最大裂縫寬的計算學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1最大裂縫最大裂縫(li fng)寬的計算寬的計算第一頁，共63頁。第1頁/共63頁第二頁，共63頁。第2頁/共63頁第三頁，共63頁。第3頁/共63頁第四頁，共63頁。第4頁/共63頁第五頁，共63頁。第5頁/共63頁第六頁，共63頁。第6頁/共63頁第七頁，共63頁。第7頁/共63頁第八頁，共63頁。第8頁/共63頁第九頁，共63頁。9.1 概 述概 述外觀感覺用壽命致承載力降低，影響使裂縫過寬：鋼筋銹蝕導(dǎo)耐久性振動噪聲心理承受：不安全感，門窗開關(guān)，隔墻開裂等對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：振動、變形過大對其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響、精密儀器影響正常使用：如吊車適用性承載能力極限狀態(tài)安全性結(jié)構(gòu)的功能第9

2、頁/共63頁第十頁，共63頁。9.2 受彎構(gòu)件的變形(bin xng)驗算9.1.1 截面彎曲剛度的概念截面彎曲剛度的概念(ginin)及定義及定義22lSlEIMSf截面抗彎剛度EI體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能力，同時也反映了截面彎矩與曲率(ql)之間的物理關(guān)系，對于彈性均質(zhì)材料截面，EI為常數(shù)，M-f 關(guān)系為直線。9.1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗算材料力學(xué)中，勻質(zhì)彈性材料梁的跨中撓度為 式中 S 與荷載類型和支承條件有關(guān)的系數(shù)； EI梁截面的抗彎剛度。 截面曲率第10頁/共63頁第十一頁，共63頁。當(dāng)接近裂縫出現(xiàn)時，即進(jìn)入第當(dāng)接近裂縫出現(xiàn)時，即進(jìn)入第1階段末時，曲線已偏離直線，逐漸彎曲，說

3、明截面抗彎剛度有所降低。階段末時，曲線已偏離直線，逐漸彎曲，說明截面抗彎剛度有所降低。出現(xiàn)裂縫后，即進(jìn)入第出現(xiàn)裂縫后，即進(jìn)入第階段后，曲線發(fā)生轉(zhuǎn)折，截面抗彎剛度明顯降低。階段后，曲線發(fā)生轉(zhuǎn)折，截面抗彎剛度明顯降低。鋼筋屈服后進(jìn)鋼筋屈服后進(jìn)(hujn)人第人第階段，此階段階段，此階段M增加很少，截面抗彎剛度急劇降低。增加很少，截面抗彎剛度急劇降低。(1)隨荷載(hzi)的增加而減小。 9.2 受彎構(gòu)件的變形驗算圖9-1 適筋梁M-關(guān)系曲線 0 1 2 y u MMu0MyM2M1McrA階段階段階段在裂縫出現(xiàn)前，曲線與直線在裂縫出現(xiàn)前，曲線與直線OA幾乎重合，因而截面抗彎剛度仍可視為常數(shù)，并近似

4、取幾乎重合，因而截面抗彎剛度仍可視為常數(shù)，并近似取0.85EcI。第11頁/共63頁第十二頁，共63頁。 (2)隨配筋率隨配筋率的降低的降低(jingd)而減小而減小 (3)沿構(gòu)件沿構(gòu)件(gujin)跨度，截面抗彎剛度是變化的跨度，截面抗彎剛度是變化的 (4)隨加載時間隨加載時間(shjin)的增長而減小的增長而減小考慮到荷載作用時間的影響，有考慮到荷載作用時間的影響，有短期剛度短期剛度Bs 和和長期剛度長期剛度B的區(qū)別，且兩者都隨彎矩的增大而減小，隨配筋率的降低的區(qū)別，且兩者都隨彎矩的增大而減小，隨配筋率的降低而減小。而減小。第12頁/共63頁第十三頁，共63頁。短期剛度Bs是指鋼筋混凝土受

