鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗算課件

1、吊車梁的撓度過大會影響吊車的正常運行，精密儀器廠房樓蓋梁板變形將使儀器設(shè)備難以保持水平。第9章 鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗算外觀感覺裂縫過寬：鋼筋銹蝕導(dǎo)致承載力降低， 影響使用壽命耐久性心理承受：厚度較小的板踩上去會有顫動或明顯下垂引起人們的不安全感，振動噪聲對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：門窗開關(guān)，隔墻開裂等變形過大影響正常使用：如吊車、精密儀器適用性承載能力極限狀態(tài)安全性結(jié)構(gòu)的功能對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：支撐與磚墻上的梁，端部的轉(zhuǎn)動會引起支撐面積的減小我國規(guī)范將配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫控制等級劃分為三級。一級：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。二

2、級：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值；按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)有可靠經(jīng)驗時可適當(dāng)放松。三級：允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響計算時，構(gòu)件的最大裂縫寬度不超過其最大裂縫寬度限值。我國規(guī)范將配筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫控制等級劃分為三級。一級：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。二級：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力不應(yīng)大于混凝土軸心抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值；按荷載效應(yīng)準(zhǔn)

3、永久組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)有可靠經(jīng)驗時可適當(dāng)放松。三級：允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響計算時，構(gòu)件的最大裂縫寬度不超過其最大裂縫寬度限值。結(jié)構(gòu)構(gòu)件不滿足正常使用極限狀態(tài)對生命財產(chǎn)的危害性比不滿足承載能力極限狀態(tài)的要小，其相應(yīng)的目標(biāo)可靠指標(biāo)b值要小些，故稱正常使用極限狀態(tài)驗算，并在驗算時采用荷載標(biāo)準(zhǔn)值、和材料強度標(biāo)準(zhǔn)值，結(jié)構(gòu)系數(shù)d=1.0。本章的內(nèi)容：1、撓度驗算；2、裂縫寬度計算（含影響耐久性的因素）；3、結(jié)構(gòu)的延性。4、結(jié)構(gòu)的耐久性。9.1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗算9.1.1截面彎曲剛度的概念及其定義材料力學(xué)中，勻質(zhì)彈性材料梁的跨中撓

4、度為 式中 S 與荷載類型和支承條件有關(guān)的撓度系數(shù)； EI梁截面的彎曲（抗彎）剛度。 截面曲率，單位長度上的轉(zhuǎn)角。 由于是勻質(zhì)彈性材料，所以當(dāng)梁截面的尺寸確定后，其抗彎剛度即可確定且為常量，撓度f與M成線性關(guān)系。 對鋼筋混凝土構(gòu)件，由于材料的非彈性性質(zhì)和受拉區(qū)裂縫的開展，梁的抗彎剛度不是常數(shù)而是變化的，其主要特點如下： (1)裂縫出現(xiàn)前，荷載較小，混凝土處于彈性工作階段， M- f接近直線；臨近出現(xiàn)裂縫時，混凝土出現(xiàn)塑性變形，f增加較快，曲線略向下彎曲。此時混凝土的實際彈性模量降低，但截面并未削弱，值不受影響，抗彎剛度可視為常數(shù)稍加修改便能反映不出現(xiàn)裂縫時構(gòu)件的實際情況，近似取為0.85EcI

5、0，I0為換算截面慣性矩。由于砼開裂、彈塑性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系和鋼筋屈服等影響，鋼筋砼適筋梁的M- f 關(guān)系不再是直線。對要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件:截面彎曲剛度可看為常數(shù)，近似取為0.85EcI0。(2)出現(xiàn)裂縫后，出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點A。配筋率越低的構(gòu)件轉(zhuǎn)折點越明顯。截面抗彎剛度隨配筋率 的降低而減少。砼塑性發(fā)展，變形模量降低；截面開裂，抗彎剛度降低。此階段即為按正常使用狀態(tài)變形驗算時采用的截面抗彎剛度。(3)鋼筋屈服，出現(xiàn)第二個轉(zhuǎn)折點C，截面剛度急劇降低。(4)沿構(gòu)件跨度，彎矩在變化，截面剛度也在變化：即使在純彎段剛度也不相同，裂縫截面處的小些，裂縫間截面的大些；驗算變形時采用的抗彎剛度是純彎段平均抗彎剛度

