第九章《建筑結(jié)構(gòu)》鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫和變形1

1、1混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助第第 9 章章 鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度和撓度鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫寬度和撓度驗(yàn)算驗(yàn)算第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助本章重點(diǎn)本章重點(diǎn) 分析受彎構(gòu)件豎向彎曲裂縫的出現(xiàn)和開展分析受彎構(gòu)件豎向彎曲裂縫的出現(xiàn)和開展過程；過程； 受彎構(gòu)件裂縫寬度的驗(yàn)算受彎構(gòu)件裂縫寬度的驗(yàn)算； 受彎構(gòu)件截面剛度計(jì)算與變形驗(yàn)算。受彎構(gòu)件截面剛度計(jì)算與變形驗(yàn)算。第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.1 9.1 概概 述述外觀感覺外觀感覺 裂縫過寬：鋼筋

2、銹蝕導(dǎo)致承載力降低，裂縫過寬：鋼筋銹蝕導(dǎo)致承載力降低， 影響使用壽命影響使用壽命耐久性耐久性心理承受：不安全感，振動(dòng)噪聲心理承受：不安全感，振動(dòng)噪聲對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：門窗開關(guān)，隔墻開裂等對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響：門窗開關(guān)，隔墻開裂等振動(dòng)、變形過大振動(dòng)、變形過大對(duì)其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響對(duì)其它結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響 影響正常使用：如吊車、精密儀器影響正常使用：如吊車、精密儀器適用性適用性承載能力極限狀態(tài)承載能力極限狀態(tài)安全性安全性 結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的功能功能9.1概概 述述第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助9.1概概 述述v構(gòu)件的裂縫寬度和撓度驗(yàn)算屬于構(gòu)

3、件的裂縫寬度和撓度驗(yàn)算屬于正常使用極限狀正常使用極限狀態(tài)。態(tài)。v撓度過大影響使用功能，不能保證適用性撓度過大影響使用功能，不能保證適用性;而裂縫寬度過大，則同時(shí)影響使用功能和而裂縫寬度過大，則同時(shí)影響使用功能和耐久性耐久性。裂縫裂縫荷載引起的裂縫：荷載引起的裂縫：非荷載引起的裂縫：非荷載引起的裂縫：材料收縮、溫度變化、混凝材料收縮、溫度變化、混凝土碳化后引起鋼筋銹蝕、地土碳化后引起鋼筋銹蝕、地基不均勻沉降?；痪鶆虺两怠?(約占約占80%)與構(gòu)件的受力特征有關(guān)。與構(gòu)件的受力特征有關(guān)。(約占約占20%)第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài): 承載能力極限狀

4、態(tài)承載能力極限狀態(tài): 安全性安全性 正常使用極限狀態(tài)正常使用極限狀態(tài): 使用性和耐久性使用性和耐久性 對(duì)于結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)使用荷載對(duì)于結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)，應(yīng)當(dāng)使用荷載的的標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值標(biāo)準(zhǔn)值和準(zhǔn)永久值，材料強(qiáng)度采用，材料強(qiáng)度采用標(biāo)準(zhǔn)值標(biāo)準(zhǔn)值。 正常使用極限狀態(tài)主要驗(yàn)算構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)主要驗(yàn)算構(gòu)件的裂縫寬度裂縫寬度以以及及變形變形（剛度）。（剛度）。 驗(yàn)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮驗(yàn)算時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮短期效應(yīng)組合短期效應(yīng)組合以及以及長(zhǎng)期效應(yīng)組長(zhǎng)期效應(yīng)組合合兩種情況。兩種情況。混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)能在自然和人為環(huán)境的化學(xué)和物理作用下，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)能在自然和人為環(huán)境的化學(xué)和物理作用下，滿

5、足在規(guī)定的滿足在規(guī)定的設(shè)計(jì)工作壽命設(shè)計(jì)工作壽命內(nèi)不出現(xiàn)無法接受的承載力減內(nèi)不出現(xiàn)無法接受的承載力減小、使用功能降低和不能接受的外觀破損等的耐久性要求。小、使用功能降低和不能接受的外觀破損等的耐久性要求。耐久性耐久性是指結(jié)構(gòu)在預(yù)定設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)，在正常維護(hù)條是指結(jié)構(gòu)在預(yù)定設(shè)計(jì)工作壽命期內(nèi)，在正常維護(hù)條件下，不需要進(jìn)行大修和加固滿足，而滿足正常使用和安件下，不需要進(jìn)行大修和加固滿足，而滿足正常使用和安全功能要求的能力。全功能要求的能力。對(duì)于一般建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)工作壽命為對(duì)于一般建筑結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)工作壽命為50年年，重要的建筑物，重要的建筑物可取可取100年年。近年來，隨著建筑市場(chǎng)化的發(fā)展，業(yè)主也可以對(duì)

