《正常使用极限状态》PPT课件

第第8 8章章 混凝土构件的变形及裂缝宽度验算混凝土构件的变形及裂缝宽度验算第第8 8章章 混凝土构件的变形及裂缝宽度验算混凝土构件的变形及裂缝宽度验算结构结构构件构件的可的可靠性靠性本章内容本章内容安全性：具有足够的承载力安全性：具有足够的承载力适用性：使用荷载下的适用性：使用荷载下的容许裂缝容许裂缝和和变形变形耐久性：能保证安全性和适用性的时间耐久性：能保证安全性和适用性的时间前述内容前述内容 为保证结构的安全，所有结构构件都应进行为保证结构的安全，所有结构构件都应进行承载能力极承载能力极限状态限状态的计算。此外，为保证结构的的计算。此外，为保证结构的正常使用正常使用和和耐久性耐久性，根据使用要求，某些结构构件还应进行根据使用要求，某些结构构件还应进行正常使用极限状态正常使用极限状态的验算，如：的验算，如：变形变形、抗裂抗裂和和裂缝控制裂缝控制验算，以保证结构构验算，以保证结构构件的适用性和耐久性。件的适用性和耐久性。裂缝控制的目的裂缝控制的目的：(1)满足满足耐久性要求耐久性要求，避免不良工作环境下因为裂缝过宽造成，避免不良工作环境下因为裂缝过宽造成钢筋过早锈蚀；钢筋过早锈蚀；(2)满足满足外观要求外观要求，避免过大的裂缝宽度给人们带来的不安全，避免过大的裂缝宽度给人们带来的不安全感和对建筑物本身装饰外观带来的不良影响。感和对建筑物本身装饰外观带来的不良影响。裂缝控制的要求裂缝控制的要求：规范规范规定：根据建筑结构工作的环境类别、结构类型规定：根据建筑结构工作的环境类别、结构类型以及裂缝控制等级要求，对构件裂缝宽度有上限要求。对有以及裂缝控制等级要求，对构件裂缝宽度有上限要求。对有些结构构件不允许出现裂缝。些结构构件不允许出现裂缝。第第8 8章章 混凝土构件的变形及裂缝宽度验算混凝土构件的变形及裂缝宽度验算 轴心受拉构件轴心受拉构件即将开裂即将开裂时，时，混凝土混凝土：s stftk，e ete etu。钢筋钢筋：与混凝土的共同变形，：与混凝土的共同变形，e ese etu，故故s ssEse esEse etu，e etu ftk/Et，Et=vtEcEc，a aE=Es/Ec，s ss=2a aE ftk。根据截面。根据截面上上力的平衡条件，力的平衡条件，求得求得开裂荷载开裂荷载为：为：NcrftkAss ssAccrtkcEtkstkcEs2(2)Nf Af AfAAaacrtkcEstk0()NfAAf Aa一、轴心受拉构件一、轴心受拉构件 为保证开裂荷载有一定的安全储备，为保证开裂荷载有一定的安全储备，引入引入拉应力限制系拉应力限制系数数a act，在荷载效应的标准组合下，要求：在荷载效应的标准组合下，要求：标准组合：标准组合：a act 注意注意：混凝土的：混凝土的极限拉应变极限拉应变e etu，相应的，相应的钢筋应力钢筋应力s ss2030N/mm2。可见钢筋对构件的。可见钢筋对构件的抗裂度抗裂度而言，所起作用并而言，所起作用并不大。不大。采取措施采取措施：加大截面面积；提高混凝土强度等级来提：加大截面面积；提高混凝土强度等级来提高构件的抗裂度，但提高的效果不大且经济代价较高；因此高构件的抗裂度，但提高的效果不大且经济代价较高；因此最好的办法是最好的办法是采用预应力混凝土采用预应力混凝土或或纤维混凝土纤维混凝土等其它措施。等其它措施。kcttk0Nf Aa A0=Ac+aEAsxfh0-xfa aEAsMcrg gmftkMcrftkAss sss scs scxfh0-xf 受弯构件受弯构件即将开裂即将开裂时，截面应力处于时，截面应力处于Ia阶段阶段，截面应变，截面应变符符合平截面假定合平截面假定；受拉区边缘混凝土；受拉区边缘混凝土e ete etu，s st ftk，拉区应力拉区应力分布分布因塑性变形为因塑性变形为曲线形曲线形，压区应力分布仍接近于，压区应力分布仍接近于三角形三角形。根据试验和理论分析，计算开裂弯矩根据试验和理论分析，计算开裂弯矩Mcr时，受拉区的应时，受拉区的应力图形可力图形可采用梯形采用梯形，并假设塑化区高度占受拉区高度的一半。，并假设塑化区高度占受拉区高度的一半。为便于计算，将钢筋面积为便于计算，将钢筋面积A As s按弹性模量按弹性模量比比a aE E=E Es s/E Ec c换算成等效的换算成等效的混凝土面积混凝土面积a aEAs。换算截面面积换算截面面积：在保持在保持Mcr相等的条件下，将拉区相等的条件下，将拉区梯梯形分布的应力图形形分布的应力图形换算成换算成直线分布的应直线分布的应力图形力图形，拉区边缘砼的换算应力为，拉区边缘砼的换算应力为g gmftk，二、受弯构件二、受弯构件0cEsEsAAAAaa其中其中g gm称为称为截面抵抗矩塑性系数截面抵抗矩塑性系数。截面抵抗矩塑性系数截面抵抗矩塑性系数g gm 可按规范的规定取用；可按规范的规定取用；W0 换算截面换算截面受拉边的弹性抵抗矩，受拉边的弹性抵抗矩，W0=I0/(hy0)。0WfMtkmcrg g 根据换算后的应力图形，利用材料力学公式，求得受弯根据换算后的应力图形，利用材料力学公式，求得受弯构件开裂弯矩的计算公式为：构件开裂弯矩的计算公式为：引入引入a act后，受弯构件在荷载效应后，受弯构件在荷载效应标准组合标准组合下的下的抗裂度验抗裂度验算算公式为：公式为：应注意应注意的是，的是，g gm除了与截面形状有关外，还与截面高度除了与截面形状有关外，还与截面高度h、纵筋配筋率、纵筋配筋率r r等有关。截面高度越大，等有关。截面高度越大，g gm值越小。值越小。