钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算.ppt

第9章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算第9章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算第9章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.1.4可靠度水准
结构构件不满足正常使用极限状态对生命财产的危害性比不满足承载能力极限状态的要小，其相应的目标可靠指标[b]值要小些，故称正常使用极限状态验算，并在验算时采用荷载标准值、和材料强度标准值，结构系数d=1.0。8.2.1轴心受拉构件8.2.2受弯构件8.2.3偏心受拉构件第9章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算第9章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算8.3.1裂缝的成因及对策1、温度变化引起的裂缝4、混凝土塑性塌引起的裂缝8.3.2受力裂缝的开展宽度计算理论1、裂缝开展前后的应力状态在裂缝出现前，混凝土和钢筋的应变沿构件的长度基本上是均匀分布的。
当受拉区外边缘的混凝土达到混凝土的极限拉应变时，就处于即将出现裂缝的状态Ⅰa阶段。第9章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算7)如果两条裂缝的间距小于2l，则由于粘结应力传递长度不够，混凝土拉应力不可能达到ft，因此将不会出现新的裂缝，裂缝的间距最终将稳定在（l~2l）之间，平均间距可取1.5l。
8)从第一条（批）裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出现阶段，该阶段的荷载增量并不大，主要取决于混凝土强度的离散程度。
10)裂缝出齐后，随着荷载的继续增加，裂缝宽度不断开展。裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致钢筋与混凝土之间不断产生相对滑移的结果，这是裂缝宽度计算的依据。

11)在荷载长期作用下，由于混凝土的滑移徐变和拉应力的松弛，将导致裂缝间受拉混凝土不断退出工作，使裂缝开展宽度增大，混凝土的收缩使裂缝间混凝土的长度缩短，也会引起裂缝的进一步开展。2.平均裂缝宽度wm以轴拉为例：3）ψ第9章钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算Deformation由于混凝土开裂、弹塑性应力-应变关系和钢筋屈服等影响，钢筋混凝土适筋梁的M-f关系不再是直线，而是随弯矩增大，截面曲率呈曲线变化。8.4.1受弯构件的短期刚度Bs荷载长期作用下的挠度增大系数θ：（2）对应于荷载效应的长期组合3.提高刚度的方法
若验算挠度不能满足，则表示构件的抗弯刚度不足。增加截面尺寸，提高混凝土强度等级，增加配筋量及选用合理的截面（如T形或工形等），都可提高构件刚度。但合理而有效的措施是适当增大截面的高度。采用预应力混凝土结构也可有效提高构件刚度。
8.4混凝土结构的耐久性⑴耐久性定义：结构在预定设计工作寿命期内，在正常维护条件下，不需要进行大修和加固满足，即可满足正常使用和安全功能要求的能力。世界上经济发达国家的工程建设大体上经历了三个阶段：我国50年代开始大规模建设的工程项目，由于当时经济基础薄弱，材料标准和设计标准都较低，除一些重要的工程项目目前需要继续维持其使用外，其它大部分工程已达到其使用寿命。内部因素：
混凝土强度
渗透性
保护层厚度
水泥品种
标号和用量
外加剂等⑴混凝土中碱性物质（Ca(OH)2）使混凝土内的钢筋表明形成氧化膜，它能有效地保护钢筋，防止钢筋锈蚀。
⑵但由于大气中的二氧化碳（CO2）与混凝土中的碱性物质发生反应，使混凝土的Ph值降低。其他物质，如SO2、H2S，也能与混凝土中的碱性物质发生类似的反应，使混凝土的Ph值降低，这就是混凝土的碳化。
⑶当混凝土保护层被碳化到钢筋表面时，将破坏钢筋表面的氧化膜，引起钢筋的锈蚀。此外，碳化还会加剧混凝土的收缩，可导致混凝土的开裂。
⑷因此，混凝土的碳化是混凝土结构耐久性的重要问题。
⑸混凝土的碳化从构件表面开始向内发展，到保护层完全碳化，所需要的时间与碳化速度、混凝土保护层厚度、混凝土密实性以及覆盖层情况等因素有关。1）环境因素
①碳化速度主要取决于空气中的CO2浓度和向混凝土中的扩散速度。空气中的CO2浓度大，混凝土内外CO2浓度梯度也愈大，因而CO2向混凝土内的渗透速度快，碳化反应也快。
②空气湿度和温度对碳化反应速度有较大影响。因为碳化反应要产生水份向外扩散，湿度越大，水份扩散越慢。当空气相对湿度大于80%，碳化反应的附加水份几乎无法向外扩散，使碳化反应大大降低。
③而在极干燥环境下，空气中的CO2无法溶于混凝土中的孔隙水中，碳化反应也无法进行。
④试验表明，当混凝土周围介质的相对湿度为50%~75%时，混凝土碳化速度最快。环境温度越高，碳化的化学反应速度越快，且CO2向混凝土内的扩散速度也越快。2）材料因素
①水泥是混凝土中最活跃的成分，其品种和用量决定了单位体积中可碳化物质的含量，因而对混凝土碳化有重要影响。
②单位体积中水泥的用量越多，会提高混凝土的强度，又会提高混凝土的抗碳化性能。
③水灰比也是影响碳化的主要因素。在水泥用量不变的条件下，水灰比越大，混凝土内部的孔隙率也越大，密实性就越差，CO2的渗入