鋼筋混凝土正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算

關(guān)于鋼筋混凝土正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到影響正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值，超過(guò)該極限狀態(tài)，結(jié)構(gòu)就不滿足預(yù)定的適用性或耐久性要求。正常使用極限狀態(tài)：正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算可能成為設(shè)計(jì)中控制情況。一般只對(duì)持久狀況進(jìn)行驗(yàn)算。正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算的可靠度要求較低，一般要求β=1.0~2.0。材料強(qiáng)度和荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值。水口規(guī)范中，還不考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。第2頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算內(nèi)容：1、正常使用的抗裂驗(yàn)算或裂縫寬度驗(yàn)算2、正常使用的撓度驗(yàn)算鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般都是首先進(jìn)行承載力計(jì)算以確定構(gòu)件的截面尺寸與配筋。因此變形、裂縫等正常使用極限狀態(tài)的計(jì)算內(nèi)容屬于驗(yàn)算性質(zhì)。如何同時(shí)保證承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)？第3頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8.1抗裂驗(yàn)算影響外觀，產(chǎn)生不安全感縮短混凝土碳化到達(dá)鋼筋的時(shí)間，鋼筋提早銹蝕侵蝕環(huán)境中，加速鋼筋銹蝕水頭較大時(shí)，產(chǎn)生水力劈裂現(xiàn)象一般混凝土結(jié)構(gòu)都是帶裂縫工作的，裂縫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)有以下不利影響：第4頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天裂縫控制等級(jí)第5頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、軸心受拉構(gòu)件鋼筋與混凝土變形協(xié)調(diào)，即將開(kāi)裂時(shí)，

c=ft

；

s=

sEs

=

tuEs

=Es

ft

/

Ec

=

E

ft第6頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天為滿足目標(biāo)可靠指標(biāo)要求，引進(jìn)拉應(yīng)力限制系數(shù)αct，ft

改用ftk

:靠增加鋼筋提高抗裂能力是不經(jīng)濟(jì)，不合理的。Nk——由荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的軸向力；

ftk

——砼軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；αct——砼拉應(yīng)力限制系數(shù)，αct=0.85；

A0——換算截面面積，A0=Ac

+

αEAs，

αE——鋼筋和砼的彈性模量比，αE=Es/Ec；

As為鋼筋截面面積；Ac為砼截面面積。第7頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、受彎構(gòu)件受彎構(gòu)件正截面即將開(kāi)裂時(shí)，應(yīng)力處于第I階段末（Ia）。受拉區(qū)近似假定為梯形，塑化區(qū)占受拉區(qū)高度的一半。利用平截面假定，根據(jù)力和力矩的平衡，求出Mcr。

第8頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

更方便的是在保持Mcr相等的條件下，將受拉區(qū)梯形應(yīng)力圖折換成直線分布應(yīng)力圖。受拉邊緣應(yīng)力為γmft

。γm為截面抵抗矩的塑性系數(shù)。換算后可直接用彈性體的材料力學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算。第9頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天A0=Ac

+

E

As

+

E

As

’把鋼筋換算為同位置的砼截面面積

E

As和

E

As’：W0——換算截面A0對(duì)受拉邊緣的彈性抵抗矩；

y0——換算截面重心軸至受壓邊緣的距離；

I0——換算截面對(duì)其重心軸的慣性矩。為滿足目標(biāo)可靠指標(biāo)的要求，引用拉應(yīng)力限制系數(shù)

ct

，荷載和材料強(qiáng)度均取用標(biāo)準(zhǔn)值。第10頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天γm是受拉區(qū)為梯形的應(yīng)力圖形，按抗裂彎矩相等的原則，折算成直線應(yīng)力圖形時(shí)，相應(yīng)受拉邊緣應(yīng)力比值。γm值與截面形狀有關(guān)；γm值與假定的受拉區(qū)應(yīng)力圖形有關(guān)；

各種截面的γm值見(jiàn)附錄5表4。γm值還與截面高度h,

γm值隨h值的增大而減小。乘以考慮截面高度影響的修正系數(shù)，其值不大于1.1。h以mm計(jì)，當(dāng)h>3000mm，取h=3000mm。第11頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、偏心受拉構(gòu)件