kctmtk0Mf Wa g 偏心受拉构件受拉区的偏心受拉构件受拉区的应变梯度应变梯度介于受弯构件与轴拉构件介于受弯构件与轴拉构件之间，即偏拉构件的之间，即偏拉构件的截面抵抗矩塑性系数截面抵抗矩塑性系数1.0g gg gm；为简化计为简化计算，可认为算，可认为g g随截面的平均拉应力随截面的平均拉应力s slNk/A0按按线性规律在线性规律在1与与g gm之间变化之间变化。偏心受拉构件的。偏心受拉构件的g g可按下列公式确定：可按下列公式确定：在荷载效应的标准组合下，偏心受拉构件截面受拉边在荷载效应的标准组合下，偏心受拉构件截面受拉边缘即将开裂时的最大拉应力可分别按下列公式进行计算：缘即将开裂时的最大拉应力可分别按下列公式进行计算：三、偏心受拉构件三、偏心受拉构件mmkcttk0(1)Nf Agggakkcttk00MNfWAa gkmkctmtk00MNfWAga gmmkcttk0(1)Nf Agggahhfhfbfbfba aEAsa aEAsftks scAss ssAss ssNg gmftke 利用利用换算截面换算截面的概念，按材料力学的公式计算偏心受压构的概念，按材料力学的公式计算偏心受压构件的抗裂度。偏心受压构件受拉区混凝土的拉应变梯度较大，件的抗裂度。偏心受压构件受拉区混凝土的拉应变梯度较大，塑化效应塑化效应比较充分，因而其截面比较充分，因而其截面抵抗矩塑性系数抵抗矩塑性系数g gg gm；但为；但为简化计算，偏安全地取简化计算，偏安全地取g gg gm；因此其抗裂度验算公式：；因此其抗裂度验算公式：四、偏心受压构件四、偏心受压构件kkctmtk00MNfWAa g 在在各种外在因素各种外在因素或或内力内力的作用下，混凝土结构将产生变形，的作用下，混凝土结构将产生变形，当这种变形受到约束时，就使混凝土产生了拉、压、剪各种当这种变形受到约束时，就使混凝土产生了拉、压、剪各种应力，当应力，当主拉应力主拉应力大于大于ftk时，混凝土即产生裂缝。时，混凝土即产生裂缝。混凝土是一种混凝土是一种脆性材料脆性材料，一旦，一旦主拉应力主拉应力超过超过ftk，即出现具即出现具有一定宽度和深度的裂缝。有一定宽度和深度的裂缝。(1)荷载作用引起的裂缝荷载作用引起的裂缝 荷载作用下，当混凝土的荷载作用下，当混凝土的s stftk时，混凝土构件即产生裂缝。时，混凝土构件即产生裂缝。根据主拉应力方向的不同，可产生根据主拉应力方向的不同，可产生正截面裂缝正截面裂缝和和斜裂缝斜裂缝。对于混凝土结构构件，只要荷载达到一定的数值，则构对于混凝土结构构件，只要荷载达到一定的数值，则构件产生裂缝是很正常的。在正常使用阶段，混凝土构件一般件产生裂缝是很正常的。在正常使用阶段，混凝土构件一般都是都是带裂缝工作带裂缝工作的。的。一、裂缝成因一、裂缝成因 (2)温度引起的裂缝温度引起的裂缝 环境温度变化环境温度变化或混凝土的或混凝土的水化热水化热，造成结构内外的温差，造成结构内外的温差，从而引发结构的应力。当从而引发结构的应力。当温度应力温度应力超过超过ftk 时，便将时，便将产生裂缝产生裂缝。(3)混凝土收缩引起的裂缝混凝土收缩引起的裂缝 由水泥胶凝体由水泥胶凝体凝缩凝缩和失水和失水干缩干缩而引起混凝土的而引起混凝土的收缩变形收缩变形，当其变形受到各种约束时，常使混凝土产生当其变形受到各种约束时，常使混凝土产生收缩应力收缩应力，若收，若收缩应力超过混凝土的抗拉强度时，即产生裂缝缩应力超过混凝土的抗拉强度时，即产生裂缝收缩裂缝收缩裂缝。(4)基础沉降引起的裂缝基础沉降引起的裂缝 基础的基础的不均匀沉降不均匀沉降势必在结构内部引起势必在结构内部引起附加应力附加应力，当附加，当附加应力超过应力超过ftk时即产生不均匀时即产生不均匀沉降裂缝沉降裂缝。(5)混凝土塑性沉降引起的裂缝混凝土塑性沉降引起的裂缝 在施工早期，混凝土处于在施工早期，混凝土处于塑性状态塑性状态，由于骨料的下沉受，由于骨料的下沉受到钢筋的阻隔，造成钢筋两侧与钢筋处混凝土的沉降差，由到钢筋的阻隔，造成钢筋两侧与钢筋处混凝土的沉降差，由此可能引发此可能引发顺筋方向顺筋方向的的表面裂缝表面裂缝。(6)碱骨料反应引起的裂缝碱骨料反应引起的裂缝 混凝土中的碱与骨料中的活性物质反应，产生混凝土中的碱与骨料中的活性物质反应，产生碱碱硅酸盐硅酸盐凝胶凝胶吸水而产生吸水而产生体积膨胀体积膨胀，从而引起裂缝。，从而引起裂缝。(7)钢筋锈蚀引起的顺筋裂缝钢筋锈蚀引起的顺筋裂缝 钢筋锈蚀将产生钢筋锈蚀将产生体积膨胀体积膨胀，在混凝，在混凝土内部将产生较大的内应力，混凝土土内部将产生较大的内应力，混凝土表面出现表面出现锈斑锈斑，混凝土保护层不同程，混凝土保护层不同程度地剥落，并产生度地剥落，并产生顺筋裂缝顺筋裂缝。(8)冰冻冰冻引起的裂缝引起的裂缝.(9)混凝土混凝土施工缺陷施工缺陷引发的裂缝。引发的裂缝。裂缝的出现影响结构的裂缝的出现影响结构的正常使用正常使用和和耐久性耐久性，因此应按不同，因此应按不同的要求加以控制。的要求加以控制。对于荷载引起的对于荷载引起的垂直裂缝垂直裂缝，主要通过，主要通过计算裂缝宽度计算裂缝宽度并把其并把其控制在规范允许的范围内。控制在规范允许的范围内。对于各种非荷载裂缝，应采取相应对于各种非荷载裂缝，应采取相应措施控制裂缝措施控制裂缝的开展。的开展。(1)混凝土收缩引起的裂缝：优化混凝土混凝土收缩引起的裂缝：优化混凝土配合比配合比、减小水灰、减小水灰比、加强施工养护等措施来减小比、加强施工养护等措施来减小收缩裂缝收缩裂缝。(2)温度引起的裂缝：通过减小结构的温度引起的裂缝：通过减小结构的内外温差内外温差、加强、加强施施工温控工温控或设置或设置温度缝温度缝等措施来防止，必要时可进行等措施来防止，必要时可进行温度应力温度应力计算计算。