6、。 (5)剛度隨時間的增長而減小。對要求允許出現(xiàn)的裂縫構(gòu)件。驗算正常使用階段撓度時，規(guī)范定義在M-曲線上 區(qū)段內(nèi)，任一點與坐標(biāo)原點O連線的割線斜率為截面彎曲剛度，記為B。截面彎曲剛度B隨彎矩的增大而減小。9.1.2 縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)1 鋼筋及混凝土的應(yīng)變分布特征分析純彎段： 裂縫出現(xiàn)前，受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變及受拉鋼筋應(yīng)變在純彎段內(nèi)沿梁長幾乎平均分布。 當(dāng)荷載增加，在混凝土抗拉能力最薄弱截面首先出現(xiàn)第一批裂縫，隨著彎矩的增加，受拉區(qū)裂縫陸續(xù)出現(xiàn)，直到裂縫間距趨于穩(wěn)定，裂縫在純彎段近乎等距離分布。 裂縫出現(xiàn)后，受拉鋼筋的拉應(yīng)變和受壓區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)變都不是均勻分布的，裂縫截面處最大，裂

7、縫間為曲線變化；沿梁長，中和軸高度成波浪形變化，裂縫截面處中和軸高度最小；在鋼筋屈服之前，對于平均中和軸來說沿截面高度可以認(rèn)為平均截面的平均應(yīng)變sm、 cm符合平截面假設(shè)。 縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)是反映了裂縫間受拉混凝土對縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度，小，影響程度大，即在正常使用階段受拉區(qū)混凝土參加工作的程度大。 2 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) 值與混凝土強度、配筋率、鋼筋與混凝土的粘結(jié)強度、構(gòu)件的截面尺寸及裂縫截面鋼筋應(yīng)力諸因素有關(guān)。 te為按有效受拉混凝土截面面積 計 算的縱向受拉鋼筋配筋率可用受拉鋼筋平均應(yīng)變與裂縫截面受拉鋼筋應(yīng)變的比值表示。 有效受拉混凝土面積。對受彎構(gòu)件，近似

8、取 按荷載標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合計算的裂縫截面處縱向受拉鋼筋的應(yīng)力: 式中 M k按荷載標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的彎矩值。 :裂縫截面處內(nèi)力臂系數(shù),與配筋率及截面形狀有關(guān)，可通過試驗確定，對常用的混凝土強度等級及配筋率，可以近似取0.87。0.2時，取0.2; 1時，取1;對于直接承受重復(fù)荷載的構(gòu)件取1。與平均中和軸相應(yīng)的平均曲率半徑。受壓邊緣混凝土的平均壓應(yīng)變。9.1.3 截面彎曲剛度的計算1.荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合作用下受彎構(gòu)件的短期剛度s）截面的平均曲率式中：所以：截面彎曲剛度 ）受拉區(qū)鋼筋的平均應(yīng)變及受壓區(qū)混凝土邊緣平均應(yīng)變設(shè)壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變不均勻系數(shù)為c，則式中：按荷載標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)組合計算的鋼筋混凝土構(gòu)

9、件裂縫截面處受壓區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)力；縱向受拉鋼筋、混凝土的彈性模量；按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫截面處受壓區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)變；混凝土的彈性特征值。對矩形、T形、工字形截面受彎構(gòu)件，短期剛度的計算公式為 ：式中 f受壓翼緣截面面積與腹板有效面積的比值； 當(dāng)hf0.2h0時，取hf0.2h0。 鋼筋的彈性模量Es和混凝土Ec彈性模量的比值； 縱向受拉鋼筋的配筋率， ； 2.考慮荷載長期作用影響時受彎構(gòu)件長期剛度Bl 在荷載的長期作用下，由于受壓區(qū)混凝土的徐變以及受拉區(qū)混凝土不斷退出工作，即鋼筋與混凝土間粘結(jié)滑移徐變、混凝土收縮，致使構(gòu)件截面抗彎剛度降低，變形增大，故計算撓度時必須

