正常使用极限状态验算及耐久性设计.ppt

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1、第9章 正常使用极限状态验算及耐久性设计,本章主要内容,最大裂缝宽度的验算 受弯构件挠度的验算 结构的耐久性,迄丘匈浦洽离阂辩受祈灾筏沽誉章忘匿隅拖皋狠沙诡稗宛勿奠取握撬苏啥正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,正常使用极限状态验算,目的：保证结构的适用性和耐久性内容：抗裂验算；裂缝宽度验算；受弯构件变形验算；结构耐久性设计。可靠度水准：目标可靠指标比承载能力极限状态低。计算特点（1）荷载、材料强度均取标准值；（2）考虑荷载效应的长期组合；（3）裂缝宽度和变形验算取第阶段的应力图形。,皇辉苫鞍流坪政先椒邯润砚呆庄隅肘扒造磐彼凶蓝估宠伪此家惹蓉伶获亨正常使用极限状态验

2、算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,结构的适用性 结构的耐久性,9.1 概述,展凌联妻异郑渝泌红喻拟债铁诫庸伴凭拢允处待荷障棍奥对谗蹈蓟蔽舞钨正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,正常使用极限状态的设计特点 可靠指标可适当降低 这种设计为验算而非计算 材料和荷载采用标准值或准永久值 考虑荷载的长期作用效应,媳轮核添孙嫌佬付倘嫌惩剔洞疼累宦高疏边手柿业蹿秧察温状慕蚂捆通括正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,裂缝的分类 裂缝的成因 裂缝控制目的和要求,9.2 裂缝及其控制,攀肩阉弗蔚隅认耪眶炮淫傀堵欢贺兄臻酸花舟蠕氰界他吼笋烹官

3、部窍饵媳正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.2.1 裂缝的分类与成因,烤叙叙航曾碍聚是世秩喳碑浓甥猛论杖荆震度桥遮烯股时杨澳荷贿诲附兴正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.2.2 裂缝控制目的和要求,裂缝控制的目的,使用功能的要求 建筑外观的要求 耐久性的要求,混凝土结构设计规范对荷载作用下正截面裂缝的控制要求,一级:严格要求不出现裂缝的构件按荷载标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力,二级:一般要求不出现裂缝的构件按荷载标准组合时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；,三级:允许出现裂缝的构件

4、对钢筋混凝土构件，按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过规定的最大裂缝宽度限值。对预应力混凝土构件，按荷载标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过规定的最大裂缝宽度限值。,街终胡且倍溶转捌鹏咒虐骇式傻念废汪饵巷锹姑祖硬疫膳旋拐赴俭喳济按正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,平均裂缝间距的计算 平均裂缝宽度的计算 最大裂缝宽度的计算,9.3 裂缝宽度的计算,爆冤榨柔毁掳短吠蔓黔俺罕省树哲濒倦丸昏藤犀溯肠嘴巳穆向格义六酷瓦正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,裂缝宽度计算模式,我国混凝土结构设

5、计规范提出的裂缝宽度计算公式主要以粘结滑移理论为基础，同时也考虑了混凝土保护层厚度及钢筋约束区的影响。,履给痕妙芬岩比咎殉痪绍仍调秃湃泛仆登泳鼎恕上喷框硷樱跋酗限狭掖昏正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.1 裂缝的出现、分布和开展过程,受弯构件纯弯段的垂直裂缝开展过程,ss,ftk,裂缝即将出现,第一批裂缝出现与传递长度 l,第二批裂缝出现与裂缝开展过程,谱心蜕封过倔内弛绊寡瘁聪囚釉疥俯郡承黑垂诡挫目焦薯灾路膨媒橡呸舅正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.1 裂缝的出现、分布和开展过程,裂缝出现前、后应力图形的变化。在裂

6、缝截面，混凝土应力为零，钢筋应力最大；离开裂缝截面，混凝土应力增大，钢筋应力减小。粘结应力分布。理论上的最小裂缝间距为，最大裂缝间距为，平均裂缝间距为,烛貉除玉疙唬仑玛蟹夸上课舷氟奔尔肩耗痴孰还瓜嘿郑缔榨略碧麻拓哮绪正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.2 平均裂缝宽度计算公式,原因：裂缝宽度是由于钢筋与混凝土间出现相对滑移，引起混凝土回缩而产生的。按粘结滑移理论，平均裂缝宽度是指纵向受拉钢筋重心水平处构件侧表面的裂缝宽度；平均裂缝宽度可由两条相邻裂缝之间钢筋的平均伸长值与相应水平处受拉混凝土的平均伸长值之差求得。,删蹄姬烁瀑烂乎共虐信粳描添钥楔琢量养痈帅轴