5、彎構(gòu)件在荷載短期效應(yīng)(xioyng)組合下的剛度值。9.1.2 短期短期(dun q)剛度剛度Bs1.平均平均(pngjn)曲曲率率曲率平均曲率？a)沿梁長，受拉鋼筋的拉應(yīng)變和受壓區(qū)邊緣混凝土的壓應(yīng)變都是不均勻的b)沿梁長中和軸高度呈波浪形變化c)符合平截面假定)29(10hrcmsmsmsccm平均中和軸smF1/rcmr第13頁/共63頁第十四頁，共63頁。)39(0cmsmkkshMMBsmsccm平均中和軸smF1/rcmr 4)-(9 sskskE2、裂縫截面(jimin)的應(yīng)變sk 和ck）59( cckckE第14頁/共63頁第十五頁，共63頁。0000)(hAMhbhMsskk

6、fckk）（79)(200bhMfkck)69(0hAMsksk 根據(jù)裂縫截面(jimin)（截面(jimin)為工形截面(jimin)）的應(yīng)力分布x0=0h0ckAs0)(bhhbbfff受壓翼緣加強(qiáng)系數(shù)第15頁/共63頁第十六頁，共63頁。)89(0sskssksksmEhAMEckcmc受壓區(qū)邊緣受壓區(qū)邊緣混凝土壓應(yīng)混凝土壓應(yīng)變變不均勻系不均勻系數(shù)數(shù)sksm裂縫間縱向受拉鋼筋重心處的拉應(yīng)變裂縫間縱向受拉鋼筋重心處的拉應(yīng)變不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)不均勻不均勻(jnyn)系數(shù)系數(shù))99()(200aEbhMEcfkccckcckccm3.平均平均(pngjn)應(yīng)變應(yīng)變sm和和cm第16頁/共63

7、頁第十七頁，共63頁。9.2 受彎構(gòu)件(gujin)的變形驗算受壓區(qū)邊緣混凝土平均應(yīng)變綜合系數(shù)受壓區(qū)邊緣混凝土平均應(yīng)變綜合系數(shù)z zcfz)(0)99(20bEbhMckcmz)99()(200aEbhMEcfkccckcckccm第17頁/共63頁第十八頁，共63頁。)109(20zEssshAEB)39(0cmsmkkshMMB)89(0ssksmEhAM)99(20bEbhMckcmz4、短期剛度(n d)Bs的一般表達(dá)式csssEbhEhAB302011z分子分母同乘以 ，并取E=Es/Ec,即得，20hAEss第18頁/共63頁第十九頁，共63頁。9. 1.3 參數(shù)參數(shù)(cnsh)h

8、、z 和和y1、裂縫截面處內(nèi)力臂長度系數(shù)、裂縫截面處內(nèi)力臂長度系數(shù)h規(guī)范為簡化計算，取規(guī)范為簡化計算，取h=0.87。2.裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻(jnyn)系數(shù)系數(shù)ysksm鋼筋的應(yīng)變分布在彎矩相鋼筋的應(yīng)變分布在彎矩相等的純彎區(qū)段等的純彎區(qū)段(q dun)AA內(nèi)，鋼筋應(yīng)變內(nèi)，鋼筋應(yīng)變是不均勻的。裂縫截面處是不均勻的。裂縫截面處最大，離開裂縫截面就逐最大，離開裂縫截面就逐漸減小。漸減小。平均應(yīng)變實測鋼筋應(yīng)變分布sksm第19頁/共63頁第二十頁，共63頁。隨著荷載的增大，平均隨著荷載的增大，平均(pngjn)應(yīng)變的增量比裂應(yīng)變的增量比裂縫截面鋼筋應(yīng)變的增量大些，

