S第9章变形和裂缝完

1、正常使用极限状态的正常使用极限状态的荷载效应组合值荷载效应组合值变形、裂缝宽度的变形、裂缝宽度的限值限值。见。见建工教材建工教材P322 P323的的 附表附表4 41 1、 4 43 3 。nikQiCiKQGKSSSS21nikQiqiGKSSS1qi-准永久系数准永久系数，民用建筑一般为，民用建筑一般为0.30.5。荷载标准组合值荷载标准组合值约为约为基本组合值的基本组合值的50%70%第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享12021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算 1、保证建筑、保证建筑使用功能使用功能的要求。的要求。 2、防止对、防止对结构构件结构构件产生不良影响。产生

2、不良影响。 3、防止对、防止对非结构构件非结构构件产生不良影响。产生不良影响。 4、保证、保证使用者的感觉使用者的感觉在可接受的程度之内。在可接受的程度之内。f flimfP 牛牛文库文档分享22021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算受弯构件的挠度限值受弯构件的挠度限值 构构 件件 类类 型型 挠度限值挠度限值（以计算跨度（以计算跨度 l0计算）计算） 吊车梁吊车梁：手动吊车：手动吊车 电动吊车电动吊车 l0/500 l0/600 屋盖、楼盖及楼梯构件屋盖、楼盖及楼梯构件 ： 当当 l0 9m 时时 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 牛牛文库文档分享32021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算fP244853845lEIMEIqlf23121481lEIMEIPlf22lSlEIMSfEIMMEI 可见，可见， EIM 牛牛文库文档分享42021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算M 0弹性梁弹性梁钢筋混凝土钢筋混凝土适筋适筋梁梁McrMyMu中和轴中和轴随随荷载的增加荷载的增加而减小；而减小；随随时间的增加时间的增加而减小；而减小；沿沿构件跨度构件跨度是变化的。是变化的。随随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 / 牛牛文库文档分享52021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算（在荷载效应在荷载效应标准组合标准组合作用下的刚度称作用下的刚度称短期刚度短期刚度B BS S）fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120ksMB 由前述可知： 牛牛文库文档分享62021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算lm- cm lmlm+ sm lmrlm( cm + sm)lmMkMkh0由三角形相似得由三角形相似得01hrcmsm由数学可知由数学可知01hrcmsmcmsmkshMB0中和轴中和轴 牛牛文库文档分享72021/3/270hAMsksk第九章 裂缝宽度和变形的验算w

5、wck ckx x0 0 h0 skAsC h0Mk0hAEMEsskssksksm202020bhEMbhEMbhEMEckckcckccckcckccmwxwx200bhMkckwx（由右图可得由右图可得） 牛牛文库文档分享82021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算将将代入公式代入公式 后得：后得：cmsmkshMB0 EssshAEB20 牛牛文库文档分享92021/3/271、-开裂截面的内力臂系数开裂截面的内力臂系数 试验试验表明表明,当当Mk =（0.50.7）Mu时时, 内力臂的变化也不大内力臂的变化也不大, 值在值在0.830.93之间波动。之间波动。 规范规范取取 =0

6、.87。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享102021/3/27 反映了裂缝间混凝土反映了裂缝间混凝土参与受拉工作参与受拉工作的程度。的程度。ss 钢筋应变钢筋应变砼应变砼应变第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享112021/3/27sssss-1 平均应变平均应变 sD D s裂缝截面应变裂缝截面应变 sMcrMy 可表示为可表示为Mcr / Mk的函数的函数另外，另外， s与作用弯矩与作用弯矩Mk成正比成正比第九章 裂缝宽度和变形的验算)(ss-与与Mcr近似成正比近似成正比)(ss-（由右图可知由右图可知： 与与DDs近似成正比近似成正比 而而DDs又与又与Mcr近

