1、正常使用極限狀態的正常使用極限狀態的荷載效應組合值荷載效應組合值變形、裂縫寬度的變形、裂縫寬度的限值限值。見。見建工教材建工教材P322 P323的的 附表附表4 41 1、 4 43 3 。nikQiCiKQGKSSSS21nikQiqiGKSSS1qi-準永久系數準永久系數，民用建筑一般為，民用建筑一般為0.30.5。荷載標準組合值荷載標準組合值約為約為基本組合值的基本組合值的50%70%第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享12021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算 1、保證建筑、保證建筑使用功能使用功能的要求。的要求。 2、防止對、防止對結構構件結構構件產生不良影響。產生

2、不良影響。 3、防止對、防止對非結構構件非結構構件產生不良影響。產生不良影響。 4、保證、保證使用者的感覺使用者的感覺在可接受的程度之內。在可接受的程度之內。f flimfP 牛牛文庫文檔分享22021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算受彎構件的撓度限值受彎構件的撓度限值 構構 件件 類類 型型 撓度限值撓度限值（以計算跨度（以計算跨度 l0計算）計算） 吊車梁吊車梁：手動吊車：手動吊車 電動吊車電動吊車 l0/500 l0/600 屋蓋、樓蓋及樓梯構件屋蓋、樓蓋及樓梯構件 ： 當當 l0 9m 時時 l0/200(l0/250) l0/250(l0/300) l0/300(l0/400)

3、 -建工教材建工教材P322的附表的附表4 41 1 牛牛文庫文檔分享32021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算fP244853845lEIMEIqlf23121481lEIMEIPlf22lSlEIMSfEIMMEI 可見，可見， EIM 牛牛文庫文檔分享42021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算M 0彈性梁彈性梁鋼筋混凝土鋼筋混凝土適筋適筋梁梁McrMyMu中和軸中和軸隨隨荷載的增加荷載的增加而減小；而減小；隨隨時間的增加時間的增加而減小；而減小；沿沿構件跨度構件跨度是變化的。是變化的。隨隨配筋率的增加配筋率的增加而增加；而增加；Mktg =BsBs =0.85EcI0Bs =

4、 tg = Mk / 牛牛文庫文檔分享52021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算（在荷載效應在荷載效應標準組合標準組合作用下的剛度稱作用下的剛度稱短期剛度短期剛度B BS S）fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120ksMB 由前述可知： 牛牛文庫文檔分享62021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算lm- cm lmlm+ sm lmrlm( cm + sm)lmMkMkh0由三角形相似得由三角形相似得01hrcmsm由數學可知由數學可知01hrcmsmcmsmkshMB0中和軸中和軸 牛牛文庫文檔分享72021/3/270hAMsksk第九章 裂縫寬度和變形的驗算w

5、wck ckx x0 0 h0 skAsC h0Mk0hAEMEsskssksksm202020bhEMbhEMbhEMEckckcckccckcckccmwxwx200bhMkckwx（由右圖可得由右圖可得） 牛牛文庫文檔分享82021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算將將代入公式代入公式 后得：后得：cmsmkshMB0 EssshAEB20 牛牛文庫文檔分享92021/3/271、-開裂截面的內力臂系數開裂截面的內力臂系數 試驗試驗表明表明,當當Mk =（0.50.7）Mu時時, 內力臂的變化也不大內力臂的變化也不大, 值在值在0.830.93之間波動。之間波動。 規范規范取取 =0

6、.87。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享102021/3/27 反映了裂縫間混凝土反映了裂縫間混凝土參與受拉工作參與受拉工作的程度。的程度。ss 鋼筋應變鋼筋應變砼應變砼應變第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享112021/3/27sssss-1 平均應變平均應變 sD D s裂縫截面應變裂縫截面應變 sMcrMy 可表示為可表示為Mcr / Mk的函數的函數另外，另外， s與作用彎矩與作用彎矩Mk成正比成正比第九章 裂縫寬度和變形的驗算)(ss-與與Mcr近似成正比近似成正比)(ss-（由右圖可知由右圖可知： 與與DDs近似成正比近似成正比 而而DDs又與又與Mcr近