10、采用長期剛度Bl 。規(guī)范建議采用荷載長期效應(yīng)組合撓度增大的影響系數(shù)來考慮荷載長期效應(yīng)對剛度的影響。長期剛度按下式計算： 式中MkMq按荷載長期效應(yīng)組合下計算的彎矩值，即按永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值與可變荷載準(zhǔn)永久值計算。式中 分別為受壓及受拉鋼筋的配筋率。 為考慮荷載長期作用對撓度增大的影響系數(shù)；此處反映了在受壓區(qū)配置受壓鋼筋對混凝土受壓徐變和收縮起到一定約束作用，能夠減少構(gòu)件在長期荷載作用下的變形。上述適用于一般情況下的矩形、T形、工字形截面梁，值與溫濕度有關(guān)，對干燥地區(qū)，值應(yīng)酌情增加1525。對翼緣位于受拉區(qū)的T形截面，值應(yīng)增加20。 9.1.4 影響截面受彎剛度的主要因素 1 影響短期剛度的因素 隨

11、荷載的增加而減少，即M越大，抗彎剛度越小。 隨配筋率 的降低而減少。小，變形大些；截面抗彎剛度小些； 截面形狀對短期剛度的影響。當(dāng)有受壓（受拉）翼緣時，剛度會有所增大； 在常用配筋率（1%2%）的情況下，提高混凝土強度對提高短期剛度作用不大。 配筋率和材料給定情況下，截面有效高度對彎曲剛度的提高顯著。 2 影響長期剛度的因素 混凝土的徐變和受壓鋼筋的配筋量影響著長期剛度。 由于沿構(gòu)件長度方向的配筋量及彎矩均為變值，所以構(gòu)件沿長度方向的抗彎剛度也是變值。為簡化計算，對于等截面構(gòu)件，假定同號彎矩的每一區(qū)段內(nèi)各截面的剛度是相等的，并按照該區(qū)段內(nèi)最大彎矩處的剛度（最小剛度）來計算。9.1.5 最小剛度

12、原則與撓度計算 按規(guī)范要求，撓度驗算應(yīng)滿足f fmin用B代替材料力學(xué)位移公式 中的EI最小剛度原則對于矩形截面受彎構(gòu)件變形驗算按下列步驟進(jìn)行： 計算荷載短期效應(yīng)組合值Ms和荷載長期效應(yīng)組合值Ml；按下列式子計算:計算長期剛度Bl按式：計算短期剛度Bs按式:用Bl代替材料力學(xué)位移公式 中的EI，計算出構(gòu)件的最大撓度，并按式 進(jìn)行驗算。 f fmin 若驗算結(jié)果 ，從短期剛度計算公式可知，增大截面高度是提高截面抗彎剛度、減小構(gòu)件撓度的最有效措施；若構(gòu)件截面受到限制不能加大時，可考慮增大縱向受拉鋼筋的配筋率或提高混凝土強度等級，但作用并不顯著，對某些構(gòu)件還可以充分利用縱向受壓鋼筋對長期剛度的有利影

13、響，在受壓區(qū)配置一定數(shù)量的受壓鋼筋，另外，采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件也是提高受彎構(gòu)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。 f f min 例題： 矩形混凝土簡支梁，截面尺寸為200mm 500mm，配置4 16HRB400級受力鋼筋，混凝土強度等級為C20，保護(hù)層厚度c25mm，l0=5.6m；承受均布載荷，其中永久荷載（包括自重）標(biāo)準(zhǔn)值gk12.4kN/m，活載標(biāo)準(zhǔn)值qk8kN/m，活載準(zhǔn)永久系數(shù)q0.5。梁的允許撓度為 ，試驗算其撓度。解：（1）求Mk及Mq。（2）計算s（4）變形驗算。變形滿足要求。（3）計算因為=0,所以荷載引起的裂縫非荷載引起的裂縫拉力

14、彎矩剪力扭矩垂直裂縫，正截面裂縫主要裂縫成因9.2 混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗算 9.2.1 裂縫的出現(xiàn)、分布和開展 裂縫形成的原因1）溫度變化引起的裂縫原因：熱脹冷縮，且變形受到約束采取的措施：a.對混凝土分層分塊；b.低熱水泥；c. 人工冷卻2）混凝土收縮引起的裂縫原因：混凝土結(jié)硬時產(chǎn)生體積縮小，變形受到約束采取的措施：a.設(shè)置伸縮縫；b.改善水泥性能；c. 降低水灰比；d. 加強養(yǎng)護(hù)。3）基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫采取的措施：a.構(gòu)造措施；b.設(shè)置沉降縫；4）混凝土塑性塌引起的裂縫采取的措施：a.級配良好的骨料；b.控制水灰比；c.提高施工質(zhì)量5）冰凍引起的裂縫6）鋼筋銹蝕引起的裂縫采取的措施：