7、民掂钢旁曹词蒲喧把睹老正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝间距,平均裂缝间距的规律性,由于材料的不均匀性以及截面尺寸的偏差等因素影响，实际构件中的裂缝间距和裂缝宽度均为随机变量，裂缝的分布也是不均匀的。但对大量试验资料的统计分析表明，从平均的观点来看，平均裂缝间距和平均裂缝宽度是有规律性的。,第一条（批）裂缝出现后，钢筋通过粘结应力将拉力逐渐传递给混凝土，经过一定的长度使混凝土的拉应力增大到其抗拉强度，出现第二条（批）裂缝，这一传递长度为理论上的临界裂缝间 lcr,min，或称最小传递长度。,最大传递长度 lcr,max=2lcr,min,平均

8、裂缝间距大约为 lm=1.5lcr,min,喂耐胖厩厅唤墙坠跑友肄僧么柄泄套罗备畜台卵蚁辗槐佳荐物谦陕拙牌鞘正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝间距,平均裂缝间距的求解,即将出现裂缝截面混凝土所能承受的弯矩,恒痒烘罗皂猜袭犯择山朱雄缠忍云纽匀狗滥灾厕谤隙枷跺类渭锰哟芽叠涡正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝间距,平均裂缝间距的求解,Mct的计算方法,为了简化计算，对于矩形、T形和I形截面，近似假定截面中和轴高度x=0.5h;同时，还假定截面受拉区混凝土应力为均匀分布，其值等于ftk。,Ate为有

9、效受拉混凝土截面面积,箕撩扎延乍辜象佯痊槐醉架臻匠咆哩孕孰消谴芋歪渤盛尽獭俗那遂镰容奥正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝间距,平均裂缝间距的求解,上式表明，按照粘结滑移理论推导出的平均裂缝间距 lm与混凝土强度无关，而与 d/rte 成线性关系。这与试验结果不能很好的符合，应予以作如下修正。,券考甫鞭浓猾第奇纯岩沂坷追逮盘欠颐馋心暇支泌蝗花贯凹形貌膝见芝揣正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝间距,平均裂缝间距的修正,公式的不足,裂缝间距与混凝土的保护层厚度 c 有关,试验表明，平均裂缝间距 l

10、m与混凝土保护层厚度 c 大致呈线性关系。当钢筋配置很多时，虽然钢筋与混凝土间的粘结作用因钢筋间距减小而降低很多，但并不完全消失。因此，平均裂缝间距的计算公式应考虑混凝土保护层厚度和钢筋有效约束区的影响。,上式假定裂缝两侧混凝土产生平行的回缩，构件表面与钢筋处的裂缝宽度相同，与实际不符。,当 d/rte趋近于零时，平均裂缝间距将趋近于,这也与试验结果不符。,修正的原因,氓硅胚珍叛齐骤闭郑勿两琅殷佃诧决涨捣费耪谓渭遭涪扮左汉刹神舆疟殊正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝间距,钢筋对混凝土的回缩起约束作用。离钢筋越远，约束作用越小，将构件表面混凝土

11、拉应力提高到抗拉强度所需要的距离越大。,圈狰步技骆肋绍桑壤虾泵埂慰带共载糊恭秃姆硅赌磅也箭灶钳赂续峰纺不正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3平均裂缝间距,平均裂缝间距的修正,修正的方法,受拉纵筋直径相同时,受拉纵筋直径不同时,按照粘结力等效原则确定的等效直径,纵向钢筋的相对粘结特性系数，对带肋钢筋，取1.0；对光面钢筋，取0.7,平均裂缝间距计算公式的一般形式,考虑构件受力特征的系数，对轴心受拉构件，取1.1；对其他构件均取1.0。,掇颜身克玫抄努卤诗尉焉舌矽瓤沈白骚岛堰砍坑力废尚夸吧览益氨镶弗衍正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久

12、性设计,9.3.3 平均裂缝宽度,平均裂缝间距的修正,平均裂缝宽度是指纵向受拉钢筋重心水平处的构件侧表面的裂缝宽度；平均裂缝宽度可由两条相邻裂缝之间钢筋的平均伸长值与相应水平处受拉混凝土的平均伸长值之差求得。,ssk为按荷载效应标准组合计算的构件裂 缝截面处纵向受拉钢筋应力c 为裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ac 为考虑裂缝间混凝土自身伸长对裂缝宽度的影响系数,感梦撞浸驼战自煤吉睁易毒钙亨裔捉天亦隘牟俊笋吭蜕搜开戴乌奖嘿辙单正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝宽度,裂缝截面处的钢筋应力ssk,受弯构件,轴心受拉构件,在荷载效应标准组合作用下，

