【正文】 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) 。 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 =。 第九章 變形和裂縫寬度的計算 二、鋼筋混凝土梁抗彎剛度的特點 f???????????EIMlEIqlf244853845均布： 2lEIMSf ? EIM??截面 抗彎剛度 EI 體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能力，同時也反映了截面彎矩與曲率之間的物理關(guān)系。但按變剛度梁來計算撓度變形很麻煩。 ◆ 反復(fù)凍融多次 ， 就會使混凝土的損傷累積達到一定程度而引起結(jié)構(gòu)破壞 。在海岸飛濺區(qū)，受到干濕的物理作用，也有利于 Cl和 SO4的滲入，極易造成鋼筋銹蝕。 [2] 材料因素 ◆ 水泥是混凝土中最活躍的成分 ， 其品種和用量決定了單位體積中可碳化物質(zhì)的含量 ， 因而對混凝土碳化有重要影響 。 ◆ 但近年來的研究發(fā)現(xiàn)， 銹蝕程度與荷載產(chǎn)生的橫向裂縫寬度無明顯關(guān)系 ，在一般大氣環(huán)境下，裂縫寬度即便達到 ， 也只是在裂縫處產(chǎn)生銹點。 表 9 3 混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境類別 環(huán)境類別 說 明 一 室內(nèi)正常環(huán)境；無侵蝕性介質(zhì)、無高溫高濕影響、不與土壤直接接觸的環(huán)境 a 室內(nèi)潮濕環(huán)境；露天環(huán)境；與無侵蝕性水及土壤直接接觸的環(huán)境 二 b 寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)的露天環(huán)境；與無侵蝕性水及土壤直接接觸的環(huán)境 三 使用除冰鹽的環(huán)境；嚴(yán)寒寒冷地區(qū)的水位變動區(qū)；濱海地區(qū)室外環(huán)境； 四 海洋環(huán)境（海水潮汐區(qū)；浪濺區(qū)；海水下環(huán)境） 五 受人為和自然的化學(xué)侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境 三、耐久性極限狀態(tài)與耐久性設(shè)計 ◆ 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性極限狀態(tài) ，是指經(jīng)過一定使用年限后，結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)某一部分達到或超過某種特定狀態(tài)，以致結(jié)構(gòu)不能滿足預(yù)定功能的要求。 ◆ 對四、五類環(huán)境種的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)按專門規(guī)定考慮。 ◆ 對于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，宜采用帶肋 環(huán)氧涂層鋼筋 ，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)有防護措施。 徐變是混凝土的一項性質(zhì)，有些結(jié)構(gòu)甚至是重大結(jié)構(gòu)因徐變過大而發(fā)生破壞，這也可認為是一種耐久性破壞。 ◆ 同一結(jié)構(gòu)在強腐蝕環(huán)境中要比一般大氣環(huán)境中的使用壽命短。 ◆ 鋼筋銹蝕產(chǎn)生的鐵銹（氫氧化亞鐵 Fe(OH)3）， 體積比鐵增加2~6倍，保護層被擠裂，使空氣中的水份更易進入，促使銹蝕加快發(fā)展。當(dāng)空氣相對濕度大于 80%，碳化反應(yīng)的附加水份幾乎無法向外擴散，使碳化反應(yīng)大大降低。酸不僅存在于化工企業(yè)，在地下水，特別是沼澤地區(qū)或泥炭地區(qū)廣泛存在碳酸及溶有 CO2的水。 碳化 一、影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素 內(nèi)部因素： 混凝土強度 滲透性 保護層厚度 水泥品種 標(biāo)號和用量 外加濟等 外部因素： 環(huán)境溫度 濕度 CO2含量 侵蝕性介質(zhì)等 混凝土的凍融破壞 ◆ 混凝土水化結(jié)硬后 ， 內(nèi)部有很多毛細孔 。 該參數(shù)反映了裂縫間混凝土參與受拉工作的情況 ，隨著彎矩增加，由于裂縫間粘結(jié)力的逐漸破壞，混凝土參與受拉的程度減小，平均應(yīng)變增大， ? 逐漸趨于 ，抗彎剛度逐漸降低。結(jié)構(gòu)變形過大會使門窗等不能正常開關(guān)，也會導(dǎo)致隔墻、天花板的開裂或損壞。 ? 與 MMc/ 關(guān)系的試驗結(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算 ★ 當(dāng) ? ，取 ? =； 當(dāng) ? ，取 ? =； ★ 對直接承受重復(fù)荷載作用的構(gòu)件，取 ? =。 第九章 變形和裂縫寬度的計算 ★ 如果兩條裂縫的間距小于 2 l， 則由于粘結(jié)應(yīng)力傳遞長度不夠，混凝土拉應(yīng)力不可能達到 ft， 因此將不會出現(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。 ? 正常使用極限狀態(tài)主要驗算構(gòu)件的裂縫寬度以及變形（剛度）。 ◆ 試驗表明，當(dāng) d/r 很大時，裂縫間距趨近于某個常數(shù)。 根據(jù)長期觀測結(jié)果， 長期荷載下裂縫的擴大系數(shù) 為 t l =。對常用的混凝土強度和配筋情況， ? 值在 ~。 ◆ 對于一般建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計工作壽命為 50年 ，重要的建筑物可取 100年 。 ◆ 引起堿集料反應(yīng)有三個條件 ： ⑴ 混凝土的凝膠中有堿性物質(zhì) 。此外，碳化還會加劇混凝土的收縮，可導(dǎo)致混凝土的開裂。 ◆ 混凝土中 外加摻合料和骨料品種 對碳化也有一定的影響 。嚴(yán)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。 [2] 鋼筋銹蝕后截面損失率達到某一值 T2 ， 如 1~5%，可依耐久性等級而定。 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) 混凝土強度 等級不小于 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 0. 06 % ； 3 、 當(dāng)混凝土中加入摻合料時，可酌情降低水泥用量； 處于二類環(huán)境中的基礎(chǔ)，混凝土強度等級可采 用 C 20 ，但保護層厚度應(yīng)符合《地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》的要求。 [3] 裂縫控制 ：裂縫的出現(xiàn)加快了混凝土的碳化，也是使鋼筋開始銹蝕的主要條件。 [3] 結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的可靠指標(biāo)降低到某一允許值 T3。嚴(yán)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。此外，養(yǎng)護方法與齡期對 水泥的水化程度 有影響，進而影響混凝土的碳化。 ◆ 混凝土的碳化從構(gòu)件表面開始向內(nèi)發(fā)展，到保護層完全碳化，所需要的時間與 碳化速度 、 混凝土保護層厚度 、 混凝土密實性 以