7、似成正比近似成正比 s- sMk 牛牛文庫文檔分享122021/3/21.01.0-kcrMM11 . 1 當當 1.0時，取時，取 =1.0；對直接承受重復荷載的構件，取對直接承受重復荷載的構件，取 =1.0。 第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享132021/3/27Mcr、 MkhfhbbbhMctkffcr)(5 . 0 8 . 0-ftkb chbfhf第九章 裂縫寬度和變形的驗算0hAMsskk skAs h0 牛牛文庫文檔分享142021/3/27-kcrMM11 . 1及及Mcr、 Mk代入代入ffstehbbb

8、hA)(5 . 0- sktetkf65. 01 . 1-并近似取并近似取 c/ =0.67，h/h0=1.1后得后得第九章 裂縫寬度和變形的驗算將將 牛牛文庫文檔分享152021/3/27對軸心受拉構件對軸心受拉構件：取構件截面面積；取構件截面面積；對受彎、偏壓、偏拉構件對受彎、偏壓、偏拉構件：取：取Ate=0.5bh+(bf-b)hf。0.5h0.5h第九章 裂縫寬度和變形的驗算skskAhM087. 0testeAA te為以為以有效受拉砼截面面積有效受拉砼截面面積 計算的受拉鋼筋配筋率計算的受拉鋼筋配筋率 牛牛文庫文檔分享162021/3/273、 -受壓區邊緣混凝土平均應變受壓區邊緣

9、混凝土平均應變綜合綜合系數系數 試驗試驗表明表明,當當Mk =（0.50.7）Mu時時, 系數系數 的變化很小的變化很小, ,規范規范取取: :fEE5 . 3162 . 00)(bhhbbfff- f -受壓翼緣加強系數受壓翼緣加強系數第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享172021/3/27fEssshAEB5 . 3162 . 015. 120第九章 裂縫寬度和變形的驗算將參數將參數 、 代入代入 后得后得 EssshAEB20 牛牛文庫文檔分享182021/3/27 受壓區混凝土的受壓區混凝土的徐變徐變; 受拉區混凝土的受拉區混凝土的應力松弛應力松弛; 鋼筋與混凝土間鋼筋與混

10、凝土間粘結滑移徐變粘結滑移徐變; 混凝土混凝土收縮收縮等會導致梁的等會導致梁的剛度減小剛度減小、撓度增大撓度增大。第九章 裂縫寬度和變形的驗算按按荷載效應標準組合荷載效應標準組合并考慮并考慮荷載長期作用荷載長期作用影響的剛度。影響的剛度。 牛牛文庫文檔分享192021/3/27-4 . 00 . 2skqkBMMMB-) 1(第九章 裂縫寬度和變形的驗算: -考慮考慮荷載長期作用荷載長期作用對對撓度增大撓度增大的影響系數的影響系數。對對翼緣位于受拉區翼緣位于受拉區的倒的倒T形形截面截面, 應增加應增加20%。 牛牛文庫文檔分享202021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算1由由M、B、1/

11、r間的關系有間的關系有SqBMr11SqkBMMr-21BMrrrk2111skqkBMMMB-) 1( 牛牛文庫文檔分享212021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算直接應用公式直接應用公式用結構力學的方法。用結構力學的方法。fqBqlf43845如均布荷載作用下：虛功原理法虛功原理法（單位力法）（單位力法）等等 牛牛文庫文檔分享222021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算最小剛度原則最小剛度原則忽略剪切忽略剪切變形變形, 只考慮彎曲變形。只考慮彎曲變形。 在等截面構件在等截面構件中中,假定假定同號彎矩區段同號彎矩區段的剛度相等的剛度相等,并取用并取用該彎矩區段內最大彎該彎矩區段內

12、最大彎矩處矩處的剛度。的剛度。中和軸中和軸 若某跨的剛度滿足若某跨的剛度滿足 ，則，則該跨可按該跨可按等剛度等剛度計算，且剛度取計算，且剛度取跨中最大彎矩截面跨中最大彎矩截面的剛度。的剛度。彎矩圖彎矩圖 牛牛文庫文檔分享232021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算（1 1）增大截面增大截面尺寸尺寸; ;（2 2）施加預應力施加預應力; ;（3 3）改變截面改變截面形狀形狀, ,如如增加受壓翼緣增加受壓翼緣; ;（4 4）增加配筋量和提高混凝土強度等級增加配筋量和提高混凝土強度等級 對提高對提高 的效果的效果不明顯。不明顯。增大截面高度增大截面高度和和施加預應力施加預應力為最有效的措施。為

