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钢筋混凝土结构设计基本原理 钢筋混凝土结构设计基本原理

格式:PPT 上传:2022-06-25 17:07:56

《钢筋混凝土结构设计基本原理》修改意见稿

1、“.....桥规规定,公路桥涵应根据所处环境进行耐久性设计。结构混凝耐久性的基本要求应符表的要求表结构混凝土耐久性的基本要求环境类别环境条件最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量最大碱含量Ⅰ温暖或寒冷地区的大气环境与无侵蚀性的水或土接触的环境.Ⅱ严寒地区的大气环境使用除冰盐环境滨海环境.Ⅲ海水环境.Ⅳ受侵蚀性物质影响的环境.注有关规范对海水环境结构混凝土中最大水灰比和最小水泥用量有关详细规定时,可参照执行表中氯离子含量系指其与水泥用量的百分率当有实际工程经验时,处于Ⅰ类环境中结构混凝土的最低强度等级可比表中降低个等级预应力混凝土构件混凝土中的最大氯离子含量为.,最小水泥用量为,最低混凝土强度等级为,或按表中规定Ⅰ类环境提高三个等级,其他环境类别提高二个等级。特大桥和大桥混凝土中的最大碱含量为.,当处于ⅢⅣ类或使用除冰盐和滨海环境时,宜使用非碱活性骨件。规定,对水位变动区有抗冻要求的结构混凝土......”

2、“.....注混凝土抗冻性试验方法应符合现行标准的规定。墩台混凝土应选比表列值高级的抗冻等级。耐久性设计与施工指南按结构设计使用年限级别和环境作用等级对配筋混凝土的最低强度等级最大水灰比和单方混凝土胶凝材料的最低用量作出了限值规定见表。桥梁所在地区海水环境淡水环境严重受冻地区最冷平均气温低于受冻地区最冷平均气温在之间微冻地区最冷平均气温在之间表水位变动区混凝土抗冻等级选用标准表砼最低强度等级最大水胶比和胶凝材料最小用量环境等级级别设计使用年限级年二级年三级年侵蚀程度可忽略,.,轻度,.,中度,.,严重,.,非常严重,.,极端严重,.,注水胶比混凝土配制时的用水量与胶凝材料水泥加矿物掺和料总量之比。在耐久混凝土的配合比中,常以胶凝材料用量的概念取代传统的水泥用量,并以水胶比取代传统的水灰比作为判断混凝土密实性或耐久性的个宏观指标桥梁结构处于露天环境,非寒冷地区环境作用等级般取级,寒冷及严寒地区般取级或级,除冰盐冻融环境般取级或级,近海或海洋环境般取或级。应该指出......”

3、“.....控制混凝土的最大水灰比或水胶比和最小水泥或胶凝材料用量是十分重要的。水灰比或水胶比和水泥或胶凝材料用量不仅影响混凝土的强度,而且是影响混凝土耐久性的主要因素。为了防止钢筋腐蚀以及提高混凝土的抗冻性,混凝土应尽可能地密实,使其具有良好的抗渗透性能。为此,除了选择级配良好的集料和精心施工保证混凝土充分捣实和水泥充分水化外,水.,为减少收缩,可通过试验掺入适量膨胀剂。耐久性设计与施工认为,预应力筋的锈蚀会导致结构的突然破坏,事先不易发现,在耐久性设计中必须特别重视,并宜采用多重的防护手段。对于可能遭受氯盐侵蚀的预应力混凝土结构,预应力筋锚具连接器等钢材组件宜采用环氧涂层或涂锌,后张预应力体系的管道必须具有密封性能,不应使用金属的螺旋管,宜采用有良好密封性能的高密度塑料波形管,管道灌浆材料和灌浆方法要事先通过试验验证,尽可能降低浆体硬化后形成的气孔,并采用真空灌。必要时还可以在灌浆材料中掺入适量的阻锈剂......”

4、“.....必须精心设计与施工。桥面铺装层应采用密实性较好的以上等级的混凝土,混凝土铺装层内应设置钢筋网,防止混凝土开裂。采用复合纤维混凝土和在混凝土中掺入水泥基渗透结晶材料赛柏斯,都能收到较好的防水效果。桥面铺装层顶面应设置防水层,特别是连续梁或悬臂梁的负弯矩段更应十分重视防水层设计。加强洩水管设计,应特别注意洩水管周边的构造细节处理。加强伸缩缝处的排水设计,防止水分从伸缩缝处渗入梁内。解决混凝土结构耐久性问题还涉及施工及养护管理等方面的问题,应参照有关规范执行。灰比是影响混凝土密实性的最重要的条件。为了保证混凝土有足够的耐久性,控制最低水泥用量也很重要的,因为单位水泥用量较高的混凝土,混凝土拌合物比较均匀,可减少混凝土捣实中出现的局部缺陷。混凝土抗冻融的能力与其含气量有密切关系,因此,有抗冻要求的结构混凝土应掺入适量的引气剂。.加大钢筋的混凝土保护层厚度混凝土碳化是钢筋锈蚀的前提。就般情况而言,只有保护层混凝土碳化,钢筋表层钝化膜破坏,钢筋才有可能锈蚀。因此......”

