第3章混凝土结构的设计方法选读.ppt

第3章 混凝土结构的设计方法 3.1 结构设计的基本要求 3.2 结构的作用、作用效应和结构抗力 3.3 概率极限状态设计法 3.4 混凝土结构的耐久性规定 3.2 结构的作用、作用效应和结构抗力 第十一章 变形和裂缝宽度的计算 4、混凝土的碳化 ◆ 混凝土中碱性物质（Ca(OH)2）使混凝土内的钢筋表面形成 氧化膜，它能有效地保护钢筋，防止钢筋锈蚀。 ◆ 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。 ◆ ◆ ◆ 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。 因此，混凝土的碳化是混凝土结构耐久性的重要问题。 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。 11.５ 混凝土结构的耐久性 第十一章 变形和裂缝宽度的计算 5、钢筋锈蚀 钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的最关键问题。 11.５ 混凝土结构的耐久性 第十一章 变形和裂缝宽度的计算 四、保证耐久性的措施 [1] 最小保护层厚度： ◆ 为保证耐久性和钢筋的粘结力，对一、二、三类环境一般 建筑结构（设计工作寿命50年），《规范》规定了最小混 凝土保护层厚度。 ◆ 对四、五类环境种的建筑结构，应按专门规定考虑。 ◆ 当对结构设计工作寿命有更高要求时（100年），混凝土保 护层厚度应将表5-1的数值乘以1.4或采用表面防护，定期 维修等措施。 [2] 混凝土的要求： ◆ 耐久性的另一个重要方面是混凝土密实性，因为密实性好 对延缓混凝土的碳化和钢筋锈蚀有很大作用。 ◆ 提高混凝土密实性主要是减小水灰比和保证水泥用量。 ◆ 若混凝土种氯离子含量过大，则会对钢筋锈蚀有恶劣影响。 11.５ 混凝土结构的耐久性 [3] 裂缝控制：裂缝的出现加快了混凝土的碳化，也是使钢筋 开始锈蚀的主要条件。为保证混凝土结构的耐久性，必须对裂 缝进行控制。《规范》根据结构构件所处环境类别，钢筋种类 对腐蚀的敏感性，以及荷载作用时间，将裂缝控制分为三个等 级 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；按荷载标准组合计算时， 构件受拉边缘混凝土不应大于混凝土抗拉强度标准值；而按荷 载准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜出现拉应力， 有可靠经验时可适当放松； 三级：允许出现裂缝的构件；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应满足规定的限值。 —— 一 0.2 三 三 —— 二 0.2 三 二 0.2 三 0.3 三 一 最大裂缝宽度限值 裂缝控制等级 最大裂缝宽度限值 裂缝控制等级 预应力混凝土结构 钢筋混凝土结构 环境 类别 表 11-6 裂缝控制等级与裂缝宽度限值 [4] 其他措施 ◆ ◆ ◆ 对于结构中使用环境较差的构件，宜设计成可更换或易更 换的构件。 对于暴露在侵蚀性环境中的结构和构件，宜采用带肋环氧 涂层钢筋，预应力钢筋应有防护措施。 采用有利提高耐久性的高强混凝土。 比如：民用建筑当中，大跨度的梁变形过大，会引起上面的隔墙开裂，工业建筑中，如果吊车梁的绕度过大，会使吊车卡轨，不能够正常运行。 另外，当钢筋混凝土的裂缝宽度过大时，会影响外观，使得使用者心里不安，而且侵蚀性的气体会沿裂缝侵入使钢筋锈蚀，严重影响其耐久性 配合看“居民楼开裂”视频 配合看视频 举例说明： 超静定结构，静定结构，机动体系 配合看”地基失稳“的视频 首先这里需要解释一下什么叫做“结构的作用“， 目前我国规范中，只介绍了”直接作用“的计算。 而对于间接作用，采用了很多构造来解决，就比如对于温度变形，规范上就采用的是设置伸缩缝。对于地基不均匀沉降问题，目前解决方法有限， 比如采取强夯，或者直接做桩基础等。 接下来给大家介绍直接作用。那么工程当中的直接作用通常是指的作用在结构上的各种荷载， 永久荷载是工程人员根据构件容重需要自行计算的， 以教室为例，解释永久荷载，可变荷载 当有两种或两种以上的可变荷载在结构上要求同时考虑时，由于所有可变荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率很小。因此，除了主导荷载采用以标