13、最有效的措施。 牛牛文庫文檔分享242021/3/27視視帶裂縫的受彎構件帶裂縫的受彎構件為為等剛度的構件等剛度的構件, ,短期撓度短期撓度 f s )(a)(b)(c第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享252021/3/27crscrscrBBMMMMBB02201-第九章 裂縫寬度和變形的驗算0WfMtkcr0095.0IEBCcrCcrIEB 牛牛文庫文檔分享262021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算002WS 牛牛文庫文檔分享272021/3/27橋規橋規的長期撓度的長期撓度:fl = f s C40 C40以下混凝土時以下混凝土時: : = 1.6 C40 C40C

14、80C80混凝土時混凝土時: : = 1.451.35消除消除結構自重產生的長期撓度結構自重產生的長期撓度后的限值為后的限值為: :梁式橋主梁的梁式橋主梁的最大撓度最大撓度 l / 600; ;梁式橋主梁的梁式橋主梁的懸臂端的撓度懸臂端的撓度 l / 300; ;第九章 裂縫寬度和變形的驗算limfffsl 牛牛文庫文檔分享282021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算當當fl l/1600/1600時時, ,可不可不設設預拱度預拱度; ;當當fl l/1600/1600時時, ,應設置預拱度。應設置預拱度。QGww21D 牛牛文庫文檔分享292021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算

15、2 2、影響、影響l、w大小的大小的本質因素本質因素1 1、l越大、越大、w越大越大3 3、減小、減小w的措施：的措施：第一第一選直徑小的選直徑小的變形鋼筋變形鋼筋; ;第二第二增加配筋增加配筋; ;加大截面尺寸加大截面尺寸或或提高混凝土強度等級的提高混凝土強度等級的效果非常有限效果非常有限 牛牛文庫文檔分享302021/3/27（以軸心受拉構件為例）（以軸心受拉構件為例）N1=0NcrAB第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享312021/3/27N2=NcrAB第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享322021/3/27Nk N3NcrAB混凝土實際強度混凝土實際強度Cll

16、2ll為通過粘為通過粘結應力結應力 的積的積累可使砼達到累可使砼達到ft 的的長度長度。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享332021/3/27NkN4 N3 NcrABClmlm第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享342021/3/27ABClmlm第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享352021/3/27:混凝土混凝土和鋼筋的和鋼筋的應應變變沿構件的長度基本上是沿構件的長度基本上是均勻分布均勻分布的。的。:當構件最薄弱截面當構件最薄弱截面的的混凝土達到抗拉強度混凝土達到抗拉強度時。時。:裂縫截面的裂縫截面的混凝土混凝土退出退出工作工作,應力應力為為零零;而而

17、鋼筋拉應力突增鋼筋拉應力突增DDs;配筋率越配筋率越小小,DDs就越大。就越大。（以下（以下9 9款與前面圖示分析款與前面圖示分析一致一致, ,大致大致說一下即可）說一下即可）第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享362021/3/27:隨著隨著距裂縫截面距距裂縫截面距離的離的增加增加,混凝土混凝土中的拉應力中的拉應力 c逐漸逐漸增加增加;而而鋼筋中的鋼筋中的拉應力則逐漸減小拉應力則逐漸減小。:距裂縫截面距裂縫截面 處處,混凝混凝土拉應力土拉應力 c增大到增大到 時時,將出現新的裂縫。將出現新的裂縫。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享372021/3/279.2 裂縫寬度驗

18、算:從從第一條（批）裂縫出現到裂縫全第一條（批）裂縫出現到裂縫全部出齊為裂縫出部出齊為裂縫出現階段現階段,該該階段是裂縫間距計算的依據階段是裂縫間距計算的依據。:如果如果裂縫間的距離小于裂縫間的距離小于2 l,則則不不會出現新的裂縫。裂縫間距最終將穩定在（會出現新的裂縫。裂縫間距最終將穩定在（l 2 l）之）之間間,平均間距可取平均間距可取1.5 l。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享382021/3/279.2 裂縫寬度驗算:裂縫裂縫出齊出齊后后,荷載荷載繼續增加繼續增加,混混凝土回縮凝土回縮,鋼筋伸長鋼筋伸長,兩者間的變形差產生裂縫寬度兩者間的變形差產生裂縫寬度,這這也是也是裂