(3)碱骨料反应引起的裂缝：优选碱骨料反应引起的裂缝：优选骨料骨料和和含碱量低的水泥含碱量低的水泥、降低降低水灰比水灰比、提高、提高混凝土的密实性混凝土的密实性等措施来加以防止。等措施来加以防止。(4)对对各种裂缝各种裂缝：配置适当的构造钢筋或采用高性能的砼：配置适当的构造钢筋或采用高性能的砼(如纤维混凝土等如纤维混凝土等)来避免裂缝的产生或限制裂缝的开展宽度。来避免裂缝的产生或限制裂缝的开展宽度。目前裂缝宽度的计算也主要是针对目前裂缝宽度的计算也主要是针对受弯构件受弯构件和和轴心受拉轴心受拉构件构件的的正截面受力裂缝正截面受力裂缝。裂缝宽度的计算理论主要有四种：。裂缝宽度的计算理论主要有四种：三、裂缝开展宽度计算理论三、裂缝开展宽度计算理论 1.粘结有滑移理论粘结有滑移理论 该理论认为：在荷载作用下，当混凝该理论认为：在荷载作用下，当混凝土的拉应力土的拉应力s st ftk时，混凝土开裂而退时，混凝土开裂而退出工作，并向裂缝两侧回缩，钢筋应变出工作，并向裂缝两侧回缩，钢筋应变突然增大；钢筋和混凝土的粘结力在局突然增大；钢筋和混凝土的粘结力在局部破坏，裂缝处钢筋与混凝土的变形不部破坏，裂缝处钢筋与混凝土的变形不再协调，并产生再协调，并产生相对滑移相对滑移。裂缝宽度裂缝宽度即是裂缝间距范围内钢筋和即是裂缝间距范围内钢筋和混凝土的变形混凝土的变形(伸长量伸长量)之差，即之差，即wcrlcr。确定确定wcr，需要解决的核心问题是确定需要解决的核心问题是确定裂缝的间距裂缝的间距lcr。特点特点：思路清晰，便于理解。：思路清晰，便于理解。2.2.粘结无滑移理论粘结无滑移理论 该理论认为：裂缝产生后，钢筋与其表面的混凝土因该理论认为：裂缝产生后，钢筋与其表面的混凝土因有可有可靠的粘结靠的粘结而不产生而不产生相对滑移相对滑移，构件表面的裂缝宽度主要是，构件表面的裂缝宽度主要是由由于钢筋周围混凝土回缩产生于钢筋周围混凝土回缩产生的。离钢筋越远，受到粘结力的的。离钢筋越远，受到粘结力的约束就越小，混凝土的回缩也就越大。裂缝从钢筋表面至混约束就越小，混凝土的回缩也就越大。裂缝从钢筋表面至混凝土边缘呈凝土边缘呈三角形状态三角形状态。裂缝宽度在混凝土构件边缘处最大，裂缝宽度在混凝土构件边缘处最大，在钢筋表面处则为零；在钢筋表面处则为零；裂缝的宽度取决于混凝土的保护层厚度裂缝的宽度取决于混凝土的保护层厚度c c。即即wcrc。3.综合理论综合理论 综合理论即考虑了混凝土综合理论即考虑了混凝土保护层厚度保护层厚度c对裂缝宽度的影响，对裂缝宽度的影响，又考虑钢筋和混凝土之间的又考虑钢筋和混凝土之间的粘结滑移粘结滑移，采用这一理论计算裂，采用这一理论计算裂缝宽度：缝宽度：4.基于统计分析的计算理论基于统计分析的计算理论 由于影响裂缝因素的复杂多样性，采用大量的试验结果进由于影响裂缝因素的复杂多样性，采用大量的试验结果进行统计分析，建立由行统计分析，建立由主要参数主要参数组成的组成的全经验公式全经验公式。这种统计。这种统计公式虽然公式虽然缺乏理论依据缺乏理论依据，但公式与试验结果符合较好，形式，但公式与试验结果符合较好，形式简单且便于应用。简单且便于应用。cr12Lk ck drcrsmcmcr()wLee1.1.裂缝发展过程和裂缝间钢筋与混凝土的应力分布裂缝发展过程和裂缝间钢筋与混凝土的应力分布 取梁的取梁的纯弯段纯弯段为脱离体为脱离体,分析梁的应力状态。分析梁的应力状态。(1)(1)裂缝出现前，拉区由钢筋和砼共同受力，其裂缝出现前，拉区由钢筋和砼共同受力，其应力应力沿梁沿梁长是长是均匀分布均匀分布的。的。(2)(2)当当MMcr时，在时，在ftktk最小的薄弱截最小的薄弱截面处面处产生第一批裂缝，记作产生第一批裂缝，记作aa、cc。在裂缝截面处，拉区混凝土开裂退出在裂缝截面处，拉区混凝土开裂退出工作，工作，s st0；钢筋的应力钢筋的应力(应变应变)增大；增大；裂缝截面处的混凝土受周围混凝土拉裂缝截面处的混凝土受周围混凝土拉力的影响向两侧回缩，从而使钢筋和混力的影响向两侧回缩，从而使钢筋和混凝土之间产生凝土之间产生相对滑移相对滑移。acaaccbb 由于钢筋和混凝土由于钢筋和混凝土粘结应力粘结应力的存在，会的存在，会阻止混凝土的回缩阻止混凝土的回缩同时钢筋通过粘结应力将其承担的拉应力传递给周围混凝土，同时钢筋通过粘结应力将其承担的拉应力传递给周围混凝土，从而使从而使钢筋应力钢筋应力逐渐减小逐渐减小，混凝土应混凝土应力力逐渐逐渐增大增大。通过一。通过一段长度段长度Lmin(粘结力的粘结力的传递长度传递长度)上粘结应上粘结应力的积累，混凝土的力的积累，混凝土的拉应力再次达到拉应力再次达到ftk。便会在两裂缝之间便会在两裂缝之间某一薄弱截面处出某一薄弱截面处出现现第二批裂缝第二批裂缝。(b)第一批裂缝出现第一批裂缝出现(c)裂缝的分布及开展裂缝的分布及开展 第二批裂缝出现以后，在其两侧又会发生与上述相同的第二批裂缝出现以后，在其两侧又会发生与上述相同的应力重分布过程，依此出现第三、四、应力重分布过程，依此出现第三、四、批裂缝。批裂缝。如果两条裂缝的平均间距如果两条裂缝的平均间距lcr2Lmin(粘结力的传递长度粘结力的传递长度)，荷载作用下，两裂缝之间混凝土的应力就会达到荷载作用下，两裂缝之间混凝土的应力就会达到ftk，有可能，有可能出现新的裂缝。直至所有裂缝的出现新的裂缝。直至所有裂缝的平均间距平均间距Lminlcr2Lmin时，时，裂缝的间距和条数裂缝的间距和条数才会趋于稳定。此后随荷载的增大，原有才会趋于稳定。此后随荷载的增大，原有的裂缝的裂缝加宽加长加宽加长。稳定后的裂缝间距和裂稳定后的裂缝间距和裂缝宽度长短、宽窄不一。缝宽度长短、宽窄不一。