9、致兩者的差距逐漸減縫截面鋼筋應(yīng)變的增量大些，致兩者的差距逐漸減小。小。隨著荷載的增大，裂縫間受拉混凝土是逐漸退出工隨著荷載的增大，裂縫間受拉混凝土是逐漸退出工作的。作的。裂縫出現(xiàn)自由金屬裂縫截面sk平均應(yīng)變smsk2sm2sk2sk1sk1sm1裂縫截面處及平均鋼筋應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系裂縫出現(xiàn)后受拉混凝裂縫出現(xiàn)后受拉混凝土是參加土是參加(cnji)工作的工作的。第20頁/共63頁第二十一頁，共63頁。 的大小還與以有效受拉混凝土截面面積的大小還與以有效受拉混凝土截面面積AtAt計算計算(j u)(j u)的縱向受拉鋼筋配筋率的縱向受拉鋼筋配筋率 tt有關(guān)。有關(guān)。)129()(5 . 0fftehbb

10、bhA)149( testeAA)139(65. 01 . 1tesktkf)69(0hAMsksk當(dāng)當(dāng)y 1.0時，取時，取y =1.0；對直接對直接(zhji)承受重復(fù)荷載作用的承受重復(fù)荷載作用的構(gòu)件，取構(gòu)件，取y =1.0。te 0.01時，取時，取 te= 0.01第21頁/共63頁第二十二頁，共63頁。)159(5 . 3162 . 0fEEz0)(bhhbbfff受壓翼緣加強(qiáng)系數(shù)3.系數(shù)系數(shù)規(guī)范根據(jù)試驗規(guī)范根據(jù)試驗(shyn)結(jié)果分析給出，結(jié)果分析給出，第22頁/共63頁第二十三頁，共63頁。4.短期短期(dun q)剛度公式的計算公式剛度公式的計算公式)109(20zEssshA

11、EB =0.87)159(5 . 3162 . 0fEEz)169(5.3162.015.120fEssshAEB第23頁/共63頁第二十四頁，共63頁。在長期荷載作用下，由于(yuy)混凝土的徐變，會使梁的撓度隨時間增長。此外、鋼筋與混凝土間粘結(jié)滑移徐變、混凝土收縮等也會導(dǎo)致梁的撓度增大。1.荷載(hzi)長期作用下剛度降低的原因9.1.4 受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件(gujin)剛度剛度B2.剛度B（荷載長期作用下）撓度f剛度用荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合對撓度增大的影響系數(shù)來考慮荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合作用（即長期作用）對剛度的影響所以，我們僅需對在準(zhǔn)永久組合Mq下產(chǎn)生的那部分撓度乘以撓度增大的影響系數(shù)。第2

12、4頁/共63頁第二十五頁，共63頁。)219(4 . 00 . 22)(lBMMSfsqk)199(2lBMSfk)209() 1(sqkkBMMMB根據(jù)長期試驗觀測(gunc)結(jié)果，q 可按下式計算，)189(2lBMSsq第25頁/共63頁第二十六頁，共63頁。9.1.5 最小剛度原則與撓度最小剛度原則與撓度(nod)計算計算為了(wi le)簡化計算，規(guī)范在撓度計算時采用了“最小剛度原則”，即：在簡支梁全跨長范圍內(nèi)，按彎矩最大處的截面抗彎剛度，即按最小的截面抗彎剛度，用材料力學(xué)方法中不考慮剪切變形影響的公式來計算撓度。當(dāng)構(gòu)件上存在正負(fù)彎矩時，分別取同號彎矩區(qū)段內(nèi)的最大彎矩截面的最小剛度計

13、算撓度。（為什么？合理嗎？）剛度實際1/沿梁長的剛度和曲率分布BminM/Bmin第26頁/共63頁第二十七頁，共63頁。第27頁/共63頁第二十八頁，共63頁。Bmin 代替勻質(zhì)彈性材料梁截面抗彎剛度EI，梁的撓度計算按規(guī) 范要求，撓度驗算應(yīng)滿足 : ff lim (922) 式中 ， f lim 允許(ynx)撓度值，按附錄五附表5-1取用 f根據(jù)最小剛度原則并采用長期剛度B進(jìn)行計算的撓度，當(dāng)跨間為同號彎 矩時，由式(9-1)知: )239(20BlMSfk第28頁/共63頁第二十九頁，共63頁。9.2 受彎構(gòu)件的變形(bin xng)驗算9.1.6 對受彎構(gòu)件(gujin)撓度驗算的討論