15、a.提高混凝土的密實性；b.加大保護(hù)層厚度7）堿骨料化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫采取的措施：a采用優(yōu)質(zhì)骨料和低堿水泥；b.提高密實性水在結(jié)冰時體積增加，孔道中水結(jié)冰會使砼脹裂。荷載裂縫理論：粘結(jié)滑移理論：裂縫間距是通過粘結(jié)力從鋼筋傳遞到混凝土上所決定的，裂縫寬度是構(gòu)件開裂后鋼筋和混凝土之間的相對滑移造成的。無滑移理論：假定裂縫開展后，鋼筋與砼之間的粘結(jié)力不破壞，相對滑移忽略不計。表面裂縫寬度是由鋼筋周圍混凝土受力時變形不均勻造成的。綜合理論：將前兩種理論相結(jié)合建立起來的。我國是以粘結(jié)滑移理論為依托，結(jié)合無滑移理論，采用先確定平均裂縫間距和平均裂縫寬度，然后乘以根據(jù)實驗統(tǒng)計求得擴大系數(shù)的方法來確定最大裂縫

16、寬度。裂縫開展前后的應(yīng)力狀態(tài)ac(a)裂縫即將出現(xiàn)在裂縫出現(xiàn)前，混凝土和鋼筋的應(yīng)變沿構(gòu)件的長度基本上是均勻分布的。當(dāng)受拉區(qū)外邊緣的混凝土達(dá)到混凝土的極限拉應(yīng)變時，就處于即將出現(xiàn)裂縫的狀態(tài)a階段。 當(dāng)受拉區(qū)外邊緣的混凝土在最薄弱截面位置達(dá)到其極限拉應(yīng)變e0ct后，出現(xiàn)第一條（批）裂縫。4) 裂縫出現(xiàn)瞬間，裂縫截面位置的混凝土退出工作，應(yīng)力降低為零，而鋼筋承擔(dān)的拉力突然增加。5) 裂縫出現(xiàn)后，混凝土向裂縫兩側(cè)回縮，但非自由，受到鋼筋的約束?；炷僚c鋼筋之間有相對滑移，產(chǎn)生粘結(jié)應(yīng)力t。由于粘結(jié)應(yīng)力的存在，隨著距裂縫截面距離的增加，鋼筋拉應(yīng)力逐漸傳遞給混凝土而減小，混凝土拉應(yīng)力由裂縫處的零逐漸增大，達(dá)

17、到l后，粘結(jié)應(yīng)力消失，混凝土中又重新建立起拉應(yīng)力sct。acb(b)第一批裂縫出現(xiàn)6) 當(dāng)距裂縫截面有足夠的長度 l 時，混凝土拉應(yīng)力sct增大到ft，此時將在離裂縫截面l的另一薄弱截面處出現(xiàn)新的裂縫，如圖(b)、(c)中的b-b截面處。7) 如果兩條裂縫的間距小于2 l，則由于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度不夠，混凝土拉應(yīng)力不可能達(dá)到ft，因此將不會出現(xiàn)新的裂縫，裂縫的間距最終將穩(wěn)定在（l 2 l）之間，平均間距可取1.5 l。8)從第一條（批）裂縫出現(xiàn)到裂縫全部出齊為裂縫出現(xiàn)階段，該階段的荷載增量并不大，主要取決于混凝土強度的離散程度。aaccbb(b)(c)9)裂縫間距的計算公式即是以該階段的受力分析

18、建立的。10)裂縫出齊后，隨著荷載的繼續(xù)增加，裂縫寬度不斷開展。裂縫的開展是由于混凝土的回縮，鋼筋的伸長，導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間不斷產(chǎn)生相對滑移的結(jié)果，這是裂縫寬度計算的依據(jù)。規(guī)范定義的裂縫寬度是指受拉鋼筋重心水平處構(gòu)件側(cè)表面上混凝土的裂縫寬度。11) 在荷載長期作用下，由于混凝土的滑移徐變和拉應(yīng)力的松弛，將導(dǎo)致裂縫間受拉混凝土不斷退出工作，使裂縫開展寬度增大，混凝土的收縮使裂縫間混凝土的長度縮短，也會引起裂縫的進(jìn)一步開展。9.2.2 平均裂縫間距由于材料的不均勻性以及截面尺寸的偏差等因素的影響，裂縫的出現(xiàn)具有某種程度的偶然性，因而裂縫的分布和寬度也是不均勻的。但裂縫的平均間距和平均寬度是有規(guī)律