但从统计的观点出发，但从统计的观点出发，则有：则有：crmin1.5LLa2.平均裂缝宽度平均裂缝宽度 裂缝宽度裂缝宽度：钢筋重心位置处，构件侧表面的裂缝宽度。：钢筋重心位置处，构件侧表面的裂缝宽度。裂缝宽度可以认为是裂缝宽度可以认为是平均裂缝间距平均裂缝间距Lcr内，钢筋的伸长量与内，钢筋的伸长量与混凝土的伸长量之差。混凝土的伸长量之差。wwLcrMMcrsmcmsmcmcrcmsmcrsmccrsm()(1/)wllLLLeeeeeae smsssEees引入受拉钢筋的应变不均匀系数引入受拉钢筋的应变不均匀系数，受拉钢筋的受拉钢筋的平均拉应变平均拉应变e esm：crccrsswLEa scrsLs 确定 a ac=1-e ecm/e esm混凝土的伸长混凝土的伸长对裂缝宽度对裂缝宽度wcr的影响系数。一般的影响系数。一般来说，混凝土的来说，混凝土的e ecm相对较小，计算中可近似取相对较小，计算中可近似取a ac；也可忽；也可忽略混凝土的略混凝土的拉应变拉应变e ecm，取取a ac。受拉钢筋的应变受拉钢筋的应变(或应力或应力)不均匀系数不均匀系数 ，反映了，反映了拉区混凝拉区混凝土参与受拉工作的程度土参与受拉工作的程度。随着随着M增大，增大，钢筋和砼之间的粘结力逐渐遭到破坏，钢钢筋和砼之间的粘结力逐渐遭到破坏，钢筋筋平均应变平均应变e esm裂缝处钢筋的应变裂缝处钢筋的应变e es。smsmsseses或裂缝之间的平均应变和应力裂缝之间的平均应变和应力裂缝处的应变和应力裂缝处的应变和应力 受拉钢筋的应变受拉钢筋的应变(或应力或应力)不均匀系数不均匀系数 值值越小越小，表明，表明混凝土参与受拉的程度就越大混凝土参与受拉的程度就越大；值值越大越大，表明，表明混凝土参与受拉的程度就越小混凝土参与受拉的程度就越小；1 1，表明，表明混凝土完全脱离工作混凝土完全脱离工作。.不仅与钢筋及混凝土间的不仅与钢筋及混凝土间的粘结粘结有关，也与有关，也与s ss的大小的大小有关，有关，s ss越大，粘结破坏也越严重。当裂缝间钢筋和混凝土的粘结完越大，粘结破坏也越严重。当裂缝间钢筋和混凝土的粘结完全破坏时，全破坏时，。钢筋和混凝土间的粘结特性与。钢筋和混凝土间的粘结特性与混凝土强度混凝土强度有有关，还与关，还与有效配筋率有效配筋率有关。有关。规范规范给出的给出的 的计算公式如下：的计算公式如下：tste1.0fas ra a 经验常数经验常数。根据钢筋的受力平衡：根据钢筋的受力平衡：平均裂缝间距平均裂缝间距Lcr 根据统计资料根据统计资料,，Lmin粘结力的传递长度粘结力的传递长度。根据根据轴拉构件轴拉构件确定确定Lmin。在轴向拉力的作用下，某一截面开。在轴向拉力的作用下，某一截面开裂，此时砼裂，此时砼s st0，钢筋应力记为，钢筋应力记为s ss+s ss，经过，经过一段长度上一段长度上粘粘结应力的积累，至某一截面砼的拉应力结应力的积累，至某一截面砼的拉应力s stftk，钢筋应力下降，钢筋应力下降s ss。根据前面的分析，。根据前面的分析，这一长度即为这一长度即为Lmin。根据。根据力的平衡条件力的平衡条件可得下列公式：可得下列公式：Lmin(ss+ss)AsssAssc=ftk(s ss+s ss)AsssAsLminmssssstkte()AAf Asss tktemminf AuLcrmin1.5LLsssssmmin()AAuLsss 故故tktetktesminmmsfAfA ALuA u 因混凝土的因混凝土的 m与与ftk呈呈线性关系线性关系，令，令k2 ftk/4 m，上式上式可改写为：可改写为：cr2telk drr rte受拉钢筋有效配筋率，受拉钢筋有效配筋率，；Ate混凝土有效受拉面积混凝土有效受拉面积。由此求得：由此求得：teste/AArun d2s/4An dtkminmte4fdLrtkcrminmte1.51.54fdLLr 而根据而根据综合裂缝理论综合裂缝理论，影响裂缝间距的因素还有，影响裂缝间距的因素还有c，裂缝，裂缝间距与间距与c成线性关系：成线性关系：cr1Lkc 因此裂缝间距的计算公式为：因此裂缝间距的计算公式为：cr12teLkck drk1、k2为试验常数，可由试验数据为试验常数，可由试验数据统计分析统计分析得到。得到。注意注意：计算有效配筋率：计算有效配筋率r rte时，混凝土的时，混凝土的有效受拉面积有效受拉面积Ate不是指全部受拉混凝土的截面面积，不是指全部受拉混凝土的截面面积，而只取钢筋周围的混而只取钢筋周围的混凝土面积，因此凝土面积，因此Ate按下述方法确定：按下述方法确定：(1)对对受弯、偏心受拉和偏心受压构件受弯、偏心受拉和偏心受压构件，Ate2ab，a为受为受拉钢筋重心至截面受拉边缘的距离，拉钢筋重心至截面受拉边缘的距离，b为矩形截面宽度或为矩形截面宽度或T形形和和I形截面受拉翼缘的宽度；形截面受拉翼缘的宽度；(2)对全截面受拉的对全截面受拉的小偏心受拉构件小偏心受拉构件，Ate应取应取拉应力较大拉应力较大一侧钢筋相应的混凝土截面面积，而一侧钢筋相应的混凝土截面面积，而As则取该侧钢筋的面积则取该侧钢筋的面积 (3)对对轴心受拉构件轴心受拉构件，Ate2als，ls为受拉钢筋中心连线的为受拉钢筋中心连线的总长度，而总长度，而As则取全部受拉钢筋的截面面积；则取全部受拉钢筋的截面面积；a awmax/wp0.51.01.52.0f(w)0.020.040.060.080.100.125%1.1.