5、“.....是保护钢筋免于锈蚀,提高混凝土结构耐久性的最重要的措施之。桥规给出的钢筋最小混凝土保护层厚度列于表。序号构件类型环境条件ⅠⅡⅢⅣ基础桩基承台基坑底面有垫层或侧面有模板受力钢筋基坑底面无垫层或侧面无模板墩台身挡土结构涵洞梁板拱圈拱上建筑受力主筋人行道构件栏杆受力主筋箍筋缘石中央分隔带护拦等行车道构件收缩温度分布防裂等表层钢筋表普通钢筋和预应力直线钢筋最小混凝土保护层厚度注.对于环氧树脂涂层钢筋,可按环境类别Ⅰ取用.保护层厚度大于时,亦在保护层内设置钢筋网。耐久性设计与施工规定,钢筋的混凝土保护层厚度般应不小于表给出的最小保护层厚度与保护层厚度施工负允差之和,即,式中的施工负允差对现浇混凝土构件可取,对工厂生产的预制构件可取,视钢筋施工定位工艺和质量保证的可靠程度而定,必要时可取更高的数值表混凝土保护层最小厚度环境作用等级板墙等面形构件使用年限年使用年限年使用年限年梁柱等条件构件使用年限年使用年限年使用年限年.加强构造配筋......”

6、“.....般都是首先在混凝土中出现裂缝,裂缝是反映混凝土结构病害的晴雨表。反过来,裂缝的存在会增加混凝土渗透性,提拱了使侵蚀破坏作用逐步升级,混凝土耐久性不断下降的渠道。当混凝土开裂后,侵蚀速度将加大加快,形成导致混凝土结构耐久性的进步退化的恶性循环。因此,防止和控制混凝土的裂缝,对提高混凝土结构的耐久性是十分重要的。控制混凝土的裂缝,除按规范要求,控制正常使用极限状态的工作裂缝以外,更重要的是要采取构造措施,控制混凝土施工及使用过程大量出现的非工作裂缝。桥规突出强调了加强水平防缩钢筋和箍筋在控制裂缝中的作用,提高了水平防收缩钢筋的配筋率和箍筋间距的限制。桥规规定,形形截面梁或箱形截面梁的腹板两侧,应设置直径的纵向钢筋般称水平防收缩钢筋,每腹板内钢筋截面面积宜为,其中为腹板宽度,为梁的高度,其间距在受拉区不大于腹板宽度,且不大于,在受压区不应大于。在支点附近剪力较大区段和预应力混凝土梁的锚固区段,腹板两侧纵向钢筋截面面积应予增加,纵向钢筋的间距宜为。桥规规定......”

7、“.....且不小于主筋直径的箍筋。其间距应符合下列规定箍筋间距不应大于梁高的,且不大于当所箍钢筋为按受力需要的纵向受压钢筋时,不应大于所箍钢筋直径的倍,且不应大于。在钢筋绑扎搭接接头范围内的箍筋间距,当绑扎搭接钢筋受拉时,不应大于主钢筋直径的倍,且不大于当搭接钢筋受压时,不应大于主钢筋直径的倍,且不大于。在支座中心向跨径方向长度相当于不小于倍梁高范围内,箍筋间距不宜大于。桥规规定,预应力混凝土形梁,形截面梁和箱形截面梁腹板内应分别设置直径不小于和的箍筋,且应采用带肋钢筋,间距不应大于自支座中心起长度不小于倍梁高的范围内,应采用闭合式箍筋,间距不应大于。在形形截面梁的下部的马蹄内,应另设直径不小于的闭合式箍筋,间距不应大于。桥规规定上述的上述指标,都比老桥规有所提高。腹板内由水平防收缩钢筋和箍筋构成的钢筋网,是防止和控制收缩裂缝的重要构造措施。.提高后张法预应力钢筋管道压浆质量的措施后张法预应力钢筋管道压浆质量是影响预应力混凝土梁耐久性的关键之。桥规规定......”

8、“.....其水灰比为.双车道。这样,就加大了桥梁的设计荷载,造成无谓的浪费。当车辆双向行驶时,行车道的下限宽度仍为.,但上限宽度应为.。多车道横向折减的含义是,在桥梁多车道上行驶的汽车荷载使桥梁构件的截面产生最大效应时,其同时处于最不利位置的可能性大小,显然,这种可能性随车道数的增加而减小,而桥梁设计时各个车道上的汽车荷载都是按最不利位置布置的,因此,计算结果应根据上述可能性的大小进行折减。这是个概率事件,可以认为各车道上的汽车荷载加载是互不相关的,按重复独立试验随机事件的概率理论,建立多车道横向折减系数与相关变量的关系式,得到折减系数的具体数值。汽车荷载纵向折减系数。规范规定的汽车荷载标准值是在特定的条件下确定的,例如,在汽车荷载的可靠性分析中,用于计算各类桥型结构效应的车队,采用了自然堵塞时的车间间距汽车荷载本身的重力,也采用了路上运煤车或其他重车居多的调查资料。但是,在实际桥梁上通行的车辆不定都能达到上述条件,特别是大跨径的桥梁。所以......”

9、“.....本规范采用纵向折减的方法,对特大跨径桥梁的计算效应进行折减。折减系数采用专题研究得到的下列公式,式中为计算跨径,以计。折减系数以加载长度为函数更合理些,但考虑到折减值较小,且跨径很大的桥梁才进行折减,以为函数计算起来更方便些。四汽车荷载冲击系数汽车的冲击系数是汽车过桥时对桥梁结构产生的竖向动力效应的增大系数。冲击影响与结构的刚度有关。般来说,跨径越大刚度越小对动荷载的缓冲作用越强,以往规范近似地认定冲击力与计算跨径成反比直线变化,无论是梁式桥还是拱式桥等,均规定在定的跨径范围内考虑汽车荷载的冲击力作用,此模式计算方便,但不能合理科学地反映冲击荷载的本质。本次规范修订,结合公路桥梁可靠度研究的成果,采用了结构基频来计算桥梁结构的冲击系数。汽车荷载的冲击系数可表示为式中在汽车过桥时测得的效应时间历程曲线上,最大静力效应处量取的最大静力效应值在效应时间历程曲线上最大静力效应处量取的最大动效应值。通过规范规定......”

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