19、縫寬度計算的依據裂縫寬度計算的依據。裂縫的出現、分布、開展以及裂縫間距和寬度具裂縫的出現、分布、開展以及裂縫間距和寬度具有很大的有很大的離散性離散性; 二是二是裂縫間距和寬度的統計平均值具有一定的裂縫間距和寬度的統計平均值具有一定的規律性規律性。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享392021/3/27認為認為鋼筋與砼間鋼筋與砼間有粘結、有滑移有粘結、有滑移；裂裂縫寬度縫寬度是裂縫間距范圍內是裂縫間距范圍內鋼筋與混凝鋼筋與混凝土的變形差土的變形差所造成。所造成。認為認為開裂后鋼筋與砼間仍保持可靠粘開裂后鋼筋與砼間仍保持可靠粘結，結，無相對滑動無相對滑動，沿裂縫深度存在，沿裂縫深度存在

20、應應變梯度變梯度，保護層越厚保護層越厚，表面裂縫越寬，表面裂縫越寬綜合了綜合了上述兩種理論中影響裂縫寬度上述兩種理論中影響裂縫寬度的的主要因素主要因素，并在，并在統計回歸統計回歸的基礎上的基礎上建立了實用的計算公式。建立了實用的計算公式。粘結粘結滑移理論滑移理論無滑移理論無滑移理論裂縫綜合理論裂縫綜合理論第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享402021/3/279.2 裂縫寬度驗算tetmAflu 5.15.1ssmtetmAAuAfllluAAmssss-21c=0c=fts1s2ms1s2mtemdKl1temtdf83第九章 裂縫寬度和變形的驗算tetssssAfAA-21 牛

21、牛文庫文檔分享412021/3/279.2 裂縫寬度驗算,鋼筋鋼筋直徑越細直徑越細,裂縫間距越小裂縫間距越小, 裂縫寬度也越小裂縫寬度也越小, 這是控制這是控制“裂縫寬度裂縫寬度”的一個重要原則的一個重要原則。,裂縫間距裂縫間距與混凝土保護層厚度與混凝土保護層厚度c 有關有關, 因此對上式修正如下因此對上式修正如下:temdKl1第九章 裂縫寬度和變形的驗算teeqmdKcKl12iiiiieqdndnd2其中其中 牛牛文庫文檔分享422021/3/279.2 裂縫寬度驗算mctmmsmmllw-msmctmsml )1 (-鋼筋應變鋼筋應變砼應變砼應變第九章 裂縫寬度和變形的驗算85. 0)

22、1 (-smctmsskssmE 牛牛文庫文檔分享432021/3/27msskmlEw85. 0第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享442021/3/27按按荷載效應標準組合荷載效應標準組合計算計算的裂縫截面處的裂縫截面處 縱向受拉鋼筋的應力縱向受拉鋼筋的應力。skskAN第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享452021/3/270sskskahAeN-skskAhM087. 0大大偏心受拉構件內力臂近似取偏心受拉構件內力臂近似取h0-as第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享462021/3/27zAzeNsksk-020)1 (12. 087. 0hehzf-

23、0)(bhhbbfff-當當hf 0.2h0時，取時，取hf =0.2h0且且z 0.87h02000400011hlhes當當l0/h 14時，取時，取 s =1.0第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享472021/3/27（1）實測）實測表明表明,裂縫寬度裂縫寬度分布具有很大的分布具有很大的離散性離散性。（2）令）令 實測裂縫寬度實測裂縫寬度wi平均裂縫寬度平均裂縫寬度wm統計統計表明表明, 的概率密度分布基本的概率密度分布基本符合正態分布。符合正態分布。 1.0 1.00 050.050.000.00 2.0 2.0第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文

24、檔分享482021/3/27面積為面積為0.05, ,即即具有具有95%95%的保證率的保證率。 1.0 1.00 050.050.000.00 2.0 2.0msmwww)645. 11 (max s荷載標準組合下的荷載標準組合下的裂縫擴大系數裂縫擴大系數統計表明：統計表明：對對受彎、偏壓受彎、偏壓構件構件 s =1.66; 對對軸拉、偏拉軸拉、偏拉構件構件 s =1.9。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享492021/3/279.2 裂縫寬度驗算混凝土的混凝土的滑移徐變滑移徐變、受拉區混凝土的、受拉區混凝土的應力松弛應力松弛。混凝土的混凝土的收縮收縮。荷載