最大裂缝宽度的计算公式最大裂缝宽度的计算公式 由于裂缝宽度影响因素的复杂性，规范采用了一个由于裂缝宽度影响因素的复杂性，规范采用了一个半理论半理论半经验的方法半经验的方法，即先确定具有一定统计规律性的，即先确定具有一定统计规律性的Lcr和和wcr，然，然后对后对wcr乘以一个扩大系数作为乘以一个扩大系数作为最大裂缝宽度最大裂缝宽度wmax。对。对“扩大扩大系数系数”，主要考虑以下几种因素的影响：，主要考虑以下几种因素的影响：(1)考虑材料性能的不均匀性引起考虑材料性能的不均匀性引起的裂缝宽度的不均匀性；的裂缝宽度的不均匀性；规范规范要求计算的要求计算的wmax具有具有95的保证率的保证率。(2)考虑由于荷载长期作用引起混考虑由于荷载长期作用引起混凝土的凝土的徐变变形徐变变形(压压)或或应力松弛应力松弛(拉拉)，使裂缝宽度进一步加大。，使裂缝宽度进一步加大。对于光面钢筋，它与混凝土之间的粘结力较小，需要的传对于光面钢筋，它与混凝土之间的粘结力较小，需要的传递长度就比较大。变形钢筋则情况相反。因此，采用变形钢递长度就比较大。变形钢筋则情况相反。因此，采用变形钢筋时的裂缝宽度小，而采用光面钢筋则相反。筋时的裂缝宽度小，而采用光面钢筋则相反。(4)构件受力特征的影响构件受力特征的影响。不同。不同受力特征受力特征的构件，其裂缝宽的构件，其裂缝宽度也不同。计算裂缝宽度时，应考虑构件不同的度也不同。计算裂缝宽度时，应考虑构件不同的受力状态对受力状态对裂缝宽度裂缝宽度的影响。的影响。据此，规范给出了在荷载效应据此，规范给出了在荷载效应标准组合标准组合下构件最大裂缝宽下构件最大裂缝宽度的计算公式度的计算公式 (3)考虑钢筋考虑钢筋表面的形状表面的形状对裂缝间距及裂缝宽度的影响。对裂缝间距及裂缝宽度的影响。DL/T 5057-2009的最大裂缝宽度计算公式的最大裂缝宽度计算公式式中式中 s ssk裂缝截面处钢筋的应力：裂缝截面处钢筋的应力：a acr 构件的构件的受力特征系数受力特征系数：受弯和偏心受压受弯和偏心受压构件构件a acr；偏心受拉偏心受拉构件构件a acr=；轴心受拉轴心受拉构件构件a acr=2.45.s s0钢筋的初始应力，长期处于水下的结构钢筋的初始应力，长期处于水下的结构s s0=20MPa 干燥环境中的结构干燥环境中的结构s s0=0。sk0maxcrcrswlEssa tktesk1.0 1.1fr scrtecrte(2.20.09)20mmc65mm(65 1.20.09)65mmc150mmdlcdlcrr SL 191-2008的最大裂缝宽度计算公式的最大裂缝宽度计算公式式中式中 a acr 构件的构件的受力特征和荷载长期作用的综合影响系受力特征和荷载长期作用的综合影响系数数：受弯和偏心受压受弯和偏心受压构件构件a acr；偏心受拉偏心受拉构件构件a acr=；轴心受轴心受拉拉构件构件a acr。skmaxste(300.07)20mmc65mmdwcEsar2.2.裂缝截面处钢筋应力裂缝截面处钢筋应力s ss的计算的计算 裂缝截面处纵向受拉钢筋的应力，应根据裂缝截面处纵向受拉钢筋的应力，应根据使用阶段使用阶段(第第阶段阶段)的应力状态的应力状态及受力特征计算及受力特征计算:(1)对于对于轴拉构件轴拉构件(2)对于受弯构件对于受弯构件sksksNAssksks00.87MAhs(3)(3)偏心受压构件偏心受压构件sksk()sA zNezs2000.870.12(1)fhzheg eNs至受拉钢筋As合力点的距离，e=se0+ys；ys截面重心至纵向受拉筋合力点的距离；s指使用阶段的偏心距增大系数，近似取：200011(/)4000/slhehgf受压翼缘的加强系数，ff0()fbb hbhg sksk(1)sNeAzs(4)偏心受拉构件偏心受拉构件 es 轴向拉力作用点至近端钢筋合力点的距离。轴向拉力作用点至近端钢筋合力点的距离。skssks()NezA zssk0sks0(/2)()NehaA has大偏拉：大偏拉：小偏拉：小偏拉：es=h/2-e0-askssks0(1 1.1)NeAhsskssks0(1 1.1)NeAhszh0ah0 裂缝开展宽度的验算可按下式进行：裂缝开展宽度的验算可按下式进行：上式成立，认为满足裂缝开展宽度验算的要求。上式成立，认为满足裂缝开展宽度验算的要求。若不满足则应采取下列若不满足则应采取下列措施措施，以减小最大裂缝开展宽度，以减小最大裂缝开展宽度的计算值。的计算值。1.在保持配筋率不变的前提下，在保持配筋率不变的前提下，减小钢筋的直径减小钢筋的直径；2.采用采用变形钢筋变形钢筋；3.必要时，适当必要时，适当增加钢筋用量增加钢筋用量，降低钢筋降低钢筋的使用的使用应力应力；4.保护层的厚度要适当保护层的厚度要适当，在满足耐久性的前提下，不宜随，在满足耐久性的前提下，不宜随意加大保护层的厚度；意加大保护层的厚度；5.采用采用预应力混凝土结构预应力混凝土结构。maxlimww 截面截面抗弯刚度的物理意义抗弯刚度的物理意义就是使截面产生就是使截面产生单位转角单位转角所需所需施加的弯矩，它体现了截面抵抗弯曲变形的能力。施加的弯矩，它体现了截面抵抗弯曲变形的能力。匀质弹性材料梁当其截面尺寸确定后，其匀质弹性材料梁当其截面尺寸确定后，其EI常量常量，M-f 成成线性关系。线性关系。由材料力学知，由材料力学知，匀质弹性材料梁匀质弹性材料梁的跨中挠度为的跨中挠度为:20MfSlEI一、钢筋混凝土受弯构件的挠度试验一、钢筋混凝土受弯构件的挠度试验20548MlfEI20112MlfEI均布均布集中集中MMEIEI定义：定义：对于钢筋混凝土梁，由于混凝土的对于钢筋混凝土梁，由于混凝土的弹塑性弹塑性和和受拉区裂受拉区裂缝缝的开展，梁的的开展，梁的抗弯刚度抗弯刚度不是常数，而是一个变数，且随不是常数，而是一个变数，且随着荷载的增加逐渐减小，着荷载的增加逐渐减小，MM 的关系如下：的关系如下：1 1裂缝出现裂缝出现前前，即，即MMcr，受拉区混凝土未开裂，梁受拉区混凝土未开裂，梁基本上处于弹性工作阶段，基本上处于弹性工作阶段，MM 基本上接近直线，临近开基本上接近直线，临近开裂时，由于混凝土塑性性能的发展，裂时，由于混凝土塑性性能的发展，MM 略向下弯曲。