14、影響短期剛度Bs的因素配筋率對承載力和撓度的影響跨高比混凝土結(jié)構(gòu)的變形限值第29頁/共63頁第三十頁，共63頁。9.2 受彎構(gòu)件的變形(bin xng)驗算 (1)Mk增大，y也增大；從式(916)知， Bs就相應(yīng)地減小。 (2) 增大， Bs也略有(l yu)增大。 (3)截面形狀對Bs有所影響。當(dāng)僅受拉區(qū)有翼緣時， te較小些，則y也小些，相應(yīng)Bs增大些；當(dāng)僅有受壓翼緣時，f不為零，故Bs增大。 (4)在常用配筋率(12)的情況下，提高混凝土強(qiáng)度等級對提高Bs的作用不大。 (5)當(dāng)配筋率和材料給定時，截面有效高度對截面抗彎剛度的提高作用最顯著。)169(5.3162.015.120fEss

15、shAEB第30頁/共63頁第三十一頁，共63頁。配筋率加大對提高截面抗彎剛度并不顯著，因此就有可能(knng)出現(xiàn)不滿足撓度驗算的要求。經(jīng)研究(ynji)發(fā)現(xiàn)：增大配筋率，彎矩幾乎與配筋率成線性關(guān)系增長；但是剛度增長緩慢，最終導(dǎo)致?lián)隙入S配筋率增高而增大。當(dāng)配筋率超過一定數(shù)值后，滿足了正截面承載力要求，就不滿足撓 度要求。第31頁/共63頁第三十二頁，共63頁。 由式（9-23）可見，l0越大，f越大。因此，我們可以做到在承載力計算前選定足夠的截面高度或較小的跨高比l0/h，配筋率又限制在一定范圍內(nèi)，如果(rgu)滿足了承載力要求，計算撓度也必然滿足)239(20BlMSfk第32頁/共63頁

16、第三十三頁，共63頁。4.4.混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形限值混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形限值ff為撓度變形限值。主要從以下幾個方面考慮：為撓度變形限值。主要從以下幾個方面考慮：1 1、保證結(jié)構(gòu)的使用功能、保證結(jié)構(gòu)的使用功能(gngnng)(gngnng)要求。要求。2 2、防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。、防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。3 3、防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。、防止對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響。4 4、保證人們的感覺在可接受程度內(nèi)。、保證人們的感覺在可接受程度內(nèi)。第33頁/共63頁第三十四頁，共63頁。矩形截面簡支梁的撓度驗算。矩形截面簡支梁bh=250mm500mm，計算跨度l0=6.5m，混凝土C25。

17、配4 20HRB335級縱向受拉鋼筋，As=1256mm2?；炷帘Ｗo(hù)層厚度c=25mm。均布荷載，其中靜載gk=12kN/m(包括自重)活載qk=8kN/m,樓面活載的準(zhǔn)永久系數(shù)q=0.5。室內(nèi)(sh ni)正常環(huán)境。mmNlqlgMkk.105 .84815 . 08162020q解：（1）確定(qudng)Mk、Mq：按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計算的最大彎矩按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久(yngji)組合mmNlqlgMkkk.106 .1055 . 68815 . 6128181816222020第34頁/共63頁第三十五頁，共63頁。(2)計算有關(guān)(yugun)參數(shù)as=25+20/2=35mm; h0=

