第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性

2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性前言鋼筋混凝土構(gòu)件采用近似概率理論的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法承載能力極限狀態(tài)（計(jì)算）正常使用極限狀態(tài)（驗(yàn)算）變形、裂縫控制、耐久性強(qiáng)度荷載標(biāo)準(zhǔn)值及準(zhǔn)永久值材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值荷載設(shè)計(jì)值材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值混凝土構(gòu)件的延性是指構(gòu)件在破壞階段的變形能力，是抗震性能的一個(gè)重要指標(biāo)。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性§9.1鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算9.1.1截面彎曲剛度的概念及定義

勻質(zhì)彈性材料梁EI—截面彎曲剛度截面曲率：使截面產(chǎn)生單位曲率需要施加的彎矩值，它是度量截面抵抗彎曲變形能力的重要指標(biāo)

→為一常數(shù)1、截面彎曲剛度的定義如：均布荷載下：2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

混凝土為不勻質(zhì)的非彈性材料，因而在受彎過(guò)程中，截面彎曲剛度

EI為一變化值（圖9-1-1）。2、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面彎曲剛度

開(kāi)裂前處于彈性階段，M–?近似為直線(xiàn)開(kāi)裂后曲線(xiàn)轉(zhuǎn)折，斜率隨彎矩增加而減小→

EI減小用B

表示截面彎曲剛度EI截面彎曲剛度B

的計(jì)算分別采用不同的簡(jiǎn)化方法：（1）要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，B=0.85EcI02008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

返回適筋梁的M-?關(guān)系曲線(xiàn)圖2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

《規(guī)范》：B為割線(xiàn)的斜率tgα：B=M/ф=tgα

B隨彎矩的增大而減小。（2）正常使用階段，構(gòu)件帶裂縫工作，正截面承擔(dān)的彎矩大約為其最大受彎承載力的50%~70%，9.1.2短期剛度BS1、平均曲率梁的純彎段試驗(yàn)表明（圖9-1-2），裂縫出現(xiàn)后的第II階段鋼筋和混凝土的應(yīng)變分布具有如下規(guī)律：a、受拉鋼筋應(yīng)變和受壓區(qū)邊緣混凝土應(yīng)變沿梁長(zhǎng)為非均勻分布，裂縫截面處最大，裂縫間為曲線(xiàn)分布，裂縫中間截面最??；2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性純彎段內(nèi)各截面裂縫和應(yīng)變分布圖

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c、平均應(yīng)變沿梁截面高度為直線(xiàn)分布，符合平截面假定因此，短期剛度Bs為:（9-1-1）（9-1-2）

則平均曲率b、截面中和軸的高度也呈波浪形變化，裂縫截面處中和軸高度最??；返回2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

對(duì)受拉鋼筋合力處取矩，得：受拉鋼筋:

受壓區(qū)邊緣混凝土:

根據(jù)裂縫截面應(yīng)力圖（圖9-1-3）可推得：若令受壓區(qū)面積（bf′—b）hf′+bx0=(γf′+ξ0)bh0（9-1-3）

（9-1-4）

（9-1-5）

（9-1-6）

2、裂縫截面的應(yīng)變和受壓區(qū)混凝土合力：2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性裂縫截面應(yīng)力圖

返回2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性3、平均應(yīng)變?chǔ)舠m和εcm設(shè)鋼筋的不均勻系數(shù)為：則鋼筋的平均應(yīng)變?chǔ)舠m為設(shè)混凝土的不均勻系數(shù)為：則混凝土的平均應(yīng)變?chǔ)舠m為式中：—受壓邊緣混凝土的平均應(yīng)變綜合系數(shù)（9-1-7）

（9-1-8）2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

將式（9-1-7）及（9-1-8）代入（9-1-2）得：（9-1-9）

9.1.3參數(shù)η、ψ和ζ的表達(dá)式4、短期剛度Bs的一般表達(dá)式1、裂縫截面處內(nèi)力臂系數(shù)η使用荷載下，η約為0.83~0.93，近似取為0.872、裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)ψ