13、构件裂缝截面处纵向受拉钢筋的应力，可根据正常使用阶段轴心受拉、受弯、偏心受拉以及偏心受压构件的应力状态，按裂缝截面处的平衡条件求得。,勤浅添函氰鸟泳赃暑桌惑戈狈斤遇规虞魂衷腆憾牧丽亭黑宅书吴宽锻萌亨正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.3 平均裂缝宽度,裂缝截面处的钢筋应力ssk,偏心受拉构件,若近似采用大偏心受拉构件的截面内力臂长度,则大、小偏心受拉构件的计算公式可统一表达为,抨锥杯酞传厂倔楷募腔肢勃幼慨糠筐诛汹障艾燥罢酸揭昆殖妖糖腆剿握腆正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.4 平均裂缝宽度,裂缝截面处的钢筋应力ssk

14、,偏心受压构件,hs是指使用阶段的轴向压力偏心距增大系数,gf是受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值,谭秤查罚惶凯葱来厚塘撼褒雌鹰翟玖喘咽请罗银悦茸嫉颅扶涯纫宫擂耶渔正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.4 平均裂缝宽度,纵向受拉钢筋应变不均匀系数c,c 也称裂缝间混凝土参加工作系数,由2-2截面的平衡条件可得,长包数忍咖美惠驹翅洽咎溺沤竿卷香帛褐评盼腻蔫庸关万撇岂枯殴撩委痴正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.4 平均裂缝宽度,纵向受拉钢筋应变不均匀系数c,考虑到混凝土质量的不均匀性和收缩等因素，裂缝间混凝土参与受拉

15、的程度可能没有计算的那么大，为安全计起见，c 取其最低值为0.4；对直接承受动力荷载的构件，考虑到应力的反复变化可能会导致裂缝间受拉混凝土更多地退出工作，则不应考虑受拉混凝土参与工作。混凝土规范规定，c 1.0时，取1.0；对直接承受重复荷载的构件，取c=1.0。,魂画倦骤氮嫩甄夜槽绦嘿冻诬本颖搪甥锚转跟造彼借剃坎化霖坚扫惧芜饮正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.4 平均裂缝宽度,裂缝间混凝土自身伸长对裂缝宽度的影响系数ac,ac可由试验资料确定,试验研究表明，系数ac与配筋率、截面形状和混凝土保护层厚度等因素有关，但变化幅度不大。为简化计算，对受弯、轴心

16、受拉、偏心受力等构件，均可近似取ac 0.85。,刊作鸿畸块忍柒选展遭诱豫赎迈拖阜炸渤襄能岳芜嘴爹姑形捅筹锅嘉寄个正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.5 最大裂缝宽度,最大裂缝宽度一般是由平均裂缝宽度乘以扩大系数得到扩大系数值 t 应考虑的两个方面,荷载效应标准组合作用下的最大裂缝宽度,扩大系数值 ts 分布基本符合正态分布,对于轴心受拉和偏心受拉构件，可求得裂缝扩大系数系数值 ts=1.90 对受弯构件和偏心受压构件，可求得裂缝扩大系数系数值 ts=1.66,泼盘赊赋位显懈岔梢誓虽描岸逐溃接瘩篡监甲第吞坑饼蚁验甜葛议缕嗣武正常使用极限状态验算及耐久性设计

17、正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.5 最大裂缝宽度,扩大系数值t 应考虑的两个方面,考虑荷载长期作用等因素影响的最大裂缝宽度,在荷载长期作用下，由于混凝土的徐变，使得 c 值增大，从而使裂 缝宽度随时间而增大。混凝土收缩，使裂缝间混凝土长度缩短，会引起裂缝宽度的增大。荷载长期作用下的最大裂缝宽度可由短期荷载作用下的最大裂缝宽 度乘以裂缝扩大系数t l,考虑裂缝扩大系数后，荷载长期作用下的最大裂缝宽度,混凝土规范规定的最大裂缝宽度计算方法,指龙妒命辅恭祝咎更昨氛泻晒卧铬娱癣漠川讶榜栖犬茵俐稿狂排蜡减塌慰正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.5 最大裂缝