6、建筑的壽近年來，隨著建筑市場(chǎng)化的發(fā)展，業(yè)主也可以對(duì)建筑的壽命提出更高要求。對(duì)于其它土木工程結(jié)構(gòu)，根據(jù)其功能要命提出更高要求。對(duì)于其它土木工程結(jié)構(gòu)，根據(jù)其功能要求，設(shè)計(jì)工作壽命也有差別，如橋梁工程一般要求在求，設(shè)計(jì)工作壽命也有差別，如橋梁工程一般要求在100年年以上。以上。第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命 無損傷無損傷劣化開始，可修補(bǔ)劣化開始，可修補(bǔ)毀壞毀壞,廢棄廢棄第第9 9章章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算碳化碳化一、影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素一、影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的因素內(nèi)部因素：內(nèi)部因素： 混凝土強(qiáng)度混凝土強(qiáng)度 滲透性滲透性 保護(hù)層厚度保護(hù)層厚

7、度 水泥品種水泥品種 標(biāo)號(hào)和用量標(biāo)號(hào)和用量 外加劑等外加劑等外部因素：外部因素： 環(huán)境溫度環(huán)境溫度 濕度濕度 CO2含量含量 侵蝕性介質(zhì)等侵蝕性介質(zhì)等第第9 9章章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算嘉裕關(guān)結(jié)構(gòu)梁腐蝕破壞張掖墻面張掖高架橋墩青?；S橋柱青海化工廠橋面護(hù)欄二、結(jié)構(gòu)工作環(huán)境類別二、結(jié)構(gòu)工作環(huán)境類別混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)工作的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性與結(jié)構(gòu)工作的環(huán)境環(huán)境有密切關(guān)系。有密切關(guān)系。同一結(jié)構(gòu)在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中要比一般大氣環(huán)境中的使用壽命短。同一結(jié)構(gòu)在強(qiáng)腐蝕環(huán)境中要比一般大氣環(huán)境中的使用壽命短。對(duì)于不同環(huán)境對(duì)于不同環(huán)境，可以采取不同措施可以采取不同措施來保證結(jié)構(gòu)使用壽命。來保

8、證結(jié)構(gòu)使用壽命。如在惡劣環(huán)境如在惡劣環(huán)境，一味增加混凝土保護(hù)層是不經(jīng)濟(jì)的，效果也，一味增加混凝土保護(hù)層是不經(jīng)濟(jì)的，效果也不一定好?？稍跇?gòu)件表面采用防護(hù)涂層。不一定好?？稍跇?gòu)件表面采用防護(hù)涂層。第第9 9章章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.9. 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性三、保證耐久性的措施1 最小保護(hù)層厚度最小保護(hù)層厚度：為保證耐久性和鋼筋的粘結(jié)力，對(duì)一、二、三類環(huán)境一般為保證耐久性和鋼筋的粘結(jié)力，對(duì)一、二、三類環(huán)境一般建筑結(jié)構(gòu)（設(shè)計(jì)工作壽命建筑結(jié)構(gòu)（設(shè)計(jì)工作壽命50年），年），規(guī)范規(guī)范規(guī)定了最小混規(guī)定了最小混凝土保護(hù)層厚度。凝土保護(hù)層厚度。對(duì)四、五類環(huán)境種的建筑結(jié)構(gòu)，

9、應(yīng)按專門規(guī)定考慮。對(duì)四、五類環(huán)境種的建筑結(jié)構(gòu)，應(yīng)按專門規(guī)定考慮。當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作壽命有更高要求時(shí)（當(dāng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作壽命有更高要求時(shí)（100年），混凝土保年），混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)將表護(hù)層厚度應(yīng)將表5-1的數(shù)值乘以的數(shù)值乘以1.4或采用表面防護(hù)，定期或采用表面防護(hù)，定期維修等措施。維修等措施。2 混凝土的要求混凝土的要求：耐久性的另一個(gè)重要方面是耐久性的另一個(gè)重要方面是混凝土密實(shí)性混凝土密實(shí)性，因?yàn)?，因?yàn)槊軐?shí)性好密實(shí)性好對(duì)延緩混凝土的碳化和鋼筋銹蝕有很大作用對(duì)延緩混凝土的碳化和鋼筋銹蝕有很大作用。提高混凝土密實(shí)性主要是減小水灰比和保證水泥用量。提高混凝土密實(shí)性主要是減小水灰比和保證水泥用量。若混凝