—裂縫間鋼筋平均應(yīng)變與開(kāi)裂截面鋼筋應(yīng)變的比值返回2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

ψ反映了裂縫間混凝土對(duì)縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度。

由于開(kāi)裂截面部分受拉混凝土退出工作，受拉鋼筋應(yīng)變較大；

未開(kāi)裂截面受拉混凝土參加工作，受拉鋼筋應(yīng)變較小

開(kāi)裂后εsm<εsk，隨著荷載的增大，裂縫間的受拉混凝土逐漸退出工作，εsm與εsk的差值減小，直到ψ=1（圖9-1-4）。ψ值大小還與有效縱向受拉鋼筋配筋率ρte

=As/Ate有關(guān)式中：Ate—拉區(qū)混凝土有效截面積（軸拉構(gòu)件取全截面，受彎、偏壓及偏拉取：Ate=0.5bh+(bf-b)hf）2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究，ψ的經(jīng)驗(yàn)公式可表達(dá)為：（9-1-11）

當(dāng)參加受拉混凝土面積較大時(shí)，對(duì)縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度較大，ψ值就相應(yīng)較??；反之，當(dāng)參加受拉混凝土面積較小時(shí)，ψ值就相應(yīng)較大。

3、系數(shù)ζ國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究表明，與及壓區(qū)翼緣加強(qiáng)系數(shù)有關(guān)，為簡(jiǎn)化直接給出（9-1-12）2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性圖9-1-4裂縫截面處鋼筋的平均應(yīng)變

返回2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

將η，

ψ

及ζ

代入（式9-1-9）得：（9-1-13）

4、短期剛度Bs的計(jì)算公式返回2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

凡是影響混凝土徐變和收縮的因素都將影響度和變形。9.1.4受彎構(gòu)件剛度荷載長(zhǎng)期作用下，鋼筋混凝土梁的撓度隨時(shí)間而增大，

彎曲剛度隨時(shí)間而降低。

構(gòu)件正常使用階段下的撓度計(jì)算，應(yīng)采用荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮效應(yīng)長(zhǎng)期作用影響的剛度，記作B1、荷載長(zhǎng)期作用下剛度降低的原因受壓區(qū)混凝土的徐變和收縮

—受壓區(qū)混凝土應(yīng)變?cè)龃?，受拉鋼筋?yīng)變和應(yīng)力增加，裂縫不斷向上發(fā)展。鋼筋與混凝土之間的滑移徐變和混凝土的收縮使得內(nèi)力臂減小2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

B的推導(dǎo)如下：由材料力學(xué)可知，勻質(zhì)彈性材料的跨中撓度:（9-1-14）

2、長(zhǎng)期剛度B在短期剛度Bs的基礎(chǔ)上,以撓度增大的影響系數(shù)θ來(lái)考慮荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合Mk中準(zhǔn)永久組合作用Mq（荷載長(zhǎng)期用）的影響來(lái)求得的剛度。鋼筋混凝土考慮荷載準(zhǔn)永久組合的影響后：（9-1-15）

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以長(zhǎng)期剛度B表示，則有：（9-1-16）

代入上式（9-1-15）得長(zhǎng)期剛度B的表達(dá)式：（9-1-17）

當(dāng)=0時(shí)，θ=2.0；當(dāng)=時(shí)，θ=1.6;

當(dāng)介于二者之間時(shí)，按下式計(jì)算：（9-1-18）

式中θ的取值：2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

當(dāng)構(gòu)件上存在正、負(fù)彎矩時(shí)，可分別取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)|Mmax|處截面的最小剛度來(lái)計(jì)算撓度9.1.5最小剛度原則與撓度計(jì)算一般受彎構(gòu)件各截面彎曲剛度B是變化的（圖9-1-5）。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)的最小剛度Bmin進(jìn)行計(jì)算，此即“最小剛度原則”。采用Bmin計(jì)算的變形結(jié)果偏大，但實(shí)際上剪跨區(qū)尚存在剪切變形的影響，故僅按正截面計(jì)算的變形值偏小