把鋼筋換算為砼截面面積，將應(yīng)力折換成直線分布，引入γ偏拉，采用迭加原理，用材料力學(xué)公式進(jìn)行計(jì)算：γ偏拉為偏心受拉構(gòu)件的截面抵抗矩塑性系數(shù)。第12頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天軸拉構(gòu)件應(yīng)變梯度為零，γ軸拉＝1隨應(yīng)變梯度加大，塑性影響系數(shù)加大。第13頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

近似：γ偏拉隨平均拉應(yīng)力σ=Nk/A0的大小，按線性規(guī)律在1與γm之間變化：σ

=0時(shí)（受彎）,γ偏拉＝γm;σ=αctftk時(shí)（軸拉）,γ偏拉＝1第14頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天偏心受拉構(gòu)件抗裂驗(yàn)算公式：e0——軸向拉力的偏心距；第15頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、偏心受壓構(gòu)件γ偏壓大于γm，為簡(jiǎn)化計(jì)算并偏于安全取γ偏壓＝γm：第16頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8.2裂縫開(kāi)展寬度驗(yàn)算一、裂縫的成因和對(duì)策砼結(jié)構(gòu)中存在拉應(yīng)力是產(chǎn)生裂縫的必要條件。當(dāng)混凝土拉應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變etu

時(shí)出現(xiàn)裂縫。裂縫分荷載和非荷載因素引起的兩類(lèi)。非荷載因素如溫度變化、砼收縮、基礎(chǔ)不均勻沉降、塑性坍落、冰凍、鋼筋銹蝕及堿一骨料化學(xué)反應(yīng)等都能引起裂縫。水工鋼筋砼結(jié)構(gòu)中，大部分裂縫由非荷載因素引起。

第17頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天1、由荷載引起的裂縫

裂縫寬度計(jì)算限于由彎矩、軸心拉力、偏心拉(壓)力等引起的垂直裂縫（正截面裂縫）。剪力或扭矩引起的斜裂縫計(jì)算沒(méi)有在規(guī)范中反映。對(duì)策：合理配筋，控制鋼筋應(yīng)力不過(guò)高，鋼筋直徑不過(guò)粗。第18頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、由非荷載因素引起的裂縫溫度變化混凝土收縮基礎(chǔ)不均勻沉降冰凍鋼筋銹蝕……….1）溫度變化引起的裂縫

溫度變化產(chǎn)生變形即熱脹冷縮。變形受到約束，就產(chǎn)生裂縫。對(duì)策：設(shè)伸縮縫，減小約束，允許自由變形。大體積砼，內(nèi)部溫度大，外周溫度低，內(nèi)外溫差大，引起溫度裂縫。減小溫度差：分層分塊澆筑，采用低熱水泥，埋置塊石，預(yù)冷骨料，預(yù)埋冷卻水管等。第19頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2）砼收縮引起的裂縫砼在空氣中結(jié)硬產(chǎn)生收縮變形，產(chǎn)生收縮裂縫。對(duì)策：設(shè)伸縮縫，降低水灰比，配筋率不過(guò)高，設(shè)置構(gòu)造鋼筋使收縮裂縫分布均勻，加強(qiáng)潮濕養(yǎng)護(hù)。3）基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫對(duì)策：構(gòu)造措施及設(shè)沉降縫等。4）砼塑性坍落引起的裂縫對(duì)策：控制水灰比，采用適量減水劑，不漏振，不過(guò)振，避免泌水現(xiàn)象，在砼終凝前抹面壓光。第20頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天5）冰凍引起的裂縫水在結(jié)冰時(shí)體積增加，孔道中水結(jié)冰會(huì)使砼脹裂。6）鋼筋銹蝕引起的裂縫鋼筋銹蝕是電化學(xué)反應(yīng)，鋼筋生銹體積膨脹，產(chǎn)生順筋裂縫，導(dǎo)致砼保護(hù)層剝落，影響結(jié)構(gòu)耐久性。對(duì)策：提高砼密實(shí)度和抗?jié)B性，適當(dāng)加大保護(hù)層厚度。第21頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天7）堿-骨料化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫砼孔隙中水泥的堿性溶液與活性骨料(含活性SiO2)化學(xué)反應(yīng)生成堿-硅酸凝膠，遇水膨脹，使砼脹裂。對(duì)策：選擇低含堿量的水泥，限制活性骨料含量，高砼的密實(shí)度和采用較低的水灰比。第22頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、裂縫寬度計(jì)算理論概述2、半經(jīng)驗(yàn)半理論公式1、數(shù)理統(tǒng)計(jì)公式