18、h-as=465mmE=Es/Ec=2.0105/(2.8104)=7.143C25混凝土 ftk=1.78N/mm2te=As/Ate=1256/(0.5250500)=0.02010.0126s0ksk8N/mm.207125646587. 0106 .105A87h. 0M第35頁/共63頁第三十六頁，共63頁。823. 08 .2070201. 078. 165. 01 . 165. 01 . 1tesktkf(3)求Bs21220fmmN1076.335.3162.015.1,0fEssshAEB(4)求受彎構(gòu)件(gujin)剛度B=0,=2.0第36頁/共63頁第三十七頁，共63頁

19、。212mmN1075.18) 1(sqkkBMMMB（5）計算梁的撓度(nod)并驗算mm78.2448520BlMfk驗算(yn sun)：查表知f=l0/200=6500/200=32.5mmf=24.78mml0/200=32.5mm 滿足要求。第37頁/共63頁第三十八頁，共63頁。裂縫(li fng)寬度的計算 9.2 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗算 9.2.1 裂縫的出現(xiàn)(chxin)、分布和開展1.在裂縫出現(xiàn)前，混凝土和鋼筋的應(yīng)變沿構(gòu)件的長度在裂縫出現(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。基本上是均勻分布的。2.當(dāng)混凝土的拉應(yīng)力達(dá)到當(dāng)混凝土的拉應(yīng)力達(dá)到(d do)抗

20、拉強(qiáng)度時，首先抗拉強(qiáng)度時，首先會在構(gòu)件最薄弱截面位置出現(xiàn)第一條（批）裂縫。會在構(gòu)件最薄弱截面位置出現(xiàn)第一條（批）裂縫。第38頁/共63頁第三十九頁，共63頁。3.裂縫出現(xiàn)裂縫出現(xiàn)(chxin)瞬間，裂縫截面位置的瞬間，裂縫截面位置的混凝土退出受拉工作，應(yīng)力為零，而鋼筋拉混凝土退出受拉工作，應(yīng)力為零，而鋼筋拉應(yīng)力應(yīng)力產(chǎn)生突增應(yīng)力應(yīng)力產(chǎn)生突增4.由于鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)，隨著距裂由于鋼筋與混凝土之間存在粘結(jié)，隨著距裂縫截面距離的增加，混凝土中又重新建立起縫截面距離的增加，混凝土中又重新建立起拉應(yīng)力拉應(yīng)力sc，而鋼筋的拉應(yīng)力則隨距裂縫截面，而鋼筋的拉應(yīng)力則隨距裂縫截面距離的增加而減小。距離的增加

21、而減小。第39頁/共63頁第四十頁，共63頁。 裂縫寬度(kund)的計算5.當(dāng)距裂縫截面有足夠的長度當(dāng)距裂縫截面有足夠的長度 l 時，混凝土拉應(yīng)力時，混凝土拉應(yīng)力sc增增大到大到ft，此時將出現(xiàn)新的裂縫。，此時將出現(xiàn)新的裂縫。6.如果兩條裂縫的間距小于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，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)到度不夠，混凝土拉應(yīng)力不可能達(dá)到ft，因此將不會出，因此將不會出現(xiàn)新的裂縫，裂縫的間距最終現(xiàn)新的裂縫，裂縫的間距最終(zu zhn)將穩(wěn)定在（將穩(wěn)定在（l 2 l）之間，平均間距可?。┲g，平均間距可取1.5 l。第40頁/共63頁第四十一頁，共

22、63頁。 裂縫(li fng)寬度的計算從第一條（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)階段裂縫出齊后，隨著荷載的繼續(xù)增加，裂縫寬度不斷開展。裂裂縫出齊后，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，鋼筋不斷伸長，導(dǎo)致縫的開展是由于混凝土的回縮，鋼筋不斷伸長，導(dǎo)致(dozh)鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生變形差。鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生變形差。由于混凝土材料的不均勻性，裂縫的出現(xiàn)、分布和開展具有由于混凝土材料的不均勻性，裂縫的出現(xiàn)、分布和開展具有很大的離散性，因此裂縫間距和寬度也是不均勻的。很大的離散性，因此裂縫間距和寬度也是不均勻的。