7、似成正比近似成正比 s- sMk 牛牛文库文档分享122021/3/21.01.0-kcrMM11 . 1 当当 1.0时，取时，取 =1.0；对直接承受重复荷载的构件，取对直接承受重复荷载的构件，取 =1.0。 第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享132021/3/27Mcr、 MkhfhbbbhMctkffcr)(5 . 0 8 . 0-ftkb chbfhf第九章 裂缝宽度和变形的验算0hAMsskk skAs h0 牛牛文库文档分享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 裂缝宽度和变形的验算将将 牛牛文库文档分享152021/3/27对轴心受拉构件对轴心受拉构件：取构件截面面积；取构件截面面积；对受弯、偏压、偏拉构件对受弯、偏压、偏拉构件：取：取Ate=0.5bh+(bf-b)hf。0.5h0.5h第九章 裂缝宽度和变形的验算skskAhM087. 0testeAA te为以为以有效受拉砼截面面积有效受拉砼截面面积 计算的受拉钢筋配筋率计算的受拉钢筋配筋率 牛牛文库文档分享162021/3/273、 -受压区边缘混凝土平均应变受压区边缘

9、混凝土平均应变综合综合系数系数 试验试验表明表明,当当Mk =（0.50.7）Mu时时, 系数系数 的变化很小的变化很小, ,规范规范取取: :fEE5 . 3162 . 00)(bhhbbfff- f -受压翼缘加强系数受压翼缘加强系数第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享172021/3/27fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120第九章 裂缝宽度和变形的验算将参数将参数 、 代入代入 后得后得 EssshAEB20 牛牛文库文档分享182021/3/27 受压区混凝土的受压区混凝土的徐变徐变; 受拉区混凝土的受拉区混凝土的应力松弛应力松弛; 钢筋与混凝土间钢筋与混

10、凝土间粘结滑移徐变粘结滑移徐变; 混凝土混凝土收缩收缩等会导致梁的等会导致梁的刚度减小刚度减小、挠度增大挠度增大。第九章 裂缝宽度和变形的验算按按荷载效应标准组合荷载效应标准组合并考虑并考虑荷载长期作用荷载长期作用影响的刚度。影响的刚度。 牛牛文库文档分享192021/3/27-4 . 00 . 2skqkBMMMB-) 1(第九章 裂缝宽度和变形的验算: -考虑考虑荷载长期作用荷载长期作用对对挠度增大挠度增大的影响系数的影响系数。对对翼缘位于受拉区翼缘位于受拉区的倒的倒T形形截面截面, 应增加应增加20%。 牛牛文库文档分享202021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算1由由M、B、1/

11、r间的关系有间的关系有SqBMr11SqkBMMr-21BMrrrk2111skqkBMMMB-) 1( 牛牛文库文档分享212021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算直接应用公式直接应用公式用结构力学的方法。用结构力学的方法。fqBqlf43845如均布荷载作用下：虚功原理法虚功原理法（单位力法）（单位力法）等等 牛牛文库文档分享222021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算最小刚度原则最小刚度原则忽略剪切忽略剪切变形变形, 只考虑弯曲变形。只考虑弯曲变形。 在等截面构件在等截面构件中中,假定假定同号弯矩区段同号弯矩区段的刚度相等的刚度相等,并取用并取用该弯矩区段内最大弯该弯矩区段内

12、最大弯矩处矩处的刚度。的刚度。中和轴中和轴 若某跨的刚度满足若某跨的刚度满足 ，则，则该跨可按该跨可按等刚度等刚度计算，且刚度取计算，且刚度取跨中最大弯矩截面跨中最大弯矩截面的刚度。的刚度。弯矩图弯矩图 牛牛文库文档分享232021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算（1 1）增大截面增大截面尺寸尺寸; ;（2 2）施加预应力施加预应力; ;（3 3）改变截面改变截面形状形状, ,如如增加受压翼缘增加受压翼缘; ;（4 4）增加配筋量和提高混凝土强度等级增加配筋量和提高混凝土强度等级 对提高对提高 的效果的效果不明显。不明显。增大截面高度增大截面高度和和施加预应力施加预应力为最有效的措施。为

