钢筋混凝土正常使用极限学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:58 大小:4MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学结构(jiégòu)的可靠性正常使用极限状态的要求结构变形对结构的影响:变形过大时会影响结构或设备的正常使用或运行;增大结构的振动幅度。裂缝对结构的影响:降低(jiàngdī)混凝土的抗渗和抗冻性能、可能引起或容易造成钢筋锈蚀、影响结构的耐久性、还会影响结构的外观。在使用设计表达式中,正常使用极限状态验算时,除取值与承载能力极限状态下的相同外,荷载和材料强度按标准值考虑,结构系数gd=1.0。正常使用极限状态的计算表达式为:变形和裂缝宽度限值及砼拉应力限制系数a变形限值——规范规定的允许(yǔnxǔ)变形值,主要是根据工程经验和设备运行条件确定的。参见附录表4-3。b最大裂缝宽度限值——规范规定的最大允许(yǔnxǔ)裂缝宽度。主要考虑了防止钢筋锈蚀及保证结构的耐久性,同时考虑了结构外观的要求。参见附录表4-1。c抗裂验算时的混凝土拉应力限制系数act——对直接承受水压力的钢筋混凝土轴心受拉、小偏心受拉构件及产生裂缝后会引起严重渗漏的构件,应进行抗裂度验算。抗裂验算时,要求结构构件受拉边缘的拉应力:st≤actftk短期组合:act=0.85;长期组合:act=0.7。耐久性要求结构的耐久性就是指结构在设计基准期内不需维修或只需少量维修就能满足预定功能要求的能力。规范规定的耐久年限是设计基准期,一般为50年。混凝土结构的耐久性及裂缝控制水平与其环境条件有关。水工建筑物环境类别分为:一类——室内正常环境;二类(èrlèi)——露天环境,长期处于地下或水下的环境;三类——水位变动区或有侵蚀性地下水的地下环境。四类——海浪及盐雾作用区,潮湿及严重侵蚀的环境。结构设计时可根据建筑物所处的环境条件类别,按规范的有关规定提出相应的耐久性要求。临时性建筑及大体积结构混凝土可不考虑耐久性要求。影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策1.影响因素:(1)内部因素:混凝土强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种、水泥标号和水泥用量、外加剂等;(2)外部因素:结构所处(suǒchǔ)的环境条件,如:环境温度与湿度、CO2含量、侵蚀性介质。(3)混凝土结构的耐久性问题往往是内部存在不完善性和外部不利因素综合作用的结果。宏观表现主要有:①混凝土碳化;②钢筋锈蚀,是影响耐久性的最主要因素;③混凝土的碱骨料反应;④侵蚀性介质的腐蚀;⑤混凝土冻融破坏等。影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策(1)混凝土的碳化①定义:大气中的CO2或其它酸性物质,渗入到混凝土内与其中的碱性物质发生反应,使混凝土的pH值(即碱度)降低,称为混凝土的碳化。②混凝土碳化的主要危害是:a.降低了混凝土的碱度,使钢筋表面保护膜受到破坏,引起钢筋锈蚀。b.碳化会加剧混凝土的收缩,导致构件的开裂。Ca(OH)2+CO2→CaCO3+H2O(水分蒸发,使砼收缩)③混凝土碳化从构件表面开始向内发展,到钢筋保护层完全碳化,所需要的时间与碳化速度、混凝土保护层厚度、混凝土密实(mìshi)性以及覆盖层情况等因素有关。影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策④影响碳化的因素a.环境因素:空气中CO2的含量、温度、湿度;b.材料性质.⑤减小混凝土碳化的措施a.混凝土配合比的合理设计,保证有足够的水泥用量,不宜小于300kg/m3,同时尽量降低水灰比;b.提高(tígāo)混凝土的密实性,增强抗渗性;加强振捣及养护,以减少水分蒸发,避免产生表面裂缝;c.掺入煤灰、矿渣(节约水泥)等改善混凝土性能;d.钢筋应留有足够的保护层厚度;e.采用覆盖面层,隔离混凝土表面与大气环境接触。影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策(2)钢筋的锈蚀危害:①钢筋锈蚀会引起锈胀,导致(dǎozhì)沿钢筋出现纵向裂缝,并使混凝土保护层脱落;②钢筋锈蚀会使钢筋有效面积减小,破坏钢筋与混凝土的粘结,使构件承载力降低。因此,钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素。主要影响因素是:环境条件、混凝土的密实性与保护层厚度。钢筋锈蚀的前提条件:氧气和适当水份。因此在干燥的环境条件下或长期浸没在水中,开裂构件中钢筋的锈蚀是极其轻微的,可不加考虑。影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策防止和延缓钢筋发生锈蚀的主要措施有:①优选混凝土配合比,控制水灰比,选用合适的水泥用量和外加剂;②保证有足够厚的混凝土保护层厚度;③保证混凝土施工质量(zhìliàng),提高混凝土的密实性、抗冻性和抗渗性;④选用合适的掺和料,防止碱骨料反应;⑤必要时对混凝土采用表面涂层保护;⑥采用防腐蚀钢筋;⑦对钢筋采用阴极保护法等。影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策(3)混凝土的碱骨料反应定义:骨料中的活性矿物质与混凝土中的碱性溶液发生