混凝土构件的延性及耐久性

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1、第九章混凝土构件的变形裂缝及耐久性钢筋混凝土受弯构件的挠度验算钢筋混凝土构件裂缝宽度验算混凝土构件的截面延性混凝土结构的耐久性三、混凝土构件的截面延性（一）延性概念（二）截面延性的表示及计算（三）截面的延性的影响因素（四）提高截面曲率延性系数的措施结构、构件或截面延性是指从屈服到破坏的能力。即延性是反映构件的后期变形能力。“后期”是指从钢筋开始屈服进入破坏阶段直到最大承载能力（或下降到最大承载能力的85％）时的整个过程。（一）延性概念延性要求的目的：满足抗震方面的要求；防止脆性破坏；在超静定结构中，适应外界

2、的变化；使超静定结构能充分的进行内力重分布。（一）延性概念结构、构件或截面延性是指从屈服到破坏的能力。即延性是反映构件的后期变形能力。“后期”是指从钢筋开始屈服进入破坏阶段直到最大承载能力（或下降到最大承载能力的85％）时的整个过程。截面的延性用延性系数来表达延性系数用达到最大承载力时的截面曲率与受拉钢筋开始屈服时的截面曲率的比来表示。（二）截面延性的表示及计算截面的延性用延性系数来表达延性系数用达到最大承载力时的截面曲率与受拉钢筋开始屈服时的截面曲率的比来表示。（二）截面延性的表示及计算根据平截面假设（二

3、）截面延性的表示及计算εcu—受压区边缘混凝土极限压应变；xa—达到截面最大承载力时混凝土受压区的压应变高度εy—钢筋开始屈服时的钢筋应变，εy=fy／Es；k—钢筋开始屈服时的受压区高度系数。（二）截面延性的表示及计算钢筋开始屈服时的混凝土受压区高度系数k可按图虚线所示的混凝土受压区压应力图形为三角形，由平衡条件求得。对单筋截面：k的求解对双筋截面（二）截面延性的表示及计算可用承载力计算中采用的混凝土受压区高度x来表示，对单筋截面：xa的求解对双筋截面（二）截面延性的表示及计算（三）截面的延性的影响因素纵

4、向钢筋配筋率混凝土极限压应变钢筋屈服强度混凝土强度延性的主要因素纵向受拉钢筋配筋率ρ增大，延性系数减小。这是由于配筋率高时，k和xa均增大，导致φy增大而φu减少纵向钢筋配筋率受压钢筋配筋率ρ'增大，延性系数增大。因这时k和xa均减少，导致φy减小而φu增大。令纵向钢筋配筋率混凝土极限压应变εcu增大，则延性系数提高。大量试验表明，采用密排箍筋能增加对受压混凝土的约束，使极限压应变值增大，从而提高延性系数。混凝土极限压应变《规范》混凝土应力-应变曲线参数钢筋屈服强度钢筋屈服强度fy适当提高，延性系数有所减小

5、。这是由于钢筋屈服强度提高时，k和xa均增大，导致φy增大而φu减少混凝土强度混凝土强度等级提高，也可使延性系数有所提高。因为此时相应的k及xa均略有减小，导致φy减少而φu增大。提高截面曲率延性系数的措施主要有：(1)限制纵向受拉钢筋的配筋率：一般不应大于2.5％；受压区高度x≤(0.25～0.35）h0；(2)规定受压钢筋和受拉钢筋的最小比例：一般使As‘／As保持为0.3-0.5;(3)在弯矩较大的区段适当加密箍筋。（四）提高截面曲率延性系数的措施纵向受拉钢筋配筋率ρ增大，延性系数减小。受压钢筋配筋率

6、ρ‘增大，延性系数增大。混凝土极限压应变εcu增大，则延性系数提高。钢筋屈服强度fy适当提高，延性系数有所减小。混凝土强度等级提高，也可使延性系数有所提高。四、混凝土结构的耐久性（自学）（一）耐久性概念（二）耐久性的影响因素（三）耐久性设计混凝土结构的耐久性是指在设计使用年限内，在正常维护下，必须保持适合于使用，而不需进行维修加固。混凝土结构的设计使用年限根据结构的重要性按现行的有关国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)的规定确定。我国规定的设计使用年限分为50年和100年。（一）耐久性概

7、念（二）耐久性的影响因素1、影响耐久性能的主要因素2、混凝土的碳化3、钢筋的锈蚀影响耐久性的主要因素内部（混凝土的强度、密实性、水泥用量、水灰比、氯离子、及碱含量、外加剂用量、保护层厚度等）外部（环境条件，包括温度、湿度、CO2含量、侵蚀性介质等）混凝土的碳化及钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要的综合因素。设计不周施工质量差使用中维修不当1、影响耐久性能的主要因素2、混凝土的碳化（1）概念混凝土中的高碱性，会在钢筋表面形成氧化膜，它能有效的保护钢筋。混凝土碳化是指大气中的CO2不断向混凝土内部扩散，并与

8、其中的碱性水化物，主要是Ca(OH)2发生反应，使pH值下降。其他物质如二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)也能与混凝土中碱性物质发生类似反应，使pH值下降。碳化对混凝土本身是无害的，但当碳化至钢筋表面时，将会破坏氧化膜，钢筋有锈蚀的危险，此外也会加剧混凝土的收缩，可导致混凝土开裂。这些均给混凝土的耐久性带来不利影响。2、混凝土的碳化（2）主要影响因素主要影响因素环境因素材料本身的性质空气中CO2的浓度混凝土周围