安全性、适用性和耐久性概括称为结构的可靠性。
功能要求 | 举例 |
安全性 | 厂房:永久和可变作用下坚固不发生破坏 偶然荷载作用下保持整体稳定不发生倒塌 |
适用性 | 吊车梁:变形过大无法正常运行水池:出现裂缝不能蓄水 |
耐久性 | 不致因混凝土的老化、腐蚀和钢筋的锈蚀等影响结构的使用寿命 |
考点 2:结构设计与构造 P13
一、结构工程的安全性
我国的设计是基于极限状态的设计。极限状态通常可分为:
(1) 承载力极限状态
① 结构构件或连接因超过承载能力而破坏;
② 结构或其一部分作为刚体而失去平衡(如倾覆、滑移);
③ 以及在反复荷载作用下构件或连接发生疲劳破坏;
④ 对所有结构和构件都必须按承载能力极限状态进行计算
(2) 正常使用极限状态
① 构件在正常使用条件下产生过度变形;
② 构件过早产生裂缝或裂缝发展过宽;
③ 在动力荷载作用下结构或构件产生过大的振幅等。
二、结构工程的适用性
梁的位移计算:梁的变形主要是弯矩引起的弯曲变形。通常计算梁的最大变形。悬臂梁端部最大位移:
1. 混凝土结构耐久性的环境类别
环境类别 | 名称 | 腐蚀机理 |
Ⅰ | 一般环境 | 正常大气作用引起钢筋锈蚀 |
Ⅱ | 冻融环境 | 反复冻融导致混凝土损伤 |
Ⅲ | 海洋氯化物环境 | 氯盐引起钢筋锈蚀 |
Ⅳ | 除冰盐等其他氯化物环境 | 氯盐引起钢筋锈蚀 |
V | 化学腐蚀环境 | 硫酸盐等化学物质对混凝土的腐蚀 |
考点 2:结构设计与构造 P16
2. 混凝土最低强度等级
满足耐久性要求的混凝土最低强度等级
环境类别与作用等级 | 设计使用年限 | ||
100 年 | 50 年 | 30 年 | |
I—A | C30 | C25 | C25 |
I—B | C35 | C30 | C25 |
…… | …… | …… | …… |
注:① 预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级≥C40。
② 大截面混凝土墩柱在加大钢筋混凝土保护层厚度的前提下,其混凝土强度等级可低于上表不超过两个强度等级,且设计使用年限为 100 年和 50 年的构件,不应低于 C25 和 C20。
③ Ca 代表引气混凝土的强度等级,例如 Ca30
2:结构设计与构造 P16
1. 钢筋最小保护层厚度
设计使用年限 50 年,混凝土保护层最小厚度 mm(c):
I-A 环境 | 混凝土强度等级 | c |
板、墙等(面型构件) | ≥C25 | 20 |
梁、柱等(条型构件) | C25 | 25 |
≥C30 | 20 | |
预制构件 | - | 减少 5 |
直接接触土体浇筑的构件 | - | 70 |