13、最有效的措施。 牛牛文库文档分享242021/3/27视视带裂缝的受弯构件带裂缝的受弯构件为为等刚度的构件等刚度的构件, ,短期挠度短期挠度 f s )(a)(b)(c第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享252021/3/27crscrscrBBMMMMBB02201-第九章 裂缝宽度和变形的验算0WfMtkcr0095.0IEBCcrCcrIEB 牛牛文库文档分享262021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算002WS 牛牛文库文档分享272021/3/27桥规桥规的长期挠度的长期挠度:fl = f s C40 C40以下混凝土时以下混凝土时: : = 1.6 C40 C40C

14、80C80混凝土时混凝土时: : = 1.451.35消除消除结构自重产生的长期挠度结构自重产生的长期挠度后的限值为后的限值为: :梁式桥主梁的梁式桥主梁的最大挠度最大挠度 l / 600; ;梁式桥主梁的梁式桥主梁的悬臂端的挠度悬臂端的挠度 l / 300; ;第九章 裂缝宽度和变形的验算limfffsl 牛牛文库文档分享282021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算当当fl l/1600/1600时时, ,可不可不设设预拱度预拱度; ;当当fl l/1600/1600时时, ,应设置预拱度。应设置预拱度。QGww21D 牛牛文库文档分享292021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算

15、2 2、影响、影响l、w大小的大小的本质因素本质因素1 1、l越大、越大、w越大越大3 3、减小、减小w的措施：的措施：第一第一选直径小的选直径小的变形钢筋变形钢筋; ;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强度等级的提高混凝土强度等级的效果非常有限效果非常有限 牛牛文库文档分享302021/3/27（以轴心受拉构件为例）（以轴心受拉构件为例）N1=0NcrAB第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享312021/3/27N2=NcrAB第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享322021/3/27Nk N3NcrAB混凝土实际强度混凝土实际强度Cll

16、2ll为通过粘为通过粘结应力结应力 的积的积累可使砼达到累可使砼达到ft 的的长度长度。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享332021/3/27NkN4 N3 NcrABClmlm第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享342021/3/27ABClmlm第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享352021/3/27:混凝土混凝土和钢筋的和钢筋的应应变变沿构件的长度基本上是沿构件的长度基本上是均匀分布均匀分布的。的。:当构件最薄弱截面当构件最薄弱截面的的混凝土达到抗拉强度混凝土达到抗拉强度时。时。:裂缝截面的裂缝截面的混凝土混凝土退出退出工作工作,应力应力为为零零;而而

17、钢筋拉应力突增钢筋拉应力突增DDs;配筋率越配筋率越小小,DDs就越大。就越大。（以下（以下9 9款与前面图示分析款与前面图示分析一致一致, ,大致大致说一下即可）说一下即可）第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享362021/3/27:随着随着距裂缝截面距距裂缝截面距离的离的增加增加,混凝土混凝土中的拉应力中的拉应力 c逐渐逐渐增加增加;而而钢筋中的钢筋中的拉应力则逐渐减小拉应力则逐渐减小。:距裂缝截面距裂缝截面 处处,混凝混凝土拉应力土拉应力 c增大到增大到 时时,将出现新的裂缝。将出现新的裂缝。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享372021/3/279.2 裂缝宽度验

18、算:从从第一条（批）裂缝出现到裂缝全第一条（批）裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出部出齐为裂缝出现阶段现阶段,该该阶段是裂缝间距计算的依据阶段是裂缝间距计算的依据。:如果如果裂缝间的距离小于裂缝间的距离小于2 l,则则不不会出现新的裂缝。裂缝间距最终将稳定在（会出现新的裂缝。裂缝间距最终将稳定在（l 2 l）之）之间间,平均间距可取平均间距可取1.5 l。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享382021/3/279.2 裂缝宽度验算:裂缝裂缝出齐出齐后后,荷载荷载继续增加继续增加,混混凝土回缩凝土回缩,钢筋伸长钢筋伸长,两者间的变形差产生裂缝宽度两者间的变形差产生裂缝宽度,这这也是也是裂