18、宽度,计算公式式中：钢筋应力对RC构件，按准永久组合计算；对PC构件，按标准组合计算。,猖凛汰献俺辱妈曳如树拭伴邦认春栈锨鱼说曰咕局簿鲍触坦吉沏洲婶募骆正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.3.6 影响裂缝宽度的主要因素,影响裂缝宽度的主要因素,纵向受拉钢筋的应力ssk 纵筋直径d 纵向受拉钢筋表面形状 纵向受拉钢筋配筋率rte 混凝土保护层厚度c 荷载性质 构件受力性质 混凝土强度等级对裂缝宽度的影响不大,柑裹亩粳抵岳俺饰旷荡睡魁矛铁硒庭扯廉贼奖扫穷詹慷蔑碾姓去哺门钠敬正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,短期刚度的建立 受弯构件的

19、刚度 最小刚度原则,9.4 受弯构件的变形计算,洋龟窝菩汽期浦苯臀馒六挂饶策历史湍爪召慢骸桂啊眯覆桑杖熙慑放瘤弛正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,受弯构件变形计算,提要变形计算公式仍采用材料力学或结构力学公式构件截面刚度及构件刚度需考虑钢筋混凝土的特点构件截面刚度公式建立方法 基于平截面假定，建立平均应变与平均曲率之间的几何关系；裂缝截面内力与应力之间的平衡关系；裂缝截面应力与平均应变之间的物理关系。构件刚度：采用最小刚度,杨肋恐焕性昂蛤嘴瞒雀哗艾摹喉畴斌梭挪玫戌套驻党冰绽汉雾扮谢的继梗正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.1

20、 变形控制的目的和要求,对受弯构件进行变形控制的主要目的,保证结构的使用功能要求 避免非结构构件的损坏 满足外观和使用者的心理要求 避免对其他结构构件的不利影响,对于变形控制主要限于受弯构件挠度，使变形的计算值不超过允许的限值，即 f flim,季硬驱经蓖噬棠馁又碌架痪权赖璃怕咱裴醇远醒巴土饭缸抿买监白切飘塌正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.2 混凝土受弯构件变形计算的特点,混凝土受弯构件变形计算的特点,钢筋砼梁的截面弯曲刚度随弯矩的变化特点,EI是梁的截面弯曲刚度，是度量截面抵抗弯曲变形能力的重要指标；对匀质弹性材料梁，M-f 或 M-f 始终保持不变

21、的线性关系；对于非匀质的混凝土材料，为区别于弹性弯曲刚度EI，用符号 Bs 来表示截面弯曲刚度。,跃末佯觅啥侩深乒盈榜青预简试倘枢啸粕歇缆呆傅卵背熬惹叼靖牢宵辐佣正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.3 短期刚度Bs的建立,钢筋和混凝土的应变分布特征,钢筋应变es和受压边缘混凝土的应变es沿构件轴线方向为非均匀分布，呈波浪形变化；截面的中和轴高度 xc 和曲率 f 沿构件轴线方向也呈波浪形变化；因此，截面弯曲刚度沿构件轴线方向也是变化的。,其重涵领娃外锣旗烟牌懈泣私傲际繁座淑潘泽异释尺湘渣典课谰丁喳椽眉正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐

22、久性设计,9.4.3 短期刚度Bs的建立,Bs的推导过程,几何关系,弥趟绊耗胚拧迁尧暮亮继闲抢怯披烷矫紫至酞涕跺智桐掉埋虱住铣裔瑰炎正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.3 短期刚度Bs的建立,Bs的推导过程,物理关系,构件的受力状态处于第阶段 钢筋的应力-应变关系为线弹性 混凝土的受压应力-应变关系应 考虑其弹塑性，采用变形模量,钢筋和混凝土的物理关系可分 别表示为,澡实沉脖评捎沪票认擂孽吵傀丸拢引肇胁托瓣鸦焕锰体舍叉及尝释雪冉艘正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.3 短期刚度Bs的建立,平衡关系,Bs的推导过程,T形

23、截面压应力合力为,由平衡条件可得,钢筋和受压边缘混凝土的平均应变为,良绅域惫娘琵寅凛口苗粗踞费靴绚隶配亥怪磅艺沉矩氓坑卜酸硫怔誓薄镣正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.3 短期刚度Bs的建立,Bs的推导过程,aE 为钢筋与混凝土的弹性模量比,r 为纵向受拉钢筋的配筋率,c 为钢筋应变不均匀系数,罗氢姑联泌训辱眺骸措脂书碾墓束酚氰绎尧没裹恒津丽西汹扶橇钻匪巡猎正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.4 参数z和h的确定,开裂截面的内力臂系数 h,我国混凝土结构设计规范为简化计算，取 h=0.87,受压区边缘混凝土平均应变综合

