第49頁/共71頁B1minBBminMBminMlmaxBAgk+qk(a)(b)+返回上級目錄第50頁/共71頁受彎構件變形驗算按下列

26、步驟進行：受彎構件變形驗算按下列步驟進行： 計算荷載短期效應組合值Ms和荷載長期效應組合值Ml；按下列式子計算:nikiQicikQkGsQCQCGCS211nikiQiqikGlQCGCS2(1)klsqkMBBMM計算長期剛度Bl按式：20sssEfE A hB 計算短期剛度Bs按式:返回上級目錄第51頁/共71頁用Bl代替材料力學位移公式 中的EI，計算出構件的最大撓度，并按式 進行驗算。 20EIMlSf f f f f 1)增大截面高度是提高截面抗彎剛度、減小構件撓度的最有效措施；2)增大縱向受拉鋼筋的配筋率或提高混凝土強度等級，若構件截面受到限制不能加大時，

27、可考慮采用這種方法。但作用并不顯著。3）在受壓區(qū)配置一定數(shù)量的受壓鋼筋?？梢猿浞掷每v向受壓鋼筋對長期剛度的有利影響。另外，采用預應力混凝土構件也是提高受彎構件剛度的有效措施。實際工程中，往往采用控制跨高比的方法來滿足變形條件的要求。 減少撓度的措施返回上級目錄第52頁/共71頁9.4 9.4 混凝土結構的耐久性混凝土結構的耐久性一、 耐久性的概念及其影響因素二、 混凝土的碳化及鋼筋的銹蝕三、 耐久性設計第53頁/共71頁 耐久性耐久性是指結構在設計使用年限內，在正常維護條件下，不需要進行大修是指結構在設計使用年限內，在正常維護條件下，不需要進行大修和加固，而滿足正常使用和安全功能要求的能力。

28、和加固，而滿足正常使用和安全功能要求的能力。耐久性設計依據主要是結構的環(huán)境類別、設計使用年限及考慮對混凝土材料的基本要求。影響因素：I.內部因素： 混凝土強度、滲透性、保護層厚度、水泥品種、標號和用量、外加劑等；II. 外部因素： 環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、 侵蝕性介質等。一、一、 耐久性的概念及其影響因素耐久性的概念及其影響因素返回上級目錄第54頁/共71頁 混凝土的碳化及鋼筋的銹蝕是影響混凝土結構混凝土的碳化及鋼筋的銹蝕是影響混凝土結構耐久性的最主要的綜合因素。耐久性的最主要的綜合因素。 碳化碳化是混凝土中性化的形式，是指大氣中的二氧化碳（CO2）不斷向混凝土內部擴散，并與其中的堿性物質

29、發(fā)生反應，使混凝土的PH值降低。碳化的危害碳化的危害 碳化對混凝土本身無害，其主要是當碳化至鋼筋表面，氧化膜被破壞形成鋼筋銹蝕的必要條件，同時含氧水份侵入形成鋼筋銹蝕的充分條件，從而加劇混凝土開裂，導致結構破壞。碳化影響因素碳化影響因素有：環(huán)境因素和材料本身的性質。 凝土的碳化從構件表面開始向內發(fā)展，到保護層完全碳化，所需要的時間與碳化速度、混凝土保護層厚度、混凝土密實性以及覆蓋層情況等因素有關。二、二、 混凝土的碳化及鋼筋的銹蝕混凝土的碳化及鋼筋的銹蝕返回上級目錄第55頁/共71頁減小碳化措施減小碳化措施有：有：a) 合理設計混凝土的配合比；b) 提高混凝土的密實度、抗?jié)B性；c) 規(guī)定鋼筋保

30、護層的最小厚度；d) 采用覆蓋面層。返回上級目錄第56頁/共71頁 防止鋼筋銹蝕措施有：增加混凝土的密實性和混增加混凝土的密實性和混凝土的保護層厚度，采用涂面層、鋼筋阻銹劑、涂層凝土的保護層厚度，采用涂面層、鋼筋阻銹劑、涂層鋼筋、對鋼筋采用陰極防護法等鋼筋、對鋼筋采用陰極防護法等。 鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結構耐久性的最關鍵問題, 它是一個電化學過程，因此銹蝕主要取決于氧氣通過混凝土保護層向鋼筋表面的陰極的擴散速度，而這種擴散速度主要取決于混凝土的密實度。氧氣和水份是鋼筋銹蝕必要條件。鋼筋銹蝕對混凝土結構損傷過程：坑蝕 環(huán)蝕 暴 筋 結構失效。返回上級目錄第57頁/共71頁三、三、 耐久性設計

31、耐久性設計1. 1. 耐久性設計的目的及基本原則耐久性設計的目的及基本原則 耐久性概念設計的目的是指在規(guī)定的設計使用年限內，在正常維護下，必須保持適合于使用，滿足既定功能的要求。 耐久性概念設計的基本原則是根據結構的環(huán)境類別和設計使用年限進行設計。返回上級目錄第58頁/共71頁結構設計使用年限結構設計使用年限： 在正常的維護條件下，能夠保持期使用功能而無須進行大修加固的時間。 臨時結構是5年；易于替換的結構為25年；一般的結構是50年；紀念性和特別重要的結構為100年。返回上級目錄第59頁/共71頁a.a. 規(guī)定最小保護層厚度；規(guī)定最小保護層厚度；b.b. 滿足混凝土的基本要求；滿足混凝土的基

32、本要求；控制最大水灰比、最小水泥控制最大水灰比、最小水泥用量、最低強度等級、最大氯離子含量以及最大堿含用量、最低強度等級、最大氯離子含量以及最大堿含量。量。c.c. 裂縫控制：裂縫控制：一級：一級：嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構件；嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構件；二級：二級：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構件一般要求不出現(xiàn)裂縫的構件；三級：；三級：允許出現(xiàn)裂縫的允許出現(xiàn)裂縫的構件構件。d.d. 其他措施其他措施 對環(huán)境較差的構件，宜采用可更換或易更換的構件；對環(huán)境較差的構件，宜采用可更換或易更換的構件； 對于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結構和構件，宜采用帶肋對于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結構和構件，宜采用帶肋環(huán)氧涂層鋼筋，預應力鋼

33、筋應有防護措施。環(huán)氧涂層鋼筋，預應力鋼筋應有防護措施。 采用有利提高耐久性的高強混凝土。采用有利提高耐久性的高強混凝土。2. 2. 保證耐久性的措施保證耐久性的措施返回上級目錄第60頁/共71頁一般結構混凝土耐久性的基本要求一般結構混凝土耐久性的基本要求環(huán)境類別水灰比不大于水泥用量不少于(kg/m3)混凝土強度等級不低于氯離子含量不大于（%）堿含量不大于( kg/m3)一0.65225C201.0不限制二a0.60250C250.33.0二b0.55275C300.23.0三0.50300C300.13.0返回上級目錄第61頁/共71頁鋼筋等效直徑鋼筋等效直徑當采用不同直徑、不同表面特征的鋼筋時，需要進行等效直徑計算等效原則1、總面積相等2、總周長（或總粘結力）相等2244eqidn deqiidnd2ieqiinddn d1式得：2式第62頁/共71頁sk 裂縫截面處鋼筋應力ksksNA軸心受拉：受 彎：ksk0s0.87Mh A0.87h0h0MkCskAsNkskAs第63頁/共71頁ssks0s()N eA ha偏心受拉：ee0eNsh0asAsAsCskAssAs第64頁/共71頁偏心受壓：ksks()NezA z020f)(1 (12. 087. 0hehzs0