19、缝宽度计算的依据裂缝宽度计算的依据。裂缝的出现、分布、开展以及裂缝间距和宽度具裂缝的出现、分布、开展以及裂缝间距和宽度具有很大的有很大的离散性离散性; 二是二是裂缝间距和宽度的统计平均值具有一定的裂缝间距和宽度的统计平均值具有一定的规律性规律性。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享392021/3/27认为认为钢筋与砼间钢筋与砼间有粘结、有滑移有粘结、有滑移；裂裂缝宽度缝宽度是裂缝间距范围内是裂缝间距范围内钢筋与混凝钢筋与混凝土的变形差土的变形差所造成。所造成。认为认为开裂后钢筋与砼间仍保持可靠粘开裂后钢筋与砼间仍保持可靠粘结，结，无相对滑动无相对滑动，沿裂缝深度存在，沿裂缝深度存在

20、应应变梯度变梯度，保护层越厚保护层越厚，表面裂缝越宽，表面裂缝越宽综合了综合了上述两种理论中影响裂缝宽度上述两种理论中影响裂缝宽度的的主要因素主要因素，并在，并在统计回归统计回归的基础上的基础上建立了实用的计算公式。建立了实用的计算公式。粘结粘结滑移理论滑移理论无滑移理论无滑移理论裂缝综合理论裂缝综合理论第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享402021/3/279.2 裂缝宽度验算tetmAflu 5.15.1ssmtetmAAuAfllluAAmssss-21c=0c=fts1s2ms1s2mtemdKl1temtdf83第九章 裂缝宽度和变形的验算tetssssAfAA-21 牛

21、牛文库文档分享412021/3/279.2 裂缝宽度验算,钢筋钢筋直径越细直径越细,裂缝间距越小裂缝间距越小, 裂缝宽度也越小裂缝宽度也越小, 这是控制这是控制“裂缝宽度裂缝宽度”的一个重要原则的一个重要原则。,裂缝间距裂缝间距与混凝土保护层厚度与混凝土保护层厚度c 有关有关, 因此对上式修正如下因此对上式修正如下:temdKl1第九章 裂缝宽度和变形的验算teeqmdKcKl12iiiiieqdndnd2其中其中 牛牛文库文档分享422021/3/279.2 裂缝宽度验算mctmmsmmllw-msmctmsml )1 (-钢筋应变钢筋应变砼应变砼应变第九章 裂缝宽度和变形的验算85. 0)

22、1 (-smctmsskssmE 牛牛文库文档分享432021/3/27msskmlEw85. 0第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享442021/3/27按按荷载效应标准组合荷载效应标准组合计算计算的裂缝截面处的裂缝截面处 纵向受拉钢筋的应力纵向受拉钢筋的应力。skskAN第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享452021/3/270sskskahAeN-skskAhM087. 0大大偏心受拉构件内力臂近似取偏心受拉构件内力臂近似取h0-as第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享462021/3/27zAzeNsksk-020)1 (12. 087. 0hehzf-

23、0)(bhhbbfff-当当hf 0.2h0时，取时，取hf =0.2h0且且z 0.87h02000400011hlhes当当l0/h 14时，取时，取 s =1.0第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享472021/3/27（1）实测）实测表明表明,裂缝宽度裂缝宽度分布具有很大的分布具有很大的离散性离散性。（2）令）令 实测裂缝宽度实测裂缝宽度wi平均裂缝宽度平均裂缝宽度wm统计统计表明表明, 的概率密度分布基本的概率密度分布基本符合正态分布。符合正态分布。 1.0 1.00 050.050.000.00 2.0 2.0第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文

24、档分享482021/3/27面积为面积为0.05, ,即即具有具有95%95%的保证率的保证率。 1.0 1.00 050.050.000.00 2.0 2.0msmwww)645. 11 (max s荷载标准组合下的荷载标准组合下的裂缝扩大系数裂缝扩大系数统计表明：统计表明：对对受弯、偏压受弯、偏压构件构件 s =1.66; 对对轴拉、偏拉轴拉、偏拉构件构件 s =1.9。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享492021/3/279.2 裂缝宽度验算混凝土的混凝土的滑移徐变滑移徐变、受拉区混凝土的、受拉区混凝土的应力松弛应力松弛。混凝土的混凝土的收缩收缩。荷载