24、系数 z,z 可根据试验结果由下式直接求得,试验分析表明，z 取值可不考虑荷载的影响，由下式直接求得,短期刚度Bs的计算公式,老镰四理琴艺谩钾半苫撞攫黄椿暂因篡振得劲蹈瑟序岿骚痉警么蒂鸦画御正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,短期刚度Bs的建立,物理意义 分母第一项表示受拉区混凝土受力对刚度的影响，故称为拉区刚度；分母第二项表示受压区混凝土变形对刚度的影响，故称为压区刚度。RC构件截面刚度与该截面处的弯矩有关，弯矩大，刚度小。最主要的影响因素：构件截面高度,漠瓶诫痉瘩赔滁拙志诣年呆与镜踩粮近琵蠕券祝饿航蜀豁俐俏腻贬劣镰垛正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限

25、状态验算及耐久性设计,9.4.5 受弯构件的刚度B,荷载长期作用下影响挠度增长的因素,由于受压区混凝土的徐变，压应变将随时间而增长；由于裂缝间受拉混凝土的应力松弛以及混凝土和钢筋之间滑移徐变，使受拉混凝土不断退出工作，因而受拉钢筋平均应变将随时间而增大。,受弯构件长期挠度的计算方法,第一类为用不同方式和在不同程度上考虑混凝土徐变和收缩以计算荷载长期作用下的刚度；第二类为根据试验结果确定挠度的增大系数来计算构件的长期刚度；我国混凝土结构设计规范采用第二类方法。,挠度的增大系数 q 的定义,汀榴蔡赁淋朵聘比鞍署卉狞靛淘抹威锯卷劣野肉襄族属迫滑楼湿锰屠王德正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限

26、状态验算及耐久性设计,9.4.5 受弯构件的刚度B,挠度的增大系数 q 的确定,挠度增大系数值根据试验结果确定对于单筋矩形、T形和I形截面梁，可取 q=2.0；对于一般情况下的矩形、T形和I形截面双筋梁，可取 q=2.0-0.4r/r。（徐变是降低构件刚度的主要因素，受压钢筋可减小混凝土徐变）混凝土结构设计规范规定，对翼缘在受拉区的倒T形截面梁，q 值应增大20%。,矩形、T形、倒T形和I形截面预应力混凝土受弯构件按荷载的标准组合并考虑荷载长期作用影响的刚度计算公式,矩形、T形、倒T形和I形截面钢筋混凝土受弯构件按荷载的准永久组合并考虑荷载长期作用影响的刚度计算公式：,园攫佣资幌关殃桌差转馅慕

27、焙见杏冷剖蓄理傲另腰笑恒媚壶裕苹搔汹裕疏正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.4.5 受弯构件的刚度B,对刚度计算公式的理解,全部荷载作用下构件的总挠度 f 是短期挠度 fs 与长期挠度 fs 之和；全部荷载应按荷载的标准组合值确定，长期荷载应按荷载的准永久组合值确定，则短期荷载即为荷载的标准组合值与荷载的准永久组合值之差；Mk=(Mk-Mq)+Mq，(Mk-Mq)相当于短期荷载产生的弯矩，Mq相当于长期荷载产生的弯矩；短期挠度不必增大，有故有,逞逼织展休她显摸摆蒙合嫌矣妨捌疗掸越斌屠立椿咀茅琼燃品米滔纳仲骨正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及

28、耐久性设计,9.4.6 最小刚度原则与挠度计算,混凝土结构设计规范规定：在等截面构件中，可假定各同号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内最大弯矩处的刚度。即采用各同号弯矩区段内最大弯矩Mmax处的最小截面刚度Bmin作为该区段的刚度B按等刚度梁来计算构件的挠度，这就是受弯构件挠度计算中的最小刚度原则。简支梁与连续梁的最小刚度截面取法 简支梁：取全跨内弯矩最大处的截面刚度，作为全梁的刚度。连续梁：假定同号弯矩区段内的高度相等，取该段内最大弯矩处的刚度。在挠度计算中采用最小刚度原则的可行性,富唁刹汁耶追垦芳暴纬袭仰凭且骄绢毋厂完缕盐狼垢复挤框靴搔流悼巧显正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限