25、荷載變動變動及及環境溫度的變化環境溫度的變化。wmax= l swm根據長期觀測根據長期觀測結果結果, 第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享502021/3/27)08. 09 . 1 (maxteeqsskcrdcEw cr 構件受力特征系數。構件受力特征系數。 對受彎和偏壓構件對受彎和偏壓構件 cr=2.1;對偏拉構件對偏拉構件 cr 2.4 ;對軸拉構件對軸拉構件 cr 2.7 。sktetkf65. 01 . 1-iiiiieqdndnd2testeAA對對e0 /h0 0.55的偏壓的偏壓構件，構件，可可不不驗算驗算裂縫寬度。裂縫寬度。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫

26、文檔分享512021/3/27 確定最大裂縫寬度限值確定最大裂縫寬度限值對鋼筋混凝土對鋼筋混凝土結構結構:一類一類環境環境 二、三類環境二、三類環境求最大裂縫寬度求最大裂縫寬度求求 tetesteAA求求 sk先先求求內力標準值（內力標準值（Mk 或或 Nk），），再再求求 sk 。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享522021/3/27)08. 09 . 1 (maxteeqsskcrdcEw求求驗算條件驗算條件 若不若不滿足滿足,怎么辦怎么辦?第二第二增加配筋；增加配筋；也可施加預應力；也可施加預應力；加大截面尺寸、提高砼強度等級的加大截面尺寸、提高砼強度等級的效果非常有限效果

27、非常有限。第一第一減小鋼筋直徑、應用變形鋼筋；減小鋼筋直徑、應用變形鋼筋；第九章 裂縫寬度和變形的驗算求求 sktetkf65. 01 . 1- 牛牛文庫文檔分享532021/3/27是是受拉鋼筋位置處受拉鋼筋位置處的的裂縫寬度裂縫寬度, 通常只有通常只有構件表面裂縫寬度構件表面裂縫寬度的的1/51/3。受拉鋼筋對受拉鋼筋對離它越遠的混凝土離它越遠的混凝土的的約束作用越小約束作用越小。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享542021/3/27是以是以7.5d為半徑為半徑的圓的范圍。的圓的范圍。 約束區約束區內內的裂縫的裂縫密而密而細細, 約束區約束區外外的裂縫的裂縫疏而寬疏而寬。第九

28、章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享552021/3/27)1028. 030(321dEcccWsssfkc1 鋼筋表面形狀系數。鋼筋表面形狀系數。 對光面鋼筋對光面鋼筋c1=1.4,帶帶肋鋼筋肋鋼筋c1=1.0; c2 荷載長期效應影響系數。荷載長期效應影響系數。 c2=1+0.5Nl / Ns c3 與構件受力性質有關的系數。與構件受力性質有關的系數。 板式受彎構件板式受彎構件c3=1.15,其它受彎構件其它受彎構件 c3=1.0, 軸心受拉構件軸心受拉構件 c3=1.2, 偏心受拉構件偏心受拉構件 c3=1.1, 偏心受壓構件偏心受壓構件 c3=0.9,第九章 裂縫寬度和變形的驗

29、算 牛牛文庫文檔分享562021/3/27d 縱向受拉鋼筋的直徑。縱向受拉鋼筋的直徑。 縱筋配筋率。縱筋配筋率。 =As / bh0+ (bf - b)hf 。 當當0.02時時,取取=0.02; ; 當當0.006時時,取取=0.006; ; 對于軸拉構件對于軸拉構件 按按全部受拉鋼筋面積全部受拉鋼筋面積A As s的一半計算。的一半計算。ssss開裂截面鋼筋應力開裂截面鋼筋應力, ,計算公式計算公式同同建工規范建工規范的的sksk第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享572021/3/27 對鋼筋混凝土對鋼筋混凝土構件構件:類、類、類環境類環境 類、類、類環境類環境第九章 裂縫寬度

30、和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享582021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算9.4 9.4 混凝土結構的耐久性混凝土結構的耐久性 是指結構在是指結構在設計規定設計規定的使用年限的使用年限內內, 在正常維護下在正常維護下不需要不需要進行大修和加固進行大修和加固, 即能滿足即能滿足正常使用和安全功能正常使用和安全功能要求的能力。要求的能力。9.4.1 9.4.1 耐久性的概念耐久性的概念與與主要影響因素主要影響因素1 1、概念、概念9.3 9.3 混凝土構件的截面延性混凝土構件的截面延性 下學期介紹下學期介紹 牛牛文庫文檔分享592021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算2 2、主要影響因