10、土種氯離子含量過大，則會(huì)對(duì)鋼筋銹蝕有惡劣影響。若混凝土種氯離子含量過大，則會(huì)對(duì)鋼筋銹蝕有惡劣影響。第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算單位體積中單位體積中水泥的用量越多水泥的用量越多，會(huì)提高混凝土的強(qiáng)度，會(huì)提高混凝土的強(qiáng)度，又會(huì)提高混凝土的抗碳化性能。又會(huì)提高混凝土的抗碳化性能。水灰比水灰比也是影響碳化的主要因素。在水泥用量不變的也是影響碳化的主要因素。在水泥用量不變的條件下，水灰比越大，混凝土內(nèi)部的孔隙率也越大，條件下，水灰比越大，混凝土內(nèi)部的孔隙率也越大，密實(shí)性就越差，密實(shí)性就越差，CO2的滲入速度越快，因而碳化的速的滲入速度越快，因而碳化的速度也越快。度也越快。水灰比

11、大會(huì)使混凝土孔隙中游離水增多，有利于碳化水灰比大會(huì)使混凝土孔隙中游離水增多，有利于碳化反應(yīng)。反應(yīng)?；炷林谢炷林型饧訐胶狭虾凸橇掀贩N外加摻合料和骨料品種對(duì)碳化也有一定的影對(duì)碳化也有一定的影響。響。第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算9. 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性3 裂縫控制裂縫控制：裂縫的出現(xiàn)加快了混凝土的碳化，也是使鋼筋開：裂縫的出現(xiàn)加快了混凝土的碳化，也是使鋼筋開始銹蝕的主要條件。為保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，必須對(duì)裂縫始銹蝕的主要條件。為保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，必須對(duì)裂縫進(jìn)行控制。進(jìn)行控制。規(guī)范規(guī)范根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處環(huán)境類別，鋼筋種類對(duì)根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處環(huán)境類別，鋼筋種類對(duì)腐蝕的敏感性，以及荷載作用時(shí)間，將

12、裂縫控制分為三個(gè)等級(jí)：腐蝕的敏感性，以及荷載作用時(shí)間，將裂縫控制分為三個(gè)等級(jí)：一級(jí)：一級(jí)：嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，；按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力。二級(jí)：二級(jí)：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，；按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；而按荷構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)大于混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；而按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力，載準(zhǔn)永久組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜出現(xiàn)拉應(yīng)力，有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可適當(dāng)放松

13、；有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可適當(dāng)放松；三級(jí)：三級(jí)：允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用；按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)算時(shí)，構(gòu)件的最大裂縫寬度應(yīng)滿足表影響計(jì)算時(shí)，構(gòu)件的最大裂縫寬度應(yīng)滿足表11-6規(guī)定的限值。規(guī)定的限值。第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算9. 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性4 其他措施其他措施對(duì)于結(jié)構(gòu)中使用環(huán)境較差的構(gòu)件，對(duì)于結(jié)構(gòu)中使用環(huán)境較差的構(gòu)件，宜設(shè)計(jì)成可更換或易更宜設(shè)計(jì)成可更換或易更換的構(gòu)件。換的構(gòu)件。對(duì)于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，宜采用帶肋對(duì)于暴露在侵蝕性環(huán)境中的結(jié)構(gòu)和構(gòu)件，宜采用帶肋環(huán)氧環(huán)氧涂層鋼筋涂層鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)有防護(hù)措