略向下弯曲。M a a0a a1a a2IIIIII带裂缝阶段带裂缝阶段 2.2.当当MMMcr，梁的受拉区出现裂梁的受拉区出现裂缝，由于裂缝的出现，使截面削弱，缝，由于裂缝的出现，使截面削弱，截面截面抗弯刚度降低抗弯刚度降低，MM 更加向下更加向下弯曲。弯曲。3.3.当当MMMMy，受拉钢筋屈服，裂缝，受拉钢筋屈服，裂缝进一步发展，截面刚度急剧降低，进一步发展，截面刚度急剧降低，在在MM增加不大，增加不大，有很大的增加。有很大的增加。从图中可得出下述的规律：从图中可得出下述的规律：影响梁影响梁抗弯刚度抗弯刚度的因素，第的因素，第阶段主要是由于阶段主要是由于受拉区受拉区混凝土塑性混凝土塑性变形的发展；第变形的发展；第工作阶段主要为混凝土的塑工作阶段主要为混凝土的塑性和裂缝的扩展；第性和裂缝的扩展；第工作阶段主要为纵向钢筋屈服；验工作阶段主要为纵向钢筋屈服；验算梁的挠度变形以算梁的挠度变形以第第阶段阶段(带裂缝阶段带裂缝阶段)为依据为依据。梁的梁的抗弯抗弯刚度刚度也以第二阶段的曲率确定。也以第二阶段的曲率确定。沿构件跨度梁的抗弯刚度是不同的，一般而言，裂缝沿构件跨度梁的抗弯刚度是不同的，一般而言，裂缝截面处小，非裂缝截面处大。变形验算时取一定长度内的截面处小，非裂缝截面处大。变形验算时取一定长度内的平均抗弯刚度平均抗弯刚度进行验算。进行验算。由于混凝土的徐变，随由于混凝土的徐变，随加载时间加载时间的增长，抗弯刚度的增长，抗弯刚度会减小，即构件在长期荷载作用下的变形会加大，故在变会减小，即构件在长期荷载作用下的变形会加大，故在变形验算中，需同时考虑短期效应组合和长期效应组合的影形验算中，需同时考虑短期效应组合和长期效应组合的影响，刚度有响，刚度有短期刚度短期刚度B Bs和考虑和考虑长期效应作用的刚度长期效应作用的刚度B B。1.未开裂构件的未开裂构件的短期刚度短期刚度Bs 在第一阶段末，受拉区混凝土未开裂，因混凝土塑性变在第一阶段末，受拉区混凝土未开裂，因混凝土塑性变形的影响，构件的变形加大，意味着构件的短期刚度有所形的影响，构件的变形加大，意味着构件的短期刚度有所下降，计算时取：下降，计算时取：2.开裂构件的短期刚度开裂构件的短期刚度Bs 直接计算直接计算e esm和和e ecm比较困难，规比较困难，规范给出了简化计算公式：范给出了简化计算公式：ccsIE.B850 考虑塑性的影响考虑塑性的影响二、二、短期刚度短期刚度BsMsMsksMBsmcm0heek0ssmcmM hBeefff0()bb hbhgg g f、g gf 受压、受拉翼缘对刚度的影响系数。受压、受拉翼缘对刚度的影响系数。fff0()bb hbhg 值得注意的是：构件的值得注意的是：构件的短期刚度短期刚度Bs用于计算用于计算荷载效应标准荷载效应标准组合下组合下的挠度；但有些荷载是长期作用的，由于混凝土塑性的挠度；但有些荷载是长期作用的，由于混凝土塑性性能的发展使其刚度降低，因此需考虑构件在部分长期荷载性能的发展使其刚度降低，因此需考虑构件在部分长期荷载作用下的作用下的抗弯刚度抗弯刚度B。2s12Ec2()BkkE bha r对矩形截面，经回归分析对矩形截面，经回归分析2Ec2(0.0250.28)sBE bha r对对T形、倒形、倒T形和形和I形截面，考虑翼缘的影响形截面，考虑翼缘的影响2sEffc2(0.0250.28)(10.550.12)BE bha rgg 在荷载的长期作用下，由于受压区在荷载的长期作用下，由于受压区混凝土的徐变混凝土的徐变；钢筋钢筋与混凝土间与混凝土间粘结滑移徐变粘结滑移徐变、混凝土收缩混凝土收缩,使构件变形逐步增使构件变形逐步增大，致使构件的大，致使构件的抗弯刚度降低。抗弯刚度降低。规范规范采用挠度增大的影响系数采用挠度增大的影响系数来考虑长期荷载效应来考虑长期荷载效应对刚度的影响，挠度增大的对刚度的影响，挠度增大的影响系数影响系数定义为：定义为：试验表明：影响系数试验表明：影响系数的大小主要与的大小主要与受压、受拉钢筋受压、受拉钢筋有有关，根据试验结果，确定关，根据试验结果，确定影响系数影响系数的计算公式：的计算公式：k(lff长期荷载）短期荷载）rrrrrrr04.026.100.2三、抗弯刚度三、抗弯刚度BMl按荷载长期效应组合计算的弯矩值。按荷载长期效应组合计算的弯矩值。对应于荷载效应的对应于荷载效应的标准组合标准组合，并考虑，并考虑部分长期作用部分长期作用的影的影响时，响时，按下式计算：按下式计算：ksk(1)lMBBMM 为简化计算，规范取为简化计算，规范取Ml/Mk，求得：求得：,计算时取计算时取：22s00ss()llMM lM lfSSBB20lMfSlB 确定构件的抗弯刚度确定构件的抗弯刚度B后，构件的挠度可按材料力学公式后，构件的挠度可按材料力学公式计算；但挠度计算值不应超过规范规定的允许值，即计算；但挠度计算值不应超过规范规定的允许值，即四、受弯构件的挠度验算四、受弯构件的挠度验算2k0limMfSlfB 受弯构件的截面刚度随弯矩的受弯构件的截面刚度随弯矩的增大而减小，且未开裂截面的刚度增大而减小，且未开裂截面的刚度较大，开裂截面的刚度较小；因此，较大，开裂截面的刚度较小；因此，梁的刚度沿梁长是变化的。由于变梁的刚度沿梁长是变化的。