31、素、主要影響因素內部內部因素因素: 混凝土強度混凝土強度 密實性密實性 水泥用量水泥用量 水灰比水灰比 氯離子氯離子 堿含量堿含量 外加劑用量外加劑用量 保護層厚度等保護層厚度等外部外部因素因素:環境溫度環境溫度 環境濕度環境濕度 CO2含量含量 侵蝕性介質侵蝕性介質等等是影響是影響耐久性耐久性的最主要綜合因素。的最主要綜合因素。混凝土碳化混凝土碳化鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕 牛牛文庫文檔分享602021/3/279.4.2 9.4.2 混凝土的碳化混凝土的碳化（1 1）混凝土中堿性物質）混凝土中堿性物質（Ca(OH)2）的的作用作用:使使混凝土內混凝土內的的鋼筋表明鋼筋表明形成形成氧化膜氧化膜,它它能

32、能有效地有效地保護鋼筋保護鋼筋,防止防止鋼筋鋼筋銹蝕。銹蝕。（2 2）混凝土碳化的概念）混凝土碳化的概念: :大氣中的大氣中的CO2與混凝土中的與混凝土中的堿性堿性物質物質發生反應發生反應,使混凝土的使混凝土的PH值降低值降低,這就是混凝土的碳這就是混凝土的碳化。化。（3 3）碳化引起的危害）碳化引起的危害: :當碳化達到當碳化達到鋼筋表面鋼筋表面時時,將破壞鋼將破壞鋼筋表面的筋表面的氧化膜氧化膜,引起鋼筋的銹蝕。引起鋼筋的銹蝕。第九章 裂縫寬度和變形的驗算 牛牛文庫文檔分享612021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算（b）材料因素材料因素（a）環境因素環境因素CO2濃度濃度:CO2濃度

33、濃度大大,碳化碳化反應反應快快。環境環境濕度濕度:相對濕度相對濕度為為50%70%時時,碳化碳化速度速度快快。 環境溫度環境溫度: 環境溫度環境溫度交替變化交替變化,碳化速度碳化速度快快,水泥用量：水泥用量：水泥用量水泥用量多多，抗碳化性能，抗碳化性能高高。水灰比：水灰比：水灰比水灰比大大，碳化速度，碳化速度快快。保護層：保護層：保護層保護層厚厚，碳化到鋼筋表面的，碳化到鋼筋表面的時間長時間長。（c）施工養護條件施工養護條件：混凝土的密實性。：混凝土的密實性。（4 4）影響混凝土碳化的因素）影響混凝土碳化的因素 牛牛文庫文檔分享622021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算（5 5）減小混

34、凝土碳化的措施）減小混凝土碳化的措施（a）合理設計混凝土的合理設計混凝土的配合比配合比、 規定規定水泥用量水泥用量的低限值、的低限值、水灰比水灰比的高的高限值限值;（b）提高混凝土的提高混凝土的密實性密實性、抗滲性抗滲性;（c）規定規定鋼筋保護層鋼筋保護層的最小厚度的最小厚度;（d）采用采用水泥砂漿水泥砂漿、涂料等涂料等覆蓋面層覆蓋面層; 牛牛文庫文檔分享632021/3/271 1、鋼筋銹蝕的充要條件、鋼筋銹蝕的充要條件 必要條件必要條件 表面表面氧化膜氧化膜破壞破壞 充分條件充分條件 含氧含氧水分水分的侵入的侵入9.4.3 9.4.3 鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕第九章 裂縫寬度和變形的驗算2 2、鋼

35、筋銹蝕的、鋼筋銹蝕的電化學反應電化學反應 鋼筋表面的鋼筋表面的氧化膜氧化膜被破壞被破壞后后, 在有在有水份水份和和氧氣氧氣的條件下的條件下,就會發生就會發生電化學銹蝕電化學銹蝕。4 4、鋼筋銹蝕過程：、鋼筋銹蝕過程：先點后面先點后面3 3、鋼筋銹蝕的危害、鋼筋銹蝕的危害 銹蝕產生的銹蝕產生的鐵銹鐵銹（Fe(OH)3），體積膨脹），體積膨脹26倍倍， 引起引起保護層保護層被擠裂，促使被擠裂，促使銹蝕銹蝕加快發展。加快發展。 牛牛文庫文檔分享642021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算5 5、防止鋼筋銹蝕的主要措施、防止鋼筋銹蝕的主要措施（1）降低降低水灰比水灰比; 保證保證密實度密實度、保