23、第41頁/共63頁第四十二頁，共63頁。9.2.2 平均平均(pngjn)裂縫間距裂縫間距)269( uAfltemtt)249(21tetssssAfAA)259(21luAAmsssst軸心(zhu xn)受拉構(gòu)件為例）（279835 . 15 . 1temttemtmdfuAfllttted4第42頁/共63頁第四十三頁，共63頁。）（27983temtmdflt常數(shù)常數(shù)(chngsh)289(1temdkl所以有）（29912teeqmdkckl對受彎構(gòu)件、偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件可采用下式：第43頁/共63頁第四十四頁，共63頁。9.2.3 平均平均(pngjn)裂縫寬度裂縫寬度)30

24、9()1 (msmctmsmmctmmsmmlllw)329(85. 0msskmsskcmlElEw1、 平均裂縫平均裂縫(li fng)寬度計算寬度計算公式公式ssksksmE)319(85. 0)1 (smctmc第44頁/共63頁第四十五頁，共63頁。2、裂縫截面、裂縫截面(jimin)處的鋼筋應(yīng)力處的鋼筋應(yīng)力sk 式中 Ns 、As分別為按荷載短期效應(yīng)組合計算的軸向拉力值和受拉鋼筋(gngjn)總截面面積。 式中 e軸向拉力作用點至受壓區(qū)或受拉較小邊縱筋合力點的距離， yc 截面重心至受壓或較小受拉邊緣的距離。scayee0受彎構(gòu)件sk計算按式： )339(87. 00hAMsksk

25、軸心受拉構(gòu)件 )349( skskAN偏心受拉構(gòu)件。大小偏心受拉構(gòu)件sk按下式計算: )359()(0sskskahAeN第45頁/共63頁第四十六頁，共63頁。偏心受壓構(gòu)件。偏心受壓構(gòu)件sk按下式計算 :)369()(00hAheNsksk式中 h0縱向受拉鋼筋合力點至受壓區(qū)合力點的距離，h00.87，近似取)379()(1 (12. 087. 020ehf eNs至受拉鋼筋A(yù)s合力點的距離，e=sh0+ys，此處ys為截面重心至縱向受拉筋合力點的距離，s是指第階段的偏心距增大系數(shù)，近似取f意義同前。 )389()(/4000112000hlhes第46頁/共63頁第四十七頁，共63頁。9.

26、2.4最大裂縫最大裂縫(li fng)寬度及其寬度及其驗算驗算 1、確定最大裂縫寬度的方法確定最大裂縫寬度的方法最大裂縫寬度由平均裂縫寬度乘以擴(kuò)大系數(shù)得到)399(max,maxmlslwwwttt2、最大裂縫寬度的計算最大裂縫寬度的計算各種構(gòu)件正截面最大裂縫寬度計算公式為 :max(1.90.08)eqskcrstedcE （9-40）第47頁/共63頁第四十八頁，共63頁。c c混凝土保護(hù)層厚度，當(dāng)c20mm時，取c=20mm 式中 符號意義同前，當(dāng)裂縫寬度演算時 ,tesk te0.01時,取 =0.01；tecr構(gòu)件受力特征系數(shù)；7.2cr軸心受拉構(gòu)件：偏心受拉構(gòu)件： 4.2cr受彎構(gòu)

27、件和偏心受壓構(gòu)件： 1 . 2crdeq縱向受拉鋼筋的等效直徑（mm）。max(1.90.08)eqskcrstedcE （9-40）第48頁/共63頁第四十九頁，共63頁。3、最大裂縫寬度驗算 驗算裂縫寬度時，應(yīng)滿足)419(limmax wwWlim:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范規(guī)定的允許最大裂縫寬度。4、最大裂縫寬度限值最大裂縫寬度限值最大裂縫寬度限值，主要考慮外觀要求和耐久性要求，以后者為主。第49頁/共63頁第五十頁，共63頁。9.3 9.3 混凝土構(gòu)件混凝土構(gòu)件(gujin)(gujin)的延性的延性9.3.1 9.3.1 延性延性(ynxng)(ynxng)概念概念結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或截面延性(y

