【正文】 器保持水平；屋面結(jié)構(gòu)撓度過大會造成積水而產(chǎn)生滲漏；吊車梁和橋梁的過大變形會妨礙吊車和車輛的正常運行等。 取超越概率為 5%的最大裂縫寬度可由下式求得， )(m a x ??? mww式中 ? 為裂縫寬度變異系數(shù)， 對受彎構(gòu)件，試驗統(tǒng)計得 ? =， 故取裂縫擴大系數(shù) t =。 裂縫截面處鋼筋應(yīng)力最大，裂縫中間鋼筋應(yīng)力最小，其差值反映了 混凝土參與受拉工作 的大小。裂縫的開展是由于混凝土的回縮，鋼筋不斷伸長，導(dǎo)致鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生變形差， 這是裂縫寬度計算的依據(jù) 。 ★ 當(dāng)混凝土的拉應(yīng)力達到抗拉強度時 ，首先會在構(gòu)件最薄弱截面位置出現(xiàn)第一條（批）裂縫。第九章 變形和裂縫寬度的計算 第九章 變形和裂縫寬度的計算 Deformation and Crack Width of RC Beam 概 述 外觀感覺 ? ? ? 裂縫過寬：鋼筋銹蝕導(dǎo)致承載力降低， 影響使用壽命 耐久性 — 心理承受：不安全感，振動噪聲 對非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：門窗開關(guān)，隔墻開裂等 振動、變形過大 對其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 影響正常使用：如吊車、精密儀器 適用性 — 承載能力極限狀態(tài) 安全性 — ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? — 結(jié)構(gòu)的 功能 第九章 變形和裂縫寬度的計算 對于超過 正常使用極限狀態(tài) 的情況，由于其對生命財產(chǎn)的危害性比超過承載力極限狀態(tài)要小，因此相應(yīng)的可靠度水平可比承載力極限狀態(tài)低一些。 ★ 裂縫出現(xiàn)瞬間 ，裂縫截面位置的混凝土退出受拉工作，應(yīng)力為零，而鋼筋拉應(yīng)力應(yīng)力產(chǎn)生突增 Dss= ft /r， 配筋率越小， Dss就越大。 ★ 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。 sssss?????????? 1鋼筋應(yīng)力不均勻系數(shù) ? 是反映裂縫間混凝土參加受拉工作程度的影響系數(shù) ss ??? ?第九章 變形和裂縫寬度的計算 ?????? ??MM ?sssss?????? ???? 1式中，裂縫截面的鋼筋應(yīng)變 ? s 與作用彎矩 M 成正比；而應(yīng)變差)(ss?? ? 近似與開裂時鋼筋應(yīng)變的增量 D? s 成正比， D? s 則取決于開裂時截面受拉區(qū)混凝土退出拉力的大小 ，也即與開裂時截面混凝土部分所承擔(dān)的彎矩 M c 成正比。 對于軸心受拉和偏心受拉構(gòu)件，由試驗結(jié)果統(tǒng)計得最大裂縫寬度的擴大系數(shù)為 t =。 防止對結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生不良影響 。 對于彈性均質(zhì)材料截面， EI為常數(shù)， M? 關(guān)系為直線?！兑?guī)范》根據(jù)試驗結(jié)果分析給出， fEE?r??r????? 0)(bhhbb fff??????受壓翼緣加強系數(shù) 第九章 變形和裂縫寬度的計算 第九章 變形和裂縫寬度的計算 鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù) ? tesktkfrs? ??0hAMssksk ?s ??teste AA?r rte為以有效受拉混凝土截面面積計算的受拉鋼筋配筋率。 ◆ 《規(guī)范》為簡化起見，取同號彎矩區(qū)段的最大彎矩截面處的最小剛度 Bmin， 按等剛度梁來計算 ◆ 這樣撓度的簡化計算結(jié)果比按變剛度梁的理論值略偏大。 目前經(jīng)濟發(fā)達國家處于第三階段 ，結(jié)構(gòu)因耐久性不足而失效，或為保證繼續(xù)正常使用而付出巨大維修代價，這使得耐久性問題變得十分重要。 ◆ 防止混凝土凍融破壞的主要措施是 降低水灰比 ， 減少混凝土中多余的水份 。硫酸鹽除在一些化工企業(yè)存在外，海水及一些土壤中也存在。 貴州鋁廠 －柱開脹 嘉裕關(guān) －結(jié)構(gòu)梁腐蝕破壞 張掖 －堿泉村 張掖 －墻面 張掖 －高架橋墩 青?；S －橋柱 青?；S －橋面護欄 團結(jié)湖 －橋柱 沈陽 －山海關(guān)高速公路路椽石 沈陽 －山海關(guān)摻入硅灰、減水劑、超細粉煤灰的路緣 沈陽 －山海關(guān)高速公路冬季撤鹽 混凝土的碳化 ◆ 混凝土中堿性物質(zhì) （ Ca(OH)2） 使混凝土內(nèi)的鋼筋表明形成氧化膜，它能有效地保護鋼筋，防止鋼筋銹蝕?？諝庵械?CO2濃度大，混凝土內(nèi)外 CO2濃度梯度也愈大，因而 CO2向混凝土內(nèi)的滲透速度快，碳化反應(yīng)也快。 ◆ 單位體積中 水泥的用量越多 ， 會提高混凝土的強度 ， 又會提高混凝土的抗碳化性能 。 [4] 覆蓋層 不同飾面材料的碳化深度比 鋼筋銹蝕 鋼筋銹蝕是影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的最關(guān)鍵問題。 ◆ 這是由于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混凝土保護層向鋼筋表面的陰極的擴散速度 ，而這種擴散速度主要取決于混凝土的密實度 。嚴重銹蝕時，會導(dǎo)致 沿鋼筋長度出現(xiàn)縱向裂縫 ，甚至導(dǎo)致混凝土保護層脫落，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。 ◆ 但經(jīng)過簡單修補、維修，費用不大，可恢復(fù)使用要求的情況，可以認為沒有達到耐久性極限狀態(tài)。 當(dāng)可靠指標降低到不可接受的程度時，則認為達到了耐久性極限狀態(tài)。 ◆ 當(dāng)對結(jié)構(gòu)設(shè)計工作壽命有更高要求時（ 100年），混凝土保護層厚度應(yīng)將表 51的數(shù)值乘以 ，定期維修等措施?！兑?guī)范》根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處環(huán)境類別，鋼筋種類對腐蝕的敏感性，以及荷載作用時間，將裂縫控制分為三個等級： 一級： 嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 ；按荷載標準組合計算時，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。 表 9 6 裂縫控制等級與裂縫寬度限值 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 環(huán)境 類別 裂縫控制等級 最大裂縫寬度限值 裂縫控制等級 最大裂縫寬度限值 一 三 0. 3 三 0. 2 二 三 0. 2 二 —— 三 三 0. 2 一 —— [4] 其他措施 ◆ 對于結(jié)構(gòu)中使用環(huán)境較差的構(gòu)件， 宜設(shè)計成可更換或易更換的構(gòu)件。 ◆ 提高混凝土密實性主要是減小水灰比和保證水泥用量。 [4] 徐變位移達到某一限值 。 三、耐久性極限狀態(tài)與耐久性設(shè)計 [1] 對于不允許鋼筋銹蝕的構(gòu)件和環(huán)境，混凝土保護層完全碳化，即 鋼筋脫鈍的時間 T1。 二、結(jié)構(gòu)工作環(huán)境類別 ◆ 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)工作的 環(huán)境 有密切關(guān)系。 ◆ 因此，防止鋼筋銹蝕最重要的措施是在增加混凝土的 密實性 和混凝土的 保護層厚度 。 ◆ 當(dāng)混凝土被碳化 ，鋼筋表面的氧化膜被破壞，在有水份和氧氣的條件下，就會發(fā)生銹蝕的電化學(xué)反應(yīng)。 在水泥用量不變的條件下 ， 水灰比越大 ， 混凝土內(nèi)部的孔隙率也越大 ， 密實性就越差 ， CO2的滲入速度越快 ， 因而碳化的速度也越快 。因為碳化反應(yīng)要產(chǎn)生水份向外擴散， 濕度越大，水份擴散越慢 。其他物質(zhì)，如 SO H2S，也能與混凝土中的堿性物質(zhì)發(fā)生類似的反應(yīng)，使混凝土的Ph值降低，這就是混凝土的碳化。 ⑵酸腐蝕