36、護層厚度保護層厚度; 控制控制氯氯含量。含量。 （2）采用采用覆蓋層覆蓋層,防止防止CO2、O2、CL侵入侵入; （3）采用采用防腐鋼筋防腐鋼筋或或在鋼筋表面在鋼筋表面涂抹涂抹防腐材料防腐材料; （4）對鋼筋采用對鋼筋采用陰極保護法陰極保護法。 牛牛文庫文檔分享652021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算9.4.4 9.4.4 耐久性設計耐久性設計1 1、耐久性設計的、耐久性設計的目的目的和和基本原則基本原則在在規定規定的使用年限的使用年限內內,在在正常維護下正常維護下,保保持持適于使用適于使用,滿足滿足既定功能既定功能的要求。的要求。目的目的: :基本原則基本原則: :結構使用的環境類

37、別結構使用的環境類別設計使用年限設計使用年限進行設計進行設計根據根據 牛牛文庫文檔分享662021/3/272 2、混凝土結構、混凝土結構使用的環境類別使用的環境類別混混凝凝土土結結構構的的環環境境類類別別GB50010-2002表表3.4.1 環環境境類類別別 條條 件件 一一 室室內內正正常常環環境境 a 室室內內潮潮濕濕環環境境；非非嚴嚴寒寒和和非非寒寒冷冷地地區區的的露露天天環環境境；與與無無侵侵蝕蝕性性的的水水或或土土壤壤直直接接接接觸觸的的環環境境 二二 b 嚴嚴寒寒和和寒寒冷冷地地區區的的露露天天環環境境；與與無無侵侵蝕蝕性性的的水水或或土土壤壤直直接接接接觸觸的的環環境境 三三

38、 使使用用除除冰冰鹽鹽的的環環境境； 嚴嚴寒寒和和寒寒冷冷地地區區冬冬季季水水位位變變動動的的環環境境；濱濱海海室室外外環環境境 四四 海海水水環環境境 五五 受受人人為為或或自自然然的的侵侵蝕蝕性性物物質質影影響響的的環環境境 第九章 裂縫寬度和變形的驗算: :見見建工教材建工教材P322P322附表附表4-24-2 牛牛文庫文檔分享672021/3/273 3、混凝土結構的、混凝土結構的設計使用年限設計使用年限第九章 裂縫寬度和變形的驗算一般為一般為50年年,重要重要的可為的可為100年。年。（1）耐久性極限狀態的）耐久性極限狀態的三類定義三類定義 及其相應的及其相應的設計使用年限設計使用

39、年限“T”（a）不允許不允許鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕,混凝土混凝土保護層保護層完全完全碳化碳化;T=t1（b）允許允許鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕一定量值一定量值;T=t1 +t2（c）承載力承載力開始下降開始下降; T=t1 +t2 +t3（2） t1 、t2 、t3的概念的概念t1 保護層保護層完全完全碳化碳化,鋼筋鋼筋表面氧化膜被破壞表面氧化膜被破壞所需的所需的時間時間;t2 氧化膜被破壞氧化膜被破壞至至鋼筋銹蝕鋼筋銹蝕一定量一定量所需的時間所需的時間;t3 （ t1 +t2 ）后）后至至構件承載力構件承載力開始下降開始下降所需的時間所需的時間; 牛牛文庫文檔分享682021/3/27第九章 裂縫寬度和變形的驗算結構混凝土耐久性的基本要求結構混凝土耐久性的基本要求 GB50010-2002 表表 3.4.2 環境類環境類別別 最大水最大水灰比灰比 最小水泥用最小水泥用量量 (kg/m3) 最低混凝土最低混凝土強度等級強度等級 最大氯離最大氯離子含量子含量(%) 最大堿含量最大堿含量 (kg/m3) 一一 0.65 225 C20 1.0 不限制不限制 a 0.60 250 C25 0.3 3