由于变刚度梁的挠度计算十分复杂，采用刚度梁的挠度计算十分复杂，采用最小刚度原则最小刚度原则：取同号弯矩区：取同号弯矩区段内段内弯矩最大截面处弯矩最大截面处的的刚度作为该区段梁的刚度，将变刚度刚度作为该区段梁的刚度，将变刚度梁简化为等刚度梁来计算挠度。梁简化为等刚度梁来计算挠度。结构的耐久性结构的耐久性就是指结构在设计使用期内不需维修或只就是指结构在设计使用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一般情况下为久年限一般情况下为50年。年。混凝土结构的混凝土结构的耐久性耐久性及及裂缝控制水平裂缝控制水平与其与其环境条件环境条件有有关。关。水工建筑物水工建筑物环境类别环境类别分为：分为：一类一类室内正常环境；室内正常环境；二类二类露天环境，长期处于地下或水下的环境；露天环境，长期处于地下或水下的环境；三类三类淡水水位变动区，轻度侵蚀性水的地下环境淡水水位变动区，轻度侵蚀性水的地下环境 四类四类海上大气区，海水水位变动区。海上大气区，海水水位变动区。五类五类海水浪溅区、有除冰盐的环境海水浪溅区、有除冰盐的环境 结构设计时可根据建筑物所处的结构设计时可根据建筑物所处的环境条件环境条件类别，按规范类别，按规范的有关规定提出相应的的有关规定提出相应的耐久性耐久性要求。要求。临时性建筑临时性建筑及及大体积结构大体积结构的混凝土可不考虑的混凝土可不考虑耐久性耐久性要求。要求。一、影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策一、影响混凝土结构耐久性的主要因素及其对策1.影响因素影响因素：(1)内部因素内部因素：混凝土强度、渗透性、保护层厚度、水泥品：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；种、水泥标号和水泥用量、外加剂等；(2)外部因素外部因素：结构所处的环境条件，如：环境温度与湿度、：结构所处的环境条件，如：环境温度与湿度、CO2含量、侵蚀性介质。含量、侵蚀性介质。(3)混凝土结构的混凝土结构的耐久性问题耐久性问题往往是内部存在不完善性和外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：部不利因素综合作用的结果。宏观表现主要有：混凝土的碳化混凝土的碳化；钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀，是影响耐久性的最主要因素；，是影响耐久性的最主要因素；混凝土的混凝土的碱骨料反应碱骨料反应；侵蚀性介质的侵蚀性介质的腐蚀腐蚀；混凝土混凝土冻融破坏冻融破坏等。等。(1)混凝土的碳化混凝土的碳化 定义：大气中的定义：大气中的CO2或其它酸性物质，渗入到混凝土内与或其它酸性物质，渗入到混凝土内与其中的碱性物质发生反应，使混凝土的碱度其中的碱性物质发生反应，使混凝土的碱度(即即pH值值)降低，降低，称为称为混凝土的碳化混凝土的碳化。混凝土碳化的混凝土碳化的主要危害主要危害是：是：a.降低了混凝土的降低了混凝土的碱度碱度，使钢筋表层的，使钢筋表层的保护膜保护膜受到破坏，受到破坏，引起引起钢筋锈蚀钢筋锈蚀。b.碳化会加剧混凝土的收缩，导致构件的开裂。碳化会加剧混凝土的收缩，导致构件的开裂。Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O(水分蒸发水分蒸发,使砼收缩使砼收缩)混凝土的碳化从混凝土的碳化从构件表面构件表面开始开始向内发展向内发展，到保护层完全，到保护层完全碳化，所需要的时间与碳化，所需要的时间与碳化速度碳化速度、混凝土保护层厚度混凝土保护层厚度、混凝混凝土密实性土密实性以及以及覆盖层情况覆盖层情况等因素有关。等因素有关。影响碳化的因素影响碳化的因素 a.环境因素环境因素：空气中：空气中CO2的含量、温度、湿度；的含量、温度、湿度；b.材料性质材料性质.减小减小混凝土混凝土碳化的措施碳化的措施 a.合理合理设计设计混凝土的混凝土的配合比配合比，保证有足够的水泥用量，不宜，保证有足够的水泥用量，不宜小于小于300kg/m3，同时尽量，同时尽量降低水灰比降低水灰比；b.提高混凝土的提高混凝土的密实性密实性，增强，增强抗渗性抗渗性；加强振捣、注意养护，；加强振捣、注意养护，减少水分蒸发，避免产生表面裂缝；减少水分蒸发，避免产生表面裂缝；c.节约水泥并通过掺入节约水泥并通过掺入粉煤灰粉煤灰、矿渣矿渣等改善混凝土的性能；等改善混凝土的性能；d.钢筋应留有足够的钢筋应留有足够的保护层厚度保护层厚度；e.采用采用覆盖面层覆盖面层，隔离混凝土表面与大气环境接触。，隔离混凝土表面与大气环境接触。(2)钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀 危害危害:钢筋锈蚀会引起钢筋锈蚀会引起锈胀锈胀，导致沿钢筋纵向，导致沿钢筋纵向出现裂出现裂缝缝，并使混凝土保护层脱落，影响正常使用；，并使混凝土保护层脱落，影响正常使用；钢筋锈蚀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，件承载力降低，因此，钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性钢筋锈蚀是影响混凝土结构耐久性的最主要因素的最主要因素。影响钢筋锈蚀的主要因素影响钢筋锈蚀的主要因素是：是：环境条环境条件件；混凝土的密实性混凝土的密实性与与保护层厚度保护层厚度。钢筋锈蚀的钢筋锈蚀的前提条件前提条件：氧气和适当的水：氧气和适当的水份。