19、的。 忽略截面上的內(nèi)力臂差異系數(shù)，取受拉混凝土的有效面積越大，所需傳遞的粘結(jié)力的長度越長，裂縫間距就越大。縱向受拉鋼筋相對粘結(jié)特征系數(shù) 上式表明，當(dāng)配筋率r 相同時，鋼筋直徑越細(xì)，裂縫間距越小，裂縫寬度也越小，也即裂縫的分布和開展會密而細(xì)，這是控制裂縫寬度的一個重要原則。 但上式中，當(dāng)d/rte 趨于零時，裂縫間距趨于零，這并不符合實際情況。 試驗表明，當(dāng)d/rte 很大時，裂縫間距趨近于某個常數(shù)。實驗證明混凝土保護(hù)層厚度保護(hù)層c 也會影響平均裂縫間距，對上式修正如下，根據(jù)試驗資料統(tǒng)計分析，并考慮受力特征的影響，對于常用的帶肋鋼筋，規(guī)范給出的平均裂縫間距l(xiāng)cr的計算公式為，受彎構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件

20、c最外層縱向受拉鋼筋外邊緣到受拉區(qū)底邊的距離（mm），當(dāng)c0.2h0時，取hf0.2h0。 9.2.4 最大裂縫寬度的驗算1）最大裂縫寬度計算方法 規(guī)范采用了一個半理論半經(jīng)驗的方法，即根據(jù)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(jù)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(yīng)組合下裂縫寬度的不均勻性；二是荷載長期效應(yīng)組合的影響下，最大裂縫寬度會進(jìn)一步加大。規(guī)范要求計算的max具有95的保證率。 各種構(gòu)件正截面最大裂縫寬度計算公式為 :式中 符號意義同前，當(dāng)裂縫寬度驗算時 0.01時,取 =0

21、.01；構(gòu)件受力特征系數(shù)；軸心受拉構(gòu)件：偏心受拉構(gòu)件： 受彎構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件： c混凝土保護(hù)層厚度，當(dāng)c20mm時，取c=20mm deq縱向受拉鋼筋的等效直徑（mm）。直接承受吊車的受彎構(gòu)件主要承受短期荷載，卸載后裂縫可部分愈合，最大裂縫寬度可按1來計算；對于承受吊車荷載但不需要做疲勞驗算的受彎構(gòu)件可將求得的最大裂縫寬度乘以系數(shù)0.85。影響裂縫寬度的主要因素是鋼筋應(yīng)力。鋼筋的直徑、外形、 砼保護(hù)層厚度及配筋率也是較重要的因素。砼強度對裂縫寬度無顯著影響。普通鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，不宜采用高強鋼筋。采用細(xì)而密、變形鋼筋，可使裂縫間距及裂縫寬度減小。砼保護(hù)層越厚，表面裂縫寬度越大，鋼筋不易銹蝕。解決

22、荷載裂縫問題的最有效方法是采用預(yù)應(yīng)力鋼筋砼。 裂縫寬度的驗算是在滿足構(gòu)件承載力前提下進(jìn)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(dāng)增加配筋率。 由公式可知，Wmax主要與鋼筋應(yīng)力sk，有效配筋率te及鋼筋直徑有關(guān)，根據(jù)sk，te及d三者的關(guān)系，規(guī)范給出了鋼筋混凝土構(gòu)件不需作裂縫寬度驗算的最大鋼筋直徑圖表，通常裂縫寬度的控制在實際工程中是用控制鋼筋最大直徑來滿足。 2）最大裂縫寬度驗算 最大裂縫寬度限值的確定考慮了：外觀要求和耐久性要求兩方面，其中以后者為主。 對于斜裂縫的寬度，當(dāng)配置