通過(guò)對(duì)大量試驗(yàn)資料的分析，選出影響裂縫寬度的主要參數(shù)，進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)后得出。為我國(guó)《規(guī)范》采用，從力學(xué)模型出發(fā)推導(dǎo)出理論計(jì)算公式，用試驗(yàn)資料確定公式中系數(shù)。理論又可分為三類(lèi)：★粘結(jié)滑移理論★無(wú)滑移理論★綜合理論第23頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天粘結(jié)滑移理論

裂縫開(kāi)展是由于鋼筋和砼之間不再保持變形協(xié)調(diào)而出現(xiàn)相對(duì)滑移造成的。在一個(gè)裂縫區(qū)段(裂縫間距l(xiāng)cr)內(nèi)，鋼筋與砼伸長(zhǎng)之差是裂縫開(kāi)展寬度ω，lcr越大，ω越大。砼表面的裂縫寬度與內(nèi)部鋼筋表面處是一樣的。鋼筋和混凝土之間出現(xiàn)粘結(jié)滑移。第24頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天無(wú)粘結(jié)滑移理論假定裂縫開(kāi)展后，砼截面在局部范圍內(nèi)不再保持為平面，鋼筋與砼之間的粘結(jié)力不破壞，相對(duì)滑移忽略不計(jì)表面裂縫寬度是受從鋼筋到構(gòu)件表面的應(yīng)變梯度控制的，與保護(hù)層厚度c大小有關(guān)。綜合理論

建立在前兩種理論基礎(chǔ)上，既考慮保護(hù)層厚度c的影響，也考慮鋼筋可能出現(xiàn)的滑移。第25頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、裂縫開(kāi)展機(jī)理及計(jì)算理論荷載很小時(shí)，未出現(xiàn)裂縫，在純彎段各個(gè)截面的拉應(yīng)力大致相同。當(dāng)達(dá)到混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)，達(dá)到將裂未裂的狀態(tài)。第一階段末。在混凝土最薄弱截面處出現(xiàn)第一批裂縫。（一條或幾條）。鋼筋應(yīng)力和應(yīng)變有突變，混凝土回縮，所以裂縫一旦出現(xiàn)就會(huì)有一定的寬度。a1、裂縫出現(xiàn)前后的應(yīng)力狀態(tài)第26頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天abσctσslcr兩者之間有相對(duì)滑移，直到共同變形。通過(guò)粘結(jié)應(yīng)力的作用,混凝土又逐漸承受拉力。拉力從零到最大。一定距離后，兩者應(yīng)力恢復(fù)到開(kāi)裂前的狀態(tài)。一定距離后，混凝土拉應(yīng)力又達(dá)到最大，又可能產(chǎn)生新的裂縫。第27頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天裂縫出現(xiàn)后，沿構(gòu)件長(zhǎng)度方向，鋼筋與砼的應(yīng)力隨裂縫位置變化，中和軸隨裂縫位置呈波浪形起伏。第28頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天由于砼質(zhì)量不均，裂縫間距有疏有密。最大間距可為平均間距的1.3～2倍。裂縫出現(xiàn)有先有后，荷載超過(guò)開(kāi)裂荷載50％以上時(shí)，裂縫間距才趨于穩(wěn)定。裂縫開(kāi)展寬度有大有小，實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)考慮最大裂縫寬度。平均裂縫寬度ωm乘以擴(kuò)大系數(shù)α最大裂縫寬度ωmax第29頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、平均裂縫寬度ωm把問(wèn)題理想化，裂縫是等間距的，同時(shí)發(fā)生的。荷載增加只加大裂縫寬度，不產(chǎn)生新的裂縫。各條裂縫寬度，在同一荷載下相等。第30頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、平均裂縫寬度ωm鋼筋重心處裂縫寬度wm等于兩條相鄰裂縫之間鋼筋與砼伸長(zhǎng)之差：εsm、εcm——分別為裂縫間鋼筋及砼的平均應(yīng)變；

lcr

——裂縫間距。砼的拉伸變形極小，略去不計(jì)：第31頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天裂縫截面鋼筋應(yīng)變?chǔ)舠最大，非裂縫截面鋼筋應(yīng)變減小，鋼筋的平均應(yīng)變?chǔ)舠m比裂縫截面鋼筋應(yīng)變?chǔ)舠小。用受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψ表示裂縫間因砼承受拉力對(duì)鋼筋應(yīng)變的影響，ψ

