钢筋混凝土构件裂缝变形和耐久性讲义.ppt

3、施工原因 (a) 材料混合不均匀 (b) 长时间搅拌 (c) 快速浇筑 (d) 先后浇筑时差过长 混合材料不均匀：由于搅拌不均匀，材料的膨胀性和收缩的差异，引起局部的一些裂缝。 长时间搅拌：混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止后很快硬化产生的异常凝结，引起网状裂缝。 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 3、施工原因 (a) 材料混合不均匀 (b) 长时间搅拌 (c) 快速浇筑 (d) 先后浇筑时差过长 浇筑速度过快：当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。 交接缝：浇筑先后时差过长，先浇筑的混凝土已硬化，导致交接缝混凝土不连续，这是结构产生裂缝的起始位置，将成为结构承载力和耐久性的缺陷。 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 (e) 模板变形 (f) 支撑下沉 (g) 支撑下沉 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 三、荷载产生的裂缝 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 四、收缩裂缝 五、温度裂缝 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 六、不均匀沉降产生裂缝 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 (a) 混凝土开裂 七、钢筋锈蚀产生的裂缝 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 七、钢筋锈蚀产生的裂缝 (b) 水、CO2侵入 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 七、钢筋锈蚀产生的裂缝 (c) 开始锈蚀 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 七、钢筋锈蚀产生的裂缝 使钢筋产生锈蚀的原因有：骨料中含氯化盐；外部进入氯化盐；混凝土碳化；保护层不足；过大的裂缝宽度。 钢筋锈蚀产生体积膨胀可达原体积的数倍，使钢筋位置处的混凝土受到内压力而产生裂缝，并随之剥落。 这种裂缝沿钢筋方向发展，且随着锈蚀的发展混凝土剥离产生空隙，这可从敲击产生的空洞声得到判别。 (d) 钢筋体积膨胀 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 碳化引起的锈蚀 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 氯离子引起的锈蚀 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 钢筋阻锈剂形成保护膜 在阳极，保护膜阻止铁离子的流失 在阴极，保护膜形成对氧的屏障 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 八、冻结溶解产生的裂缝 8.2 裂缝宽度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 8.3 受弯构件挠度验算 一、变形限值 挠度变形限值。主要从以下几个方面考虑： 1、保证结构的使用功能要求。结构构件产生过大的变形将影响甚至丧失其使用功能，如支承精密仪器设备的梁板结构挠度过大，将难以使仪器保持水平；屋面结构挠度过大会造成积水而产生渗漏；吊车梁和桥梁的过大变形会妨碍吊车和车辆的正常运行等。 2、防止对结构构件产生不良影响。如支承在砖墙上的梁端产生过大转角，将使支承面积减小、支承反力偏心增大，并会引起墙体开裂。 3、防止对非结构构件产生不良影响。结构变形过大会使门窗等不能正常开关，也会导致隔墙、天花板的开裂或损坏。 8.3 受弯构件挠度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 4、保证使用者的感觉在可接受的程度之内。过大振动、变形会引起使用者的不适或不安全感。 8.3 受弯构件挠度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 二、计算变形的方法 式中：EI f大小 -----梁截面的抗弯刚度，体现了截面抵抗弯曲变形的能力，同时也反映了截面弯矩与曲率之间的物理关系。 8.3 受弯构件挠度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 就用材料力学和结构力学中的挠度公式来计算 = （两端刚接） 水平力-侧移： d 3 12 h EI V × × = （集中荷载） 荷载-挠度： 48 af 3 l EI P × = 弯矩-曲率： f EI M = 应力-应变： e s E 刚度是反映力与变形之间的关系： × × = （均布荷载） 荷载-挠度： 384 af 2 5l EI q 8.3 受弯构件挠度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 对钢筋混凝土材料：弹塑性材料 对弹性材料；钢 bh 8.3 受弯构件挠度验算 第八章 钢筋混凝土的裂缝、变形和耐久性 ----短期刚度 ----长期刚度 开裂 是个随M 而