25、荷载变动变动及及环境温度的变化环境温度的变化。wmax= l swm根据长期观测根据长期观测结果结果, 第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享502021/3/27)08. 09 . 1 (maxteeqsskcrdcEw cr 构件受力特征系数。构件受力特征系数。 对受弯和偏压构件对受弯和偏压构件 cr=2.1;对偏拉构件对偏拉构件 cr 2.4 ;对轴拉构件对轴拉构件 cr 2.7 。sktetkf65. 01 . 1-iiiiieqdndnd2testeAA对对e0 /h0 0.55的偏压的偏压构件，构件，可可不不验算验算裂缝宽度。裂缝宽度。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库

26、文档分享512021/3/27 确定最大裂缝宽度限值确定最大裂缝宽度限值对钢筋混凝土对钢筋混凝土结构结构:一类一类环境环境 二、三类环境二、三类环境求最大裂缝宽度求最大裂缝宽度求求 tetesteAA求求 sk先先求求内力标准值（内力标准值（Mk 或或 Nk），），再再求求 sk 。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享522021/3/27)08. 09 . 1 (maxteeqsskcrdcEw求求验算条件验算条件 若不若不满足满足,怎么办怎么办?第二第二增加配筋；增加配筋；也可施加预应力；也可施加预应力；加大截面尺寸、提高砼强度等级的加大截面尺寸、提高砼强度等级的效果非常有限效果

27、非常有限。第一第一减小钢筋直径、应用变形钢筋；减小钢筋直径、应用变形钢筋；第九章 裂缝宽度和变形的验算求求 sktetkf65. 01 . 1- 牛牛文库文档分享532021/3/27是是受拉钢筋位置处受拉钢筋位置处的的裂缝宽度裂缝宽度, 通常只有通常只有构件表面裂缝宽度构件表面裂缝宽度的的1/51/3。受拉钢筋对受拉钢筋对离它越远的混凝土离它越远的混凝土的的约束作用越小约束作用越小。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享542021/3/27是以是以7.5d为半径为半径的圆的范围。的圆的范围。 约束区约束区内内的裂缝的裂缝密而密而细细, 约束区约束区外外的裂缝的裂缝疏而宽疏而宽。第九

28、章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享552021/3/27)1028. 030(321dEcccWsssfkc1 钢筋表面形状系数。钢筋表面形状系数。 对光面钢筋对光面钢筋c1=1.4,带带肋钢筋肋钢筋c1=1.0; c2 荷载长期效应影响系数。荷载长期效应影响系数。 c2=1+0.5Nl / Ns c3 与构件受力性质有关的系数。与构件受力性质有关的系数。 板式受弯构件板式受弯构件c3=1.15,其它受弯构件其它受弯构件 c3=1.0, 轴心受拉构件轴心受拉构件 c3=1.2, 偏心受拉构件偏心受拉构件 c3=1.1, 偏心受压构件偏心受压构件 c3=0.9,第九章 裂缝宽度和变形的验

29、算 牛牛文库文档分享562021/3/27d 纵向受拉钢筋的直径。纵向受拉钢筋的直径。 纵筋配筋率。纵筋配筋率。 =As / bh0+ (bf - b)hf 。 当当0.02时时,取取=0.02; ; 当当0.006时时,取取=0.006; ; 对于轴拉构件对于轴拉构件 按按全部受拉钢筋面积全部受拉钢筋面积A As s的一半计算。的一半计算。ssss开裂截面钢筋应力开裂截面钢筋应力, ,计算公式计算公式同同建工规范建工规范的的sksk第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享572021/3/27 对钢筋混凝土对钢筋混凝土构件构件:类、类、类环境类环境 类、类、类环境类环境第九章 裂缝宽度