14、施。，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)有防護(hù)措施。采用有利提高耐久性的采用有利提高耐久性的高強(qiáng)混凝土高強(qiáng)混凝土。第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因 除荷載作用外，結(jié)構(gòu)的除荷載作用外，結(jié)構(gòu)的不均勻沉降不均勻沉降、收縮收縮、溫度變化溫度變化，以及，以及在混凝土在混凝土凝結(jié)凝結(jié)、硬化階段等都會(huì)引起拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。、硬化階段等都會(huì)引起拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生裂縫。 結(jié)構(gòu)中主拉應(yīng)力達(dá)到混凝土（當(dāng)時(shí)）的抗拉強(qiáng)度時(shí)，并不立即結(jié)構(gòu)中主拉應(yīng)力達(dá)到混凝土（當(dāng)時(shí)）的抗拉強(qiáng)度時(shí)，并不立即產(chǎn)生裂縫，而是當(dāng)拉應(yīng)變達(dá)到產(chǎn)生裂縫，而是當(dāng)拉應(yīng)變達(dá)到極限拉應(yīng)變極限拉應(yīng)變e etu時(shí)才出現(xiàn)

15、裂縫。時(shí)才出現(xiàn)裂縫。硬化后的混凝土極限拉應(yīng)變硬化后的混凝土極限拉應(yīng)變e etu約為約為15010-6，即，即10m長(zhǎng)的構(gòu)件，長(zhǎng)的構(gòu)件，產(chǎn)生產(chǎn)生1.5mm的很小受拉變形即會(huì)產(chǎn)生裂縫。的很小受拉變形即會(huì)產(chǎn)生裂縫。 由于混凝土材料的不均勻性，由于混凝土材料的不均勻性，裂縫首先在強(qiáng)度最小的位置發(fā)生裂縫首先在強(qiáng)度最小的位置發(fā)生。裂縫發(fā)生前瞬間的應(yīng)變分布會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變集中。裂縫發(fā)生前瞬間的應(yīng)變分布會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變集中。9.2產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因一、材料原因一、材料原因水泥異常凝結(jié)引起的裂縫水泥異常凝結(jié)引起的裂縫

16、受風(fēng)化的水泥，其品質(zhì)很受風(fēng)化的水泥，其品質(zhì)很不安定不安定?；炷翝仓筮_(dá)到一定強(qiáng)混凝土澆筑后達(dá)到一定強(qiáng)度前，在凝結(jié)硬化階段會(huì)度前，在凝結(jié)硬化階段會(huì)產(chǎn)生如圖所示的短小的不產(chǎn)生如圖所示的短小的不規(guī)則裂縫。規(guī)則裂縫。隨著水泥品質(zhì)的改善，這隨著水泥品質(zhì)的改善，這種裂縫目前較少見到。種裂縫目前較少見到。1、水泥方面、水泥方面第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因水泥水化熱水泥水化熱水泥用量在水泥用量在300kg/m3左右時(shí)，溫度上升為左右時(shí)，溫度上升為3040左右。左右。混凝土在絕熱情況下的溫度上升早強(qiáng)水泥超早強(qiáng)水泥普通水泥單位水泥用量 280

17、kg/m3坍落度 10cm骨料最大粒徑 25mm齡期（日）絕熱溫度上升（）第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因水化熱引起構(gòu)件內(nèi)部的溫度變化板在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部因水化熱產(chǎn)生蓄熱的同時(shí)，構(gòu)件表面還在實(shí)際結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部因水化熱產(chǎn)生蓄熱的同時(shí)，構(gòu)件表面還產(chǎn)生放熱，使得構(gòu)件溫度經(jīng)上升后再下降。產(chǎn)生放熱，使得構(gòu)件溫度經(jīng)上升后再下降。第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因變形自由變形實(shí)際變形拉應(yīng)變溫度分布應(yīng)力分布拉壓大體積混凝土的溫度、應(yīng)力分布和裂縫構(gòu)件的最小尺寸大于構(gòu)件的最小尺寸大于80

18、0mm時(shí)，通?？烧J(rèn)為是大體積混凝土。時(shí)，通常可認(rèn)為是大體積混凝土。對(duì)于大體積混凝土，對(duì)于大體積混凝土，內(nèi)部溫度較大內(nèi)部溫度較大，構(gòu)件外周溫度較低構(gòu)件外周溫度較低，內(nèi)內(nèi)外溫差很大，引起內(nèi)外混凝土膨脹變形差異外溫差很大，引起內(nèi)外混凝土膨脹變形差異。內(nèi)部混凝土膨。內(nèi)部混凝土膨脹受到外部混凝土的變形約束，而使構(gòu)件表面產(chǎn)生裂縫。這脹受到外部混凝土的變形約束，而使構(gòu)件表面產(chǎn)生裂縫。這種裂縫在構(gòu)件表面通常呈直交狀況，種裂縫在構(gòu)件表面通常呈直交狀況，第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因T約 1mm/每 l=10m、每溫升 10，但澆筑后 23 天恢