23、受剪承載力的腹筋以后，使用階段的裂縫寬度一般小于0.2mm，故不必驗算。4）最大裂縫寬度限值 最大裂縫限值見附表1-15。例題：已知矩形截面簡支梁的截面尺寸bh=200mm500mm ，計算跨度l0=6m，承受均布荷載，跨中按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的彎矩Mk=110kN.m ?；炷翉姸鹊燃墳镃20 ，在受拉區(qū)配置HRB335（ ）級鋼筋，共 ，混凝土保護(hù)層厚度c=25mm，梁的允許出現(xiàn)的最大裂縫寬度為限值是wmin0.3mm。試驗算最大裂縫寬度是否符合要求。解： 滿足要求。1.何謂混凝土構(gòu)件的延性？構(gòu)件要求有延性的目的是什么？2.度量構(gòu)件的延性的表達(dá)方式及其延性影響因素是什么？ 3.提高構(gòu)件延

24、性的措施都有哪些？4.什么是結(jié)構(gòu)的耐久性？影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的主要因素是哪些？5.試述保證耐久性的措施。9.3 混凝土構(gòu)件的延性9.3.1 延性概念結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面延性是指從屈服開始到達(dá)到最大承載力或達(dá)到以后而承載力還沒有顯著下降期間的變形能力。即延性是反映構(gòu)件的后期變形能力?！昂笃凇笔侵笍匿摻铋_始屈服進(jìn)入破壞階段直到最大承載能力（或下降到最大承載能力的 85）時的整個過程。延性要求的目的：承受動力荷載情況下，減小慣性，吸收更大的動能，減輕破壞程度，有利于修復(fù)；防止脆性破壞，破壞時候有明顯的先兆，破壞過程緩慢；在超靜定結(jié)構(gòu)中，有利于其實現(xiàn)內(nèi)力充分重分布，適應(yīng)外界的變化，節(jié)約材料；對出現(xiàn)的非預(yù)

25、計荷載有較強的承受力和抗衡力。9.3.2 截面的延性的計算及影響因素 截面的延性用延性系數(shù)來表達(dá)，計算時采用平截面假設(shè)。延性系數(shù)表達(dá)式：9.3.3 受彎構(gòu)件延性的因素和提高截面延性的措施 影響因素主要包括：縱向鋼筋配筋率、混凝土極限壓應(yīng)變、鋼筋屈服強度及混凝土強度等。即極限壓應(yīng)變 以及受壓區(qū)高度 kh0 和 兩個綜合因素。 提高截面延性的措施有:限制縱向受拉鋼筋的配筋率；規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例；在彎矩較大區(qū)段適當(dāng)加密箍筋。9.4 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 耐久性是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，不需要進(jìn)行大修和加固滿足，而滿足正常使用和安全功能要求的能力。9.4.1 耐久性的概念

26、及其影響因素 耐久性設(shè)計依據(jù)主要是結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別、設(shè)計使用年限及考慮對混凝土材料的基本要求。影響因素：內(nèi)部因素： 混凝土強度、滲透性、保護(hù)層厚度、水泥品種、標(biāo)號和用量、外加濟(jì)等；外部因素： 環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、 侵蝕性介質(zhì)等。 混凝土的碳化及鋼筋的銹蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最主要的綜合因素。 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(nèi)部擴散，并與其中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使混凝土的PH值降低。 碳化對混凝土本身無害，其主要是當(dāng)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(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。碳化影響

27、因素有：環(huán)境因素和材料本身的性質(zhì)。 凝土的碳化從構(gòu)件表面開始向內(nèi)發(fā)展，到保護(hù)層完全碳化，所需要的時間與碳化速度、混凝土保護(hù)層厚度、混凝土密實性以及覆蓋層情況等因素有關(guān)。9.4.2 混凝土的碳化及鋼筋的銹蝕減小碳化措施有：合理設(shè)計混凝土的配合比；提高混凝土的密實度、抗?jié)B性；規(guī)定鋼筋保護(hù)層的最小厚度；采用覆蓋面層。 鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最關(guān)鍵問題, 它是一個電化學(xué)過程，因此銹蝕主要取決于氧氣通過混凝土保護(hù)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(jié)構(gòu)損傷過程：坑蝕 環(huán)蝕 暴 筋 結(jié)構(gòu)失效。 防止鋼筋銹蝕措施有：增加混凝土的密實性和混凝土的保護(hù)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(hù)法等。9.4.3 耐久性設(shè)計1. 耐久性設(shè)計的目的及基本原則 耐久性概念設(shè)計的目的是指在規(guī)定的設(shè)計使用年