30、和变形的验算 牛牛文库文档分享582021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算9.4 9.4 混凝土结构的耐久性混凝土结构的耐久性 是指结构在是指结构在设计规定设计规定的使用年限的使用年限内内, 在正常维护下在正常维护下不需要不需要进行大修和加固进行大修和加固, 即能满足即能满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与与主要影响因素主要影响因素1 1、概念、概念9.3 9.3 混凝土构件的截面延性混凝土构件的截面延性 下学期介绍下学期介绍 牛牛文库文档分享592021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算2 2、主要影响因

31、素、主要影响因素内部内部因素因素: 混凝土强度混凝土强度 密实性密实性 水泥用量水泥用量 水灰比水灰比 氯离子氯离子 碱含量碱含量 外加剂用量外加剂用量 保护层厚度等保护层厚度等外部外部因素因素:环境温度环境温度 环境湿度环境湿度 CO2含量含量 侵蚀性介质侵蚀性介质等等是影响是影响耐久性耐久性的最主要综合因素。的最主要综合因素。混凝土碳化混凝土碳化钢筋锈蚀钢筋锈蚀 牛牛文库文档分享602021/3/279.4.2 9.4.2 混凝土的碳化混凝土的碳化（1 1）混凝土中碱性物质）混凝土中碱性物质（Ca(OH)2）的的作用作用:使使混凝土内混凝土内的的钢筋表明钢筋表明形成形成氧化膜氧化膜,它它能

32、能有效地有效地保护钢筋保护钢筋,防止防止钢筋钢筋锈蚀。锈蚀。（2 2）混凝土碳化的概念）混凝土碳化的概念: :大气中的大气中的CO2与混凝土中的与混凝土中的碱性碱性物质物质发生反应发生反应,使混凝土的使混凝土的PH值降低值降低,这就是混凝土的碳这就是混凝土的碳化。化。（3 3）碳化引起的危害）碳化引起的危害: :当碳化达到当碳化达到钢筋表面钢筋表面时时,将破坏钢将破坏钢筋表面的筋表面的氧化膜氧化膜,引起钢筋的锈蚀。引起钢筋的锈蚀。第九章 裂缝宽度和变形的验算 牛牛文库文档分享612021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算（b）材料因素材料因素（a）环境因素环境因素CO2浓度浓度:CO2浓度

33、浓度大大,碳化碳化反应反应快快。环境环境湿度湿度:相对湿度相对湿度为为50%70%时时,碳化碳化速度速度快快。 环境温度环境温度: 环境温度环境温度交替变化交替变化,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。保护层：保护层：保护层保护层厚厚，碳化到钢筋表面的，碳化到钢筋表面的时间长时间长。（c）施工养护条件施工养护条件：混凝土的密实性。：混凝土的密实性。（4 4）影响混凝土碳化的因素）影响混凝土碳化的因素 牛牛文库文档分享622021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算（5 5）减小混

34、凝土碳化的措施）减小混凝土碳化的措施（a）合理设计混凝土的合理设计混凝土的配合比配合比、 规定规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实性密实性、抗渗性抗渗性;（c）规定规定钢筋保护层钢筋保护层的最小厚度的最小厚度;（d）采用采用水泥砂浆水泥砂浆、涂料等涂料等覆盖面层覆盖面层; 牛牛文库文档分享632021/3/271 1、钢筋锈蚀的充要条件、钢筋锈蚀的充要条件 必要条件必要条件 表面表面氧化膜氧化膜破坏破坏 充分条件充分条件 含氧含氧水分水分的侵入的侵入9.4.3 9.4.3 钢筋锈蚀钢筋锈蚀第九章 裂缝宽度和变形的验算2 2、钢

35、筋锈蚀的、钢筋锈蚀的电化学反应电化学反应 钢筋表面的钢筋表面的氧化膜氧化膜被破坏被破坏后后, 在有在有水份水份和和氧气氧气的条件下的条件下,就会发生就会发生电化学锈蚀电化学锈蚀。4 4、钢筋锈蚀过程：、钢筋锈蚀过程：先点后面先点后面3 3、钢筋锈蚀的危害、钢筋锈蚀的危害 锈蚀产生的锈蚀产生的铁锈铁锈（Fe(OH)3），体积膨胀），体积膨胀26倍倍， 引起引起保护层保护层被挤裂，促使被挤裂，促使锈蚀锈蚀加快发展。加快发展。 牛牛文库文档分享642021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算5 5、防止钢筋锈蚀的主要措施、防止钢筋锈蚀的主要措施（1）降低降低水灰比水灰比; 保证保证密实度密实度、保