=εsm/εs。裂縫寬度主要取決于裂縫截面鋼筋應(yīng)力σs、裂縫間距l(xiāng)cr和縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψ。第32頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天對(duì)軸拉構(gòu)件：（2）

lcr

值

τm——lcr范圍內(nèi)縱向受拉鋼筋與砼的平均粘結(jié)應(yīng)力；

u——縱向受拉鋼筋截面總周長(zhǎng)，u=nπd，n和d為鋼筋的根數(shù)和直徑。脫離體兩端拉力差由粘結(jié)力平衡：

Ate——有效受拉砼截面面積

（1）

σs值第33頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天粘結(jié)滑移理論推求出的

lcr與鋼筋直徑d及有效配筋率ρte＝As／Ate有關(guān)。無(wú)滑移理論認(rèn)為保護(hù)層厚度c是影響構(gòu)件表面裂縫寬度的主要因素。綜合理論既考慮c的影響，也考慮d及ρte的影響。第34頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天（3）Ψ值Ψ≤1，反映裂縫間受拉混凝土參與工作的程度；Ψ越大，鋼筋受力越均勻，混凝土參與受拉作用越小；隨著荷載增大，Ψ值越來(lái)越大；α—試驗(yàn)常數(shù)。第35頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天3、最大裂縫寬度ωmaxα——考慮構(gòu)件受力特征和荷載長(zhǎng)期作用的綜合影響系數(shù)，對(duì)受彎構(gòu)件和偏心受壓構(gòu)件，取α

=2.1，對(duì)偏心受拉構(gòu)件，取α

=2.4；對(duì)軸心受拉構(gòu)件，取α

=2.7《水工砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》的裂縫寬度驗(yàn)算公式第36頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天c——最外排縱向受拉筋外緣至拉區(qū)底邊的距離(mm)，

c﹥65mm時(shí)，取c＝65mm；d——受拉鋼筋直徑(mm)，用不同直徑時(shí)，改用換算直徑

4As/u,u為鋼筋總周長(zhǎng)；ρte——縱向受拉鋼筋的有效配筋率，

ρte＝As/Ate，ρte<0.03時(shí)，取ρte=0.03；第37頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天As——受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積；受彎、偏拉及大偏壓：取拉區(qū)縱筋面積，全截面受拉的偏拉：取拉應(yīng)力大一側(cè)的鋼筋面積，軸拉：取全部縱筋面積Ate——有效受拉砼截面面積；σsk——按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的縱向受拉筋應(yīng)力。第38頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