28、nxng)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(ynxng)是反映構(gòu)件的后期變形能力。“后期”是指從鋼筋開始屈服進(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：I.滿足抗震方面的要求；II.防止脆性破壞；III.在超靜定結(jié)構(gòu)中，適應(yīng)外界的變化；IV.使超靜定結(jié)構(gòu)能充分的進(jìn)行內(nèi)力重分布。第50頁/共63頁第五十一頁，共63頁。)429( )1 (0hkyyj適筋梁截面受拉鋼筋開始屈服達(dá)到截面最大承載力時)439 ( acuuxj截面的延性用延性系數(shù)(xsh)來表達(dá)，計算時采用平截面假設(shè)。)449()1 (0

29、aycuxhkyu1受彎構(gòu)件截面曲率延性系數(shù)表達(dá)式受彎構(gòu)件截面曲率延性系數(shù)表達(dá)式第51頁/共63頁第五十二頁，共63頁。鋼筋開始屈服時的受壓區(qū)高度(god)系數(shù)k對單筋截面(jimin)459(2)(2EEEk對雙筋截面(jimin)EEsEhak)()/(2)(022第52頁/共63頁第五十三頁，共63頁。達(dá)到截面最大承載力時的混凝土受壓區(qū)壓應(yīng)變(yngbin)高度xa)479()(1101cyafhfxx)439 ( acuuxj)489()(011hffyccuu第53頁/共63頁第五十四頁，共63頁。第54頁/共63頁第五十五頁，共63頁。第55頁/共63頁第五十六頁，共63頁。9.4

30、 9.4 混凝土結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)的耐久性的耐久性1、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性 耐久性是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限耐久性是指結(jié)構(gòu)在設(shè)計使用年限(ninxin)內(nèi)，在正常維護(hù)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。安全功能要求的能力。9.4.1 耐久性的概念及其影響耐久性的概念及其影響(yngxing)因因素素 耐久性設(shè)計依據(jù)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。第56頁/共63頁第五十七頁，共63頁。I.內(nèi)部因素： 混凝土強(qiáng)度、滲透性、保護(hù)

31、層厚度、水泥品種(pnzhng)、標(biāo)號和用量、外加劑等；II.外部(wib)因素： 環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、 侵蝕性介質(zhì)等。2、影響耐久性的主要、影響耐久性的主要(zhyo)因素因素第57頁/共63頁第五十八頁，共63頁。 碳化是混凝土中性化的形式碳化是混凝土中性化的形式(xngsh)，是指大氣，是指大氣中的二氧化碳（中的二氧化碳（CO2）不斷向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，并與）不斷向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，并與其中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使混凝土的其中的堿性物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，使混凝土的PH值降低。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(shu fn

32、)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。碳化影響因素有：環(huán)境因素和材料(cilio)本身的性質(zhì)。 混 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 混凝土的碳化混凝土的碳化第58頁/共63頁第五十九頁，共63頁。減小碳化措施(cush)有：a)合理設(shè)計(shj)混凝土的配合比；b)提高混凝土的密實度、抗?jié)B性；c)規(guī)定鋼筋保護(hù)層的最小厚度；d)采用覆蓋面層。 鋼筋銹蝕是一個電化學(xué)過程，因此銹蝕主要取決于氧氣通鋼筋銹蝕是一個電化學(xué)過程，因此銹蝕主要取決于氧氣通過過(tnggu)混凝土保護(hù)層向鋼筋表面的陰極的擴(kuò)散速度，而這混凝土保護(hù)層向鋼筋表面的陰極的擴(kuò)散速度，而這種擴(kuò)散速度主要取決于混凝土的密實度。氧氣和水份是