→這兩種影響基本可以相互抵消，因此采用Bmin計(jì)算的構(gòu)件撓度值是可行的。計(jì)算結(jié)果應(yīng)滿(mǎn)足規(guī)范要求：2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性沿梁長(zhǎng)的剛度和曲率分布

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9.1.6對(duì)受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算的討論1、影響短期剛度Bs的因素其中，提高h(yuǎn)0的效果最顯著，而提高混凝土強(qiáng)度的作用則不大2、配筋率對(duì)承載力和撓度的影響

配筋率的增加導(dǎo)致梁的承載能力增加，但對(duì)構(gòu)件彎曲剛度的增加則影響不大，當(dāng)荷載較大時(shí)，撓度有可能不滿(mǎn)足要求彎矩Mk減小，配筋率ρ與截面有效高度h0增大，混凝土強(qiáng)度提高，有受拉或受壓翼緣→→

Bs增大（式9-1-13）2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

構(gòu)件跨度增加，撓度也增加。若將構(gòu)件的跨高比控制在一個(gè)較低水平，配筋率也限制在一定范圍，則撓度也必然滿(mǎn)足要求。這樣就可以給出不需做撓度驗(yàn)算的最大跨高比。3、跨高比4、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形限值的工程意義

1）保證結(jié)構(gòu)的使用功能：如保證吊車(chē)梁正常運(yùn)行；

2）防止對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：如梁支座轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)大引起偏心距增加，危及墻柱安全3）防止對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響：

如避免因過(guò)度變形使門(mén)窗難以開(kāi)閉；4）保證人們的感覺(jué)在可接受的程度內(nèi)2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

裂縫出現(xiàn)前，純彎段內(nèi)混凝土和鋼筋的應(yīng)力沿長(zhǎng)度基本均勻分布如（圖9-2-1a

）。§9.2鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算9.2.1裂縫的出現(xiàn)、分布和開(kāi)展通過(guò)對(duì)受彎構(gòu)件裂縫發(fā)展過(guò)程的分析，理解裂縫分布和開(kāi)展的規(guī)律，掌握裂縫寬度的驗(yàn)算方法和控制要求。1、裂縫的出現(xiàn)當(dāng)混凝土受拉區(qū)邊緣拉應(yīng)力接近抗拉強(qiáng)度時(shí)，受拉混凝土表現(xiàn)出塑性性質(zhì)，直至達(dá)到其極限拉應(yīng)變時(shí)，便在某些薄弱截面出現(xiàn)第一批裂縫。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性裂縫的出現(xiàn)、分布和開(kāi)展圖

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2、裂縫的開(kāi)展和分布開(kāi)裂后，裂縫處混凝土退出工作，所承擔(dān)的拉力卸荷給鋼筋。鋼筋拉應(yīng)力突增（圖9-2-1b）。以開(kāi)裂截面為中心兩側(cè)各一段距離l內(nèi)，混凝土回縮以致與鋼筋之間產(chǎn)生相對(duì)滑移和粘結(jié)應(yīng)力，從而使混凝土應(yīng)力由開(kāi)裂處的零向兩側(cè)逐漸增大至l處的ft距離裂縫l以外的混凝土應(yīng)力為ft，裂縫將繼續(xù)出現(xiàn)裂縫間距逐漸減小，直到最后趨于穩(wěn)定。理論上，裂縫間距在l至2l之間，平均裂縫間距取lm=1.5l而鋼筋應(yīng)力變化趨勢(shì)則反之。該間距l(xiāng)稱(chēng)為傳遞長(zhǎng)度。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性裂縫的出現(xiàn)、分布和開(kāi)展圖

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裂縫的分布疏密程度取決于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度l。而l又與粘結(jié)強(qiáng)度和鋼筋表面系數(shù)（其周長(zhǎng)與截面積之比即u/As）的大小有關(guān)。粘結(jié)強(qiáng)度提高，表面系數(shù)增大，則l較短。配筋率ρ小，則開(kāi)裂后引起的鋼筋應(yīng)力突增較大，致使峰值粘結(jié)應(yīng)力超過(guò)粘結(jié)強(qiáng)度而出現(xiàn)粘結(jié)破壞，以致引起較大滑移，使l增長(zhǎng)。于是裂縫間距增大，裂縫加寬。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