Ate的取值受彎、偏拉及大偏壓：Ate＝2ab，a為As重心至截面受拉邊緣的距離，b為矩形截面的寬度，有受拉翼緣的倒T形及工形截面，b為受拉翼緣寬度；軸拉：取2als，ls為沿截面周邊配置的受拉鋼筋重心連線的總長(zhǎng)度。第39頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天鋼筋應(yīng)力σskσsk偏心受拉大偏心受壓受彎軸心受拉構(gòu)件形式第40頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天使用裂縫寬度公式時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）只適用于常見(jiàn)的梁、柱構(gòu)件（2）只適用于外力不隨結(jié)構(gòu)變形而改變的情況（3）只能用于配置帶肋鋼筋的構(gòu)件（4）驗(yàn)算時(shí)，荷載應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)值（最大值），某些結(jié)構(gòu)可變荷載很大卻很少出現(xiàn)，最大裂縫寬度應(yīng)乘以一個(gè)小于1的系數(shù)（5）不可減小保護(hù)層厚度以減小最大裂縫寬度（6）e0/h0≤0.55的偏心受壓構(gòu)件對(duì)裂縫寬度很小的構(gòu)件，可不進(jìn)行驗(yàn)算第41頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、裂縫控制措施采用細(xì)而密的帶肋鋼筋，可使裂縫間距及裂縫寬度減小。適當(dāng)增加受拉區(qū)縱筋配筋量。采用更合理的結(jié)構(gòu)外形，減小高應(yīng)力區(qū)范圍，降低應(yīng)力集中程度，在應(yīng)力集中區(qū)局部增配鋼筋；在受拉區(qū)混凝土中設(shè)置或摻加鋼纖維；在混凝土表面涂敷或設(shè)置防護(hù)面層等。解決荷載裂縫問(wèn)題的最根本的方法是采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。第42頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天一、截面抗彎剛度及特點(diǎn)勻質(zhì)彈性材料梁的跨中最大撓度S：與荷載形式、支承條件有關(guān)的參數(shù)。M：最大彎矩。l0：計(jì)算跨度。EI：截面抗彎剛度。E:材料彈性模量，I：截面慣性矩對(duì)于勻質(zhì)彈性材料梁，抗彎剛度EI是一個(gè)常數(shù)，M-f成正比。對(duì)于鋼筋混凝土材料梁，仍用上述公式計(jì)算撓度，但抗彎剛度B不再是常量。§8.3受彎構(gòu)件變形驗(yàn)算第43頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天鋼筋混凝土梁抗彎剛度B=EI的特點(diǎn)（1）荷載較小，裂縫出現(xiàn)前（第Ⅰ階段）（2）出現(xiàn)裂縫到受拉鋼筋臨近屈服（第Ⅱ階段）（3）受拉鋼筋屈服到混凝土壓壞（第Ⅲ階段）1、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的抗彎剛度B=EI隨彎矩M增大而減小。2、由于混凝土徐變等影響，B隨時(shí)間增大而減小。所以既要考慮荷載短期效應(yīng)，還要考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)，分別用Bs和B來(lái)表示。第44頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天二、受彎構(gòu)件的短期剛度Bs接近于勻質(zhì)彈性材料梁，實(shí)際撓度比按彈性公式算得的數(shù)值偏大。這是因?yàn)槭芾瓍^(qū)發(fā)生塑性，實(shí)際彈性模量E有所降低，而截面并未削弱。所以將換算截面的EI稍加修正即可。不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件第45頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件矩形、T形及工形截面構(gòu)件的短期剛度：

ρ——縱向拉筋的配筋率；

γf’

——受壓翼緣面積與腹板有效面積的比值；

γf

——受拉翼緣面積與腹板有效面積的比值。第46頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天三、受彎構(gòu)件的抗彎剛度B荷載長(zhǎng)期作用下?lián)隙仍黾拥闹饕蚴腔炷恋男熳兒褪湛s。長(zhǎng)期荷載下，壓區(qū)砼徐變使撓度隨時(shí)間增大。砼收縮引起梁剛度降低，撓度增大?？紤]荷載長(zhǎng)期作用對(duì)梁撓度影響的方法①考慮砼徐變及收縮的影響計(jì)算長(zhǎng)期剛度，或直接計(jì)算荷載長(zhǎng)期作用產(chǎn)生的撓度增長(zhǎng)和自由收縮引起的翹曲；②試驗(yàn)結(jié)果確定荷載長(zhǎng)期作用的撓度增大系數(shù)θ，采用θ值計(jì)算長(zhǎng)期剛度。θ值為荷載長(zhǎng)期作用的撓度與即時(shí)產(chǎn)生的撓度的比值。第47頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天

我國(guó)水工規(guī)范采用第二種方法。根據(jù)對(duì)受彎構(gòu)件長(zhǎng)期撓度觀測(cè)結(jié)果ρ’

、ρ——為受壓筋和受拉筋的配筋率。當(dāng)ρ’

=0時(shí)，θ=2.0；當(dāng)

ρ’

=ρ時(shí)，θ=1.6；當(dāng)

ρ’

為中間值，θ

按直線內(nèi)插。抗彎剛度第48頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天四、受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算用B代替材料力學(xué)公式中的EI，即可求得受彎構(gòu)件的撓度。某受彎構(gòu)件，各處M不同，因此全長(zhǎng)范圍內(nèi)的抗彎剛度也不同，支座處的彎矩小，抗彎剛度大。如何取用M值計(jì)算抗彎剛度？最小剛度原則取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)彎矩最大截面的抗彎剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度。對(duì)于簡(jiǎn)支梁，可取跨中截面的抗彎剛度；對(duì)于等截面的連續(xù)構(gòu)件，抗彎剛度可取跨中截面和支座截面剛度的平均值。第49頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天增加截面高度增加縱向鋼筋的面積選用合理的截面（如T形或工形等）配置一定受壓鋼筋提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)