19、復(fù)（T0）水化熱對(duì)框架結(jié)構(gòu)的影響大型構(gòu)件與小尺寸構(gòu)件共同組成的結(jié)構(gòu)（如基礎(chǔ)梁與薄墻板、大型構(gòu)件與小尺寸構(gòu)件共同組成的結(jié)構(gòu)（如基礎(chǔ)梁與薄墻板、大尺寸梁與薄樓板等），以及梁柱框架結(jié)構(gòu)中均可能因溫差的大尺寸梁與薄樓板等），以及梁柱框架結(jié)構(gòu)中均可能因溫差的影響產(chǎn)生裂縫。影響產(chǎn)生裂縫。第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因2、 骨料方面骨料方面骨料中泥份引起的裂縫堿骨料反應(yīng)引起的裂縫第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因混凝土下沉和泌水混凝土下沉和泌水混凝土澆筑后，在凝結(jié)過程中會(huì)產(chǎn)生下

20、沉和泌水，下沉量約為混凝土澆筑后，在凝結(jié)過程中會(huì)產(chǎn)生下沉和泌水，下沉量約為澆筑高度的澆筑高度的1%。當(dāng)下沉受到鋼筋或周圍混凝土的約束也會(huì)產(chǎn)。當(dāng)下沉受到鋼筋或周圍混凝土的約束也會(huì)產(chǎn)生裂縫。生裂縫。鋼筋裂縫水平鋼筋縫隙裂縫12mm/1m 高梁墻柱沿高度方向沉降分布混凝土下沉引起的裂縫第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因二、施工原因二、施工原因(a) 材料混合不均勻材料混合不均勻(b) 長(zhǎng)時(shí)間攪拌長(zhǎng)時(shí)間攪拌(c) 快速澆筑快速澆筑(d) 先后澆筑時(shí)差過長(zhǎng)先后澆筑時(shí)差過長(zhǎng)混合材料不均勻混合材料不均勻：由于攪拌不均勻，材料的膨脹性和收縮：由于

21、攪拌不均勻，材料的膨脹性和收縮的差異，引起局部的一些裂縫。的差異，引起局部的一些裂縫。長(zhǎng)時(shí)間攪拌長(zhǎng)時(shí)間攪拌：混凝土運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間攪拌突然停止：混凝土運(yùn)輸時(shí)間過長(zhǎng)，長(zhǎng)時(shí)間攪拌突然停止后很快硬化產(chǎn)生的異常凝結(jié)，引起網(wǎng)狀裂縫。后很快硬化產(chǎn)生的異常凝結(jié)，引起網(wǎng)狀裂縫。第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因(a) 材料混合不均勻材料混合不均勻(b) 長(zhǎng)時(shí)間攪拌長(zhǎng)時(shí)間攪拌(c) 快速澆筑快速澆筑(d) 先后澆筑時(shí)差過長(zhǎng)先后澆筑時(shí)差過長(zhǎng)澆筑速度過快澆筑速度過快：當(dāng)構(gòu)件高度較大，如一次快速澆筑混凝土，：當(dāng)構(gòu)件高度較大，如一次快速澆筑混凝土，因下

22、部混凝土尚未充分硬化，產(chǎn)生下沉，引起裂縫。因下部混凝土尚未充分硬化，產(chǎn)生下沉，引起裂縫。交接縫交接縫：澆筑先后時(shí)差過長(zhǎng)，先澆筑的混凝土已硬化，導(dǎo)致：澆筑先后時(shí)差過長(zhǎng)，先澆筑的混凝土已硬化，導(dǎo)致交接縫混凝土不連續(xù)，這是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的起始位置，將成交接縫混凝土不連續(xù)，這是結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的起始位置，將成為結(jié)構(gòu)承載力和耐久性的缺陷。為結(jié)構(gòu)承載力和耐久性的缺陷。第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因(e) 模板變形模板變形(f) 支撐下沉支撐下沉(g) 支撐下沉支撐下沉第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫

23、的原因產(chǎn)生裂縫的原因三、荷載產(chǎn)生的裂縫三、荷載產(chǎn)生的裂縫(a) 豎向荷載下的