首先導(dǎo)出平均裂縫間距l(xiāng)m→根據(jù)間距內(nèi)鋼筋和混凝土變形的差值求出平均裂縫寬度wm→確定裂縫寬度的擴(kuò)大系數(shù)→平均裂縫寬度乘以擴(kuò)大系數(shù)→→最大裂縫寬度wmax。構(gòu)件最大裂縫寬度的推導(dǎo)思路：3、裂縫的開(kāi)展寬度

與鋼筋和混凝土相對(duì)滑移的程度有關(guān)。與混凝土的徐變、松弛和收縮有關(guān)—受拉鋼筋中心水平處構(gòu)件側(cè)表面的裂縫寬度2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

傳遞長(zhǎng)度l推導(dǎo)如下:如(圖9-2-2)，取裂縫截面起始長(zhǎng)度為l的一段為脫離體，根據(jù)平衡條件解得傳遞長(zhǎng)度：試驗(yàn)研究表明，lm還與保護(hù)層厚度c

以及鋼筋表面特征有關(guān)?？紤]這兩個(gè)因素的影響后，即得（9-2-1）

（9-2-2）

（9-2-3）

（9-2-4）

9.2.2平均裂縫間距則平均裂縫間距：返回2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性粘結(jié)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度

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一．平均裂縫寬度根據(jù)平均裂縫寬度的定義有：

對(duì)受彎、軸心受拉、偏心受力構(gòu)件：（9-2-5）

（9-2-6）

9.2.3平均裂縫寬度——平均裂縫間距l(xiāng)m內(nèi)鋼筋與相應(yīng)水平纖維層混凝土伸長(zhǎng)值之差（圖9-2-3）令：代入式（9-2-5）得

：返回2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

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1）受彎構(gòu)件2）軸心受拉構(gòu)件3）偏心受拉構(gòu)件4）偏心受壓構(gòu)件（9-2-7）

（9-2-8）

（9-2-9）

（9-2-10）

2、裂縫截面處的鋼筋應(yīng)力2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

將（式9-2-4）

、（式9-2-6）代入得：（9-2-11）

（9-2-12）

2、最大裂縫寬度的計(jì)算9.2.4最大裂縫寬度及其驗(yàn)算1、確定最大裂縫寬度的方法裂縫寬度是隨機(jī)變量。最大裂縫寬度是具有95%保證率的相對(duì)最大寬度→→平均裂縫寬度乘以“擴(kuò)大系數(shù)”式中：

—

為荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下的擴(kuò)大系數(shù)

—

為荷載長(zhǎng)期作用下的擴(kuò)大系數(shù)2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

式中：deq—鋼筋等效直徑；

—構(gòu)件受力特征系數(shù)。軸心受拉取2.7

偏心受拉取2.4，受彎和偏心受壓取2.1?！兑?guī)范》規(guī)定，最大裂縫寬度應(yīng)滿(mǎn)足：（9-2-13）

若不滿(mǎn)足要求，可減小鋼筋直徑，增加配筋率，加大截面尺寸，必要時(shí)施加預(yù)應(yīng)力。4、最大裂縫寬度限值《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》給出的最大裂縫寬度限值，詳見(jiàn)教材附表5-3。3、最大裂縫寬度的驗(yàn)算2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

§9.3混凝土構(gòu)件的截面延性9.3.1延性的概念

—從屈服開(kāi)始至達(dá)到最大承載能力、甚至達(dá)到后而承載力沒(méi)有顯著下降期間的變形能力。結(jié)構(gòu)、構(gòu)件應(yīng)具有一定的延性，以保證：能夠吸收和耗散地震能量，滿(mǎn)足抗震要求；避免發(fā)生脆性破壞，保證生命財(cái)產(chǎn)安全；在超靜定結(jié)構(gòu)中，具有大的變形能力以完成充分的內(nèi)力重分布。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