因此在份。因此在干燥的环境条件下干燥的环境条件下或或长期浸没长期浸没在水中在水中，开裂构件中，开裂构件中钢筋的锈蚀是极其轻钢筋的锈蚀是极其轻微的微的，可不加考虑。，可不加考虑。防止防止和和延缓延缓钢筋发生锈蚀的钢筋发生锈蚀的主要措施主要措施有：有：优选混凝土优选混凝土配合比配合比，控制，控制水灰比水灰比，选用合适的水泥，选用合适的水泥用量和外加剂；用量和外加剂；保证有足够厚的混凝土保证有足够厚的混凝土保护层厚度保护层厚度；保证混凝土保证混凝土施工质量施工质量，提高混凝土的，提高混凝土的密实性密实性、抗冻抗冻性性和和抗渗性抗渗性；选用合适的选用合适的掺和料掺和料，防止，防止碱骨料反应碱骨料反应；必要时对混凝土采用表面必要时对混凝土采用表面涂层保护涂层保护；采用采用防腐蚀钢筋防腐蚀钢筋；对钢筋采用对钢筋采用阴极保护法阴极保护法等。等。(3)混凝土的混凝土的碱骨料反应碱骨料反应 定义定义：骨料中的活性矿物质与混凝土中的碱性溶液发生化：骨料中的活性矿物质与混凝土中的碱性溶液发生化学反应，称为学反应，称为碱骨料反应碱骨料反应。危害危害：碱骨料反应产生的碱：碱骨料反应产生的碱硅酸盐凝胶物质硅酸盐凝胶物质吸水膨胀吸水膨胀，引起混凝土引起混凝土剥落剥落、开裂开裂、强度降低，甚至导致、强度降低，甚至导致结构破坏结构破坏。防止碱骨料反应防止碱骨料反应的主要的主要措施措施有：有：采用采用低碱水泥低碱水泥；利用利用掺和料掺和料来降低混凝土的碱性；来降低混凝土的碱性；控制骨料中的控制骨料中的活性成分活性成分。(4)混凝土冻融破坏混凝土冻融破坏 浸入混凝土浸入混凝土内部内部和和空隙空隙中的水分受冻后体积将膨胀，使混中的水分受冻后体积将膨胀，使混凝土产生胀裂，经多次反复冻融后将导致混凝土凝土产生胀裂，经多次反复冻融后将导致混凝土疏松和剥蚀疏松和剥蚀破坏破坏。防止防止混凝土混凝土冻融破坏冻融破坏的的主要措施主要措施有：有：降低降低水灰比水灰比；浇筑混凝土时掺入浇筑混凝土时掺入引气剂引气剂；注意混凝土注意混凝土浇注质量浇注质量；选定合适的混凝土选定合适的混凝土抗冻等级抗冻等级。(5)侵蚀性介质的腐蚀（侵蚀性介质的腐蚀（cl-、SO42-、Mg2+等）等）外界浸入的侵蚀性介质能与混凝土中的一些成分发生反应，外界浸入的侵蚀性介质能与混凝土中的一些成分发生反应，其生成物质的体积膨胀，导致混凝土结构破坏。其生成物质的体积膨胀，导致混凝土结构破坏。1.1.裂缝控制措施裂缝控制措施 (1)(1)对轴拉或小偏拉构件及发生裂缝后会产生严重渗漏的构对轴拉或小偏拉构件及发生裂缝后会产生严重渗漏的构件，应进行件，应进行抗裂度验算抗裂度验算；(2)(2)对荷载引起的裂缝，规定了对荷载引起的裂缝，规定了最大最大裂缝宽度限值裂缝宽度限值并进行并进行验算验算；(3)(3)对其它原因产生的对其它原因产生的非受力裂缝非受力裂缝，应采取相应的，应采取相应的处理措施处理措施。2.2.混凝土保护层最小厚度混凝土保护层最小厚度 规范以保证规范以保证钢筋与混凝土能共同工作钢筋与混凝土能共同工作及及保证构件的耐久保证构件的耐久性性为依据，按环境条件类别的不同，对受力钢筋的保护层规为依据，按环境条件类别的不同，对受力钢筋的保护层规定了定了最小厚度最小厚度。3.3.混凝土最低强度等级混凝土最低强度等级 对有耐久性要求的结构，砼强度等级不宜过低。根据结构对有耐久性要求的结构，砼强度等级不宜过低。根据结构的环境条件类别，规范规定了砼强度等级的最低值。的环境条件类别，规范规定了砼强度等级的最低值。二、保证混凝土结构耐久性的设计规定二、保证混凝土结构耐久性的设计规定 4.4.控制混凝土的控制混凝土的最大水灰比最大水灰比与与最小水泥用量最小水泥用量 混凝土混凝土密实性密实性好好,能能延缓混凝土的碳化延缓混凝土的碳化和和钢筋的锈蚀钢筋的锈蚀，提高其耐久性。提高其耐久性。保证保证混凝土密实性的混凝土密实性的主要措施主要措施:(1)(1)控制控制最大水灰比最大水灰比；(2)(2)控制控制最小水泥用量最小水泥用量。因此规范规定了最大水灰比和最小水泥用量限值。因此规范规定了最大水灰比和最小水泥用量限值。5.5.混凝土的混凝土的抗渗等级抗渗等级 混凝土的抗渗性用混凝土的抗渗性用抗渗等级抗渗等级表示，水工混凝土的抗渗等表示，水工混凝土的抗渗等级按级按28d28d龄期的标准试件测定龄期的标准试件测定,分为分为W2、W4、W6、W8、W10、W12六级。六级。根据结构所承受的根据结构所承受的水力条件水力条件确定所需的确定所需的抗渗等级抗渗等级，且不，且不得低于规范要求的最小允许值。得低于规范要求的最小允许值。二、保证混凝土结构耐久性的设计规定二、保证混凝土结构耐久性的设计规定 6.混凝土的混凝土的抗冻等级抗冻等级 混凝土的混凝土的抗冻等级抗冻等级用用28d龄期的试件龄期的试件用快冻法测定用快冻法测定，分为，分为F50、F100、F150、F200、F250、F300、F400七级。七级。有抗冻要求的结构应按规范的规定确定抗冻等级。抗冻混有抗冻要求的结构应按规范的规定确定抗冻等级。抗冻混凝土必须掺加凝土必须掺加引气剂引气剂，其水泥、掺和料、外加剂、水灰比、，其水泥、掺和料、外加剂、水灰比、配合比及配合比及含气量含气量等应通过试验确定。等应通过试验确定。7.施工质量施工质量 加强振捣，提高混凝土的加强振捣，提高混凝土的密实性密实性；注意养护，防止产生严；注意养护，防止产生严重的温度和收缩裂缝；降低水灰比或在混凝土中掺入具有塑重的温度和收缩裂缝；降低水灰比或在混凝土中掺入具有塑化作用的减水剂等，提高化作用的减水剂等，提高抗裂性能抗裂性能。二、保证混凝土结构耐久性的设计规定二、保证混凝土结构耐久性的设计规定