如果最大撓度超過(guò)規(guī)范的限值，則可采?。汉侠碛行У拇胧┦窃龃蠼孛娴母叨取５?0頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天§8.4混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求耐久性作為混凝土結(jié)構(gòu)可靠性的三大功能指標(biāo)之一，越來(lái)越受到工程設(shè)計(jì)的重視，結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計(jì)也成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。導(dǎo)致水工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效的原因主要有：①混凝土的低強(qiáng)度風(fēng)化；②堿－骨料反應(yīng)；③滲漏溶蝕；④凍融破壞⑤水質(zhì)侵蝕；⑥沖刷磨損和空蝕⑦混凝土的碳化與鋼筋銹蝕⑧由荷載、溫度、收縮等原因產(chǎn)生的裂縫以及止水失效等引起滲漏病害的加劇等一、耐久性的概念第51頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天內(nèi)因外因混凝土強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥用量、水灰比、氯離子含量、堿含量、外加劑用量、保護(hù)層厚度等溫度、濕度、CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等綜合作用

其中，混凝土碳化、鋼筋銹蝕是最主要的綜合因素。三、影響耐久性的因素第52頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天53三、混凝土的碳化碳化碳化是指大氣中的CO2不斷向混凝土內(nèi)部擴(kuò)散，并與混凝土中的堿性物質(zhì)Ca(OH)2發(fā)生中和反應(yīng)，使混凝土的堿性下降（PH值降低）的現(xiàn)象。碳化是混凝土的中性化。危害混凝土呈堿性，在鋼筋表面生成致密的氧化膜，保護(hù)鋼筋不銹蝕。當(dāng)碳化至鋼筋表面時(shí)，將會(huì)破壞氧化膜，使鋼筋有銹蝕的危險(xiǎn)。此外，碳化會(huì)加劇混凝土收縮，導(dǎo)致其開(kāi)裂，影響耐久性環(huán)境因素：CO2的濃度、濕度、溫度等自身因素：CaO含量、強(qiáng)度等級(jí)、內(nèi)部密實(shí)度、孔隙率、孔徑、水灰比、保護(hù)層厚度等影響因素第53頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天54減小碳化的措施合理確定配合比，規(guī)定水泥用量的低限值和水灰比的高限值，合理采用摻合料提高混凝土的密實(shí)性、抗?jié)B性規(guī)定保護(hù)層的最小厚度采用覆蓋面層（水泥砂漿或涂料）碳酸試液測(cè)定。碳化深度與時(shí)間相關(guān)表達(dá)式，可預(yù)測(cè)碳化深度。碳化深度測(cè)定三、混凝土的碳化第54頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天55四、鋼筋的銹蝕銹蝕

銹蝕是影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的關(guān)鍵問(wèn)題之一。鋼筋表面氧化膜被破壞形成鋼筋銹蝕的必要條件，含氧水份侵入是鋼筋銹蝕的充分條件。銹蝕機(jī)理是電化學(xué)腐蝕。過(guò)程：“坑蝕”、“環(huán)蝕”形成銹蝕面、“暴筋”危害

鋼筋銹蝕，體積膨脹，導(dǎo)致沿鋼筋長(zhǎng)度出現(xiàn)縱向裂縫，使保護(hù)層剝落，使鋼筋截面削弱，承載力降低，最終使結(jié)構(gòu)破壞或失效。環(huán)境因素：周?chē)h(huán)境腐蝕性成分的含量自身因素：密實(shí)度、保護(hù)層厚度、氯離子含量等影響因素第55頁(yè),共61頁(yè)，2024年2月25日，星期天56防止鋼筋銹蝕措施降低水灰比，增加水泥用量，提高混凝土的密實(shí)度要有足夠的混凝土保護(hù)層厚度嚴(yán)格控制氯離子含量采用覆蓋層，防止CO2、O2、Cl－的滲入。四、鋼筋的銹蝕第56頁(yè),共