（9-3-1）

9.3.2受彎構(gòu)件的截面曲率延性系數(shù)1、受彎構(gòu)件截面曲率延性系數(shù)表達(dá)式截面曲率延性系數(shù)：適筋梁截面在開(kāi)始屈服和達(dá)到承載力極限狀態(tài)時(shí)應(yīng)力和應(yīng)變的分布規(guī)律，如（圖9-3-1）。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

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2、影響截面曲率延性系數(shù)的因素3、提高延性的措施

混凝土極限壓應(yīng)變?chǔ)與u增加，延性系數(shù)增大。受壓區(qū)高度kh0和xa減小，延性系數(shù)增大。使極限壓應(yīng)變?cè)黾踊蚴軌簠^(qū)高度kh0和xa減小的措施：限制縱向受拉鋼筋的配筋率，一般不宜大于2.5%，或壓區(qū)高度x(0.25~0.35)h0；規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例，一般使AS’/AS=0.3~0.5;在彎矩較大區(qū)段加密箍筋以提高εcu2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

9.3.3偏心受壓構(gòu)件截面曲率延性的分析

作用在偏心受壓構(gòu)件上的軸向壓力，使得受壓區(qū)高度增加截面曲率延性系數(shù)降低。一般軸壓比越大，截面曲率延性系數(shù)越小為使構(gòu)件截面具有一定延性，應(yīng)限制軸壓比?！兑?guī)范》規(guī)定:根據(jù)不同抗震等級(jí)，軸壓比限值為0.7~0.9實(shí)驗(yàn)表明，偏心受壓構(gòu)件配箍率（以配箍特征值表示

)對(duì)延性影響較大（圖9-3-2）通常采用限制軸壓比取值、規(guī)定加密箍筋的部位以及其最低要求等措施保證偏心受壓構(gòu)件的截面延性2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

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9.4.1耐久性的概念與主要影響因素1、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性

—在設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)，在正常維護(hù)下，必須保持適合于使用，而不需要進(jìn)行維修加固的性能。

我國(guó)規(guī)定的設(shè)計(jì)工作壽命為≤50年和100年。對(duì)耐久性進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要是針對(duì)影響耐久性的主要因素提出對(duì)策的概念設(shè)計(jì)。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

主要綜合因素可歸結(jié)為：

2、影響耐久性的主要因素1、內(nèi)部影響因素混凝土強(qiáng)度、密實(shí)性、水泥用量、水灰比、氯離子及堿含量、外加劑用量、保護(hù)層厚度等；2、外部影響因素溫度、濕度、CO2含量、侵蝕介質(zhì)等環(huán)境條件?；炷撂蓟弯摻钿P蝕2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性

9.4.2混凝土的碳化混凝土碳化過(guò)程—大氣中的酸性氣體不斷使混凝土中性化，使混凝土堿性不斷降低的過(guò)程。

碳化不會(huì)影響混凝土自身的強(qiáng)度，但當(dāng)碳化的進(jìn)程達(dá)到鋼筋的表面，就會(huì)破壞鋼筋表面的氧化膜，鋼筋有銹蝕的危險(xiǎn)。通常，環(huán)境中二氧化碳含量越高，碳化越快?；炷林兴嘤昧吭酱?、水灰比越大、密實(shí)性越差、保護(hù)層厚度越小，則碳化越嚴(yán)重?？赏ㄟ^(guò)以下措施減小混凝土的碳化：合理設(shè)計(jì)混凝土配合比；提高混凝土密實(shí)性；規(guī)定保護(hù)層最小厚度；采用覆蓋面層。2008年4月15日9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性2008年4月15日第9章鋼筋混凝土構(gòu)件的變形、裂縫及耐久性9.4.3鋼筋的銹蝕鋼筋表面的氧化膜被破壞→酸性氣體和水分在鋼筋表面形成電解質(zhì)水膜→在鋼材上發(fā)生電化學(xué)腐蝕→

反應(yīng)的產(chǎn)物為氫氧化亞鐵，進(jìn)一步發(fā)展為氫氧化鐵1、銹蝕過(guò)程Fe203或Fe20