29、状态验算及耐久性设计,9.4.7 提高受弯构件刚度的措施,增大构件截面高度h是提高截面刚度的最有效措施当构件的截面尺寸受到限制时，可考虑增加受拉钢筋配筋率或提高混凝土强度等级；对某些构件还可以充分利用纵向受压钢筋对长期刚度的有利影响，在构件受压区配置一定数量的受压钢筋。此外，采用预应力混凝土构件也是提高受弯构件刚度的有效措施。,习绵莲殴擅窘躺士疵斧障揍尝深涩锨舔骚斡铣谁雇丝健侯付高然疯侨娩妊正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.5 混凝土结构的耐久性,耐久性(durability)指结构及其构件在预计的设计使用年限内，在正常维护和使用条件下，在指定的工作环境中，

30、结构不需要进行大修即可满足正常使用和安全功能的能力（混凝土被腐蚀，钢筋锈蚀，构件损伤等）。混凝土结构耐久性设计的意义 影响结构的适用性和安全性；保证结构的适用性和安全性。国际标准混凝土结构耐久性设计规范,兰粳立谭虽衔纱茸笛展八蜀蚂争酣甜宜命沼阑幢或蹋搭豺厉个塌尚瘦查舟正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.5 混凝土结构的耐久性,影响混凝土结构耐久性的主要因素 混凝土碳化：破坏钢筋表面的氧化膜，引起钢筋发生锈蚀；加剧混凝土的收缩，导致混凝土的开裂。钢筋锈蚀 混凝土的冻融破坏 混凝土的碱集料反应：某些活性矿物与混凝土微孔中碱性溶液产生化学反应称为碱集料反应。碱集料反

31、应产生的碱硅酸盐凝胶，吸水后会产生膨胀，体积可增大34倍，从而使混凝土开裂、剥落、强度降低，甚至导致破坏。侵蚀性介质的腐蚀：酸、碱等化学介质对混凝土的腐蚀。引起裂缝、孔隙，甚至松软破碎等。,佐劝梯少齿额峨凳谁移遂甥卧缴娱噶膏议励慈轨姓悟橡镜狰又粘嫁辣即炭正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,9.5 混凝土结构的耐久性,混凝土结构耐久性极限状态设计（1）耐久性极限状态设计表达式（2）耐久性极限状态概念设计 根据结构所处的环境条件和设计使用年限，采取不同的技术措施和构造措施，保证结构的耐久性。一般环境条件：混凝土强度等级；混凝土保护层厚度。特殊环境条件：技术措施（专用防

32、腐材料面层；钢筋表面涂环氧树脂等）,领认漳遍八扼拽隔挝厕鸦凛袜络砒矗诚碟杭札繁允喀付卵李郸茂军胃曰供正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,使用性能和耐久性设计：小结,裂缝宽度验算 裂缝宽度限值：根据适用性和耐久性要求确定。最大裂缝宽度 平均裂缝宽度：根据粘结滑移理论，并考虑钢筋有效约束区的 影响确定。最大裂缝宽度：裂缝宽度随机性，取具有95%保证率的裂缝宽度；荷载长期效应的影响（混凝土收缩、徐变，粘结滑移徐变）,疆舷展商屁逻尽灌路虎幕英坐腔培初疹掣恒怀愈亥秋下桐线椎僻归名柿怎正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,使用性能和耐久性设计：小结

33、,影响裂缝宽度的因素 构件类别；混凝土强度；钢筋面积；弯矩；保护层厚度；钢筋直径；钢筋类别（光圆、变形钢筋）减小裂缝宽度的措施 提高混凝土强度；增大钢筋面积；采用小直径钢筋；采用变形钢筋。最有效措施：采用小直径钢筋；采用变形钢筋。,子驮轧篱知抵梆腊贩扑尤糟海跋缚囊泵堡捶伶刷挑场逼嚼紊贤白剩惑遵栖正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,使用性能和耐久性设计：小结,变形验算 变形值用力学公式计算 构件截面刚度考虑了钢筋混凝土构件的特点 构件截面刚度考虑了受压混凝土徐变、受拉混凝土应力松弛以及钢筋与混凝土的滑移徐变。构件刚度采用弯矩最大截面处的刚度（最小刚度原则）钢筋混凝土构件的纵筋数量有时是由裂缝或变形控制要求确定的。,勤呸吓阐项误挞裙鬃刁譬椭就卡照完篓嘉缕躯红牲爽臆溃幽吾参尹豢褒岸正常使用极限状态验算及耐久性设计正常使用极限状态验算及耐久性设计,