36、护层厚度保护层厚度; 控制控制氯氯含量。含量。 （2）采用采用覆盖层覆盖层,防止防止CO2、O2、CL侵入侵入; （3）采用采用防腐钢筋防腐钢筋或或在钢筋表面在钢筋表面涂抹涂抹防腐材料防腐材料; （4）对钢筋采用对钢筋采用阴极保护法阴极保护法。 牛牛文库文档分享652021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算9.4.4 9.4.4 耐久性设计耐久性设计1 1、耐久性设计的、耐久性设计的目的目的和和基本原则基本原则在在规定规定的使用年限的使用年限内内,在在正常维护下正常维护下,保保持持适于使用适于使用,满足满足既定功能既定功能的要求。的要求。目的目的: :基本原则基本原则: :结构使用的环境类

37、别结构使用的环境类别设计使用年限设计使用年限进行设计进行设计根据根据 牛牛文库文档分享662021/3/272 2、混凝土结构、混凝土结构使用的环境类别使用的环境类别混混凝凝土土结结构构的的环环境境类类别别GB50010-2002表表3.4.1 环环境境类类别别 条条 件件 一一 室室内内正正常常环环境境 a 室室内内潮潮湿湿环环境境；非非严严寒寒和和非非寒寒冷冷地地区区的的露露天天环环境境；与与无无侵侵蚀蚀性性的的水水或或土土壤壤直直接接接接触触的的环环境境 二二 b 严严寒寒和和寒寒冷冷地地区区的的露露天天环环境境；与与无无侵侵蚀蚀性性的的水水或或土土壤壤直直接接接接触触的的环环境境 三三

38、 使使用用除除冰冰盐盐的的环环境境； 严严寒寒和和寒寒冷冷地地区区冬冬季季水水位位变变动动的的环环境境；滨滨海海室室外外环环境境 四四 海海水水环环境境 五五 受受人人为为或或自自然然的的侵侵蚀蚀性性物物质质影影响响的的环环境境 第九章 裂缝宽度和变形的验算: :见见建工教材建工教材P322P322附表附表4-24-2 牛牛文库文档分享672021/3/273 3、混凝土结构的、混凝土结构的设计使用年限设计使用年限第九章 裂缝宽度和变形的验算一般为一般为50年年,重要重要的可为的可为100年。年。（1）耐久性极限状态的）耐久性极限状态的三类定义三类定义 及其相应的及其相应的设计使用年限设计使用

39、年限“T”（a）不允许不允许钢筋锈蚀钢筋锈蚀,混凝土混凝土保护层保护层完全完全碳化碳化;T=t1（b）允许允许钢筋锈蚀钢筋锈蚀一定量值一定量值;T=t1 +t2（c）承载力承载力开始下降开始下降; T=t1 +t2 +t3（2） t1 、t2 、t3的概念的概念t1 保护层保护层完全完全碳化碳化,钢筋钢筋表面氧化膜被破坏表面氧化膜被破坏所需的所需的时间时间;t2 氧化膜被破坏氧化膜被破坏至至钢筋锈蚀钢筋锈蚀一定量一定量所需的时间所需的时间;t3 （ t1 +t2 ）后）后至至构件承载力构件承载力开始下降开始下降所需的时间所需的时间; 牛牛文库文档分享682021/3/27第九章 裂缝宽度和变形的验算结构混凝土耐久性的基本要求结构混凝土耐久性的基本要求 GB50010-2002 表表 3.4.2 环境类环境类别别 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强度等级强度等级 最大氯离最大氯离子含量子含量(%) 最大碱含量最大碱含量 (kg/m3) 一一 0.65 225 C20 1.0 不限制不限制 a 0.60 250 C25 0.3 3