裂縫寬度ppt課件(存儲(chǔ)版)
【正文】 [3] 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠指標(biāo)降低到某一允許值 T3。 四、保證耐久性的措施 [1] 最小保護(hù)層厚度 ： ◆ 為保證耐久性和鋼筋的粘結(jié)力，對(duì)一、二、三類環(huán)境一般建筑結(jié)構(gòu)（設(shè)計(jì)工作壽命 50年），《規(guī)范》規(guī)定了最小混凝土保護(hù)層厚度。 [3] 裂縫控制 ：裂縫的出現(xiàn)加快了混凝土的碳化，也是使鋼筋開(kāi)始銹蝕的主要條件。 ◆ 采用有利提高耐久性的 高強(qiáng)混凝土 。 表 9 4 結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求 環(huán)境類別 水灰比 不大于 水泥用量不少于 ( k g / m3) 混凝土強(qiáng)度 等級(jí)不小于 氯離子含量 不大于 一 0 .6 5 200 C 1 5 1 .0 0 % a 0 .6 0 225 C 2 0 0 .3 0 % 二 b 0 .5 5 250 C 2 5 0 .3 0 % 三 0 .5 0 275 C 3 0 0 .1 5 % 注： 1 、氯離子含量按水泥總重量的百分率計(jì)算； 2 、 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的混凝土中的氯離子含量不得超過(guò) 0. 06 % ； 3 、 當(dāng)混凝土中加入摻合料時(shí)，可酌情降低水泥用量； 處于二類環(huán)境中的基礎(chǔ)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)可采 用 C 20 ，但保護(hù)層厚度應(yīng)符合《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。 ◆ 對(duì)結(jié)構(gòu)壽命的計(jì)算還是一個(gè)很困難的問(wèn)題，目前主要對(duì)基于混凝土碳化和鋼筋銹蝕所需要時(shí)間的計(jì)算。 [2] 鋼筋銹蝕后截面損失率達(dá)到某一值 T2 ， 如 1~5%，可依耐久性等級(jí)而定。 ◆ 對(duì)于不同環(huán)境 ，可以采取不同措施來(lái)保證結(jié)構(gòu)使用壽命。嚴(yán)重銹蝕時(shí)，會(huì)導(dǎo)致 沿鋼筋長(zhǎng)度出現(xiàn)縱向裂縫 ，甚至導(dǎo)致混凝土保護(hù)層脫落，習(xí)稱“ 暴筋 ”，從而導(dǎo)致截面承載力下降，直至最終引起結(jié)構(gòu)破壞。 ◆ 氧氣和水份是鋼筋銹蝕必要條件 ， 混凝土的碳化僅是為鋼筋銹蝕提供了可能 。 ◆ 混凝土中 外加摻合料和骨料品種 對(duì)碳化也有一定的影響 。 ◆ 而在極干燥環(huán)境下 ，空氣中的 CO2無(wú)法溶于混凝土中的孔隙水中，碳化反應(yīng)也無(wú)法進(jìn)行。此外，碳化還會(huì)加劇混凝土的收縮，可導(dǎo)致混凝土的開(kāi)裂。此外有些油脂、腐植質(zhì)也呈酸性，對(duì)混凝土有腐蝕作用。 ◆ 引起堿集料反應(yīng)有三個(gè)條件 ： ⑴ 混凝土的凝膠中有堿性物質(zhì) 。 在澆筑混凝土?xí)r ，為得到必要的和易性 ， 往往會(huì)比水泥水化所需要的水多些 。 ◆ 對(duì)于一般建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)工作壽命為 50年 ，重要的建筑物可取 100年 。 tesktkfrs? ??fEssshAEB?r??????620第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 五、長(zhǎng)期荷載作用下的抗彎剛度 在長(zhǎng)期荷載作用下，由于混凝土的 徐變 ，會(huì)使梁的撓度隨時(shí)間增長(zhǎng)。對(duì)常用的混凝土強(qiáng)度和配筋情況， ? 值在 ~。 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 保證使用者的感覺(jué)在可接受的程度之內(nèi) 。 根據(jù)長(zhǎng)期觀測(cè)結(jié)果， 長(zhǎng)期荷載下裂縫的擴(kuò)大系數(shù) 為 t l =。 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 hfhbbbhM ctkffc ?])([ ???? 0hAM ssss ?s??????? ??MM ?tesstkfrs? ??近似取 ?c/? =， h/h0=， ffste hbbbhA)( ???r第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 最大裂縫寬度 實(shí)測(cè)表明，裂縫寬度具有很大的離散性。 ◆ 試驗(yàn)表明，當(dāng) d/r 很大時(shí)，裂縫間距趨近于某個(gè)常數(shù)。 ★ 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(qiáng)度的離散程度。 ? 正常使用極限狀態(tài)主要驗(yàn)算構(gòu)件的裂縫寬度以及變形（剛度）。 由于在荷載的長(zhǎng)期作用下，構(gòu)件的變形和裂縫寬度隨時(shí)間增長(zhǎng)，因此需要考慮長(zhǎng)期荷載的影響， 長(zhǎng)期彎矩 可表示為， Ml k= CGGk+?qCk ?q為 活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù) （ quasipermanent load） kk RS ?? 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài) : 承載能力極限狀態(tài) : 安全性 正常使用極限狀態(tài) : 使用性和耐久性 ? 對(duì)于結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)使用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值，材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值。 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 ★ 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(zhǎng)度不夠，混凝土拉應(yīng)力不可能達(dá)到 ft， 因此將不會(huì)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 l。 ◆ 但上式中，當(dāng) d/r 趨于零時(shí)，裂縫間距趨于零，這并不符合實(shí)際情況。 ? 與 MMc/ 關(guān)系的試驗(yàn)結(jié)果為， ?s裂縫截面 ?s平均應(yīng)變s??ss?McrMyMD ?s第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 ★ 當(dāng) ? ，取 ? =； 當(dāng) ? ，取 ? =； ★ 對(duì)直接承受重復(fù)荷載作用的構(gòu)件，取 ? =。 荷載的變動(dòng)， 環(huán)境溫度 的變化，都會(huì)使鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)受到削弱，也將導(dǎo)致裂縫寬度不斷增大。結(jié)構(gòu)變形過(guò)大會(huì)使門(mén)窗等不能正常開(kāi)關(guān)，也會(huì)導(dǎo)致隔墻、天花板的開(kāi)裂或損壞。該階段裂縫基本等間距分布，鋼筋和混凝土的應(yīng)變分布具有以下特征： 第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 ss??? ?ccc ??? ?0hcs ??? ???ssMB ?第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 三、剛度公式的建立 材料力學(xué)中曲率與彎矩關(guān)系的推導(dǎo) EIM?? y?? ?y?? ?幾何關(guān)系 EEs??s ??? 物理關(guān)系 yIM?s 平衡關(guān)系 Eys? EIM?第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 幾何關(guān)系 ： 0hcs ??? ??物理關(guān)系 ： cccsss EE ?s?s? ?? ，0hCM s ???20bhM sc ? ? ?s ?0hAMsss ?s ??平衡關(guān)系 ： 根據(jù)裂縫截面的應(yīng)力分布 ?scsc? h0ssAsC?h00hTM s ???00 hbhc ???s ????0hA ss ?s ??第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算 00000hAhTMhbhhCMssscs?s????s???????????20bhM sc ? ? ?s ?0hAMsss ?s ??平衡關(guān)系 ： 根據(jù)裂縫截面的應(yīng)力分布 ?scsc? h0ssAsC?h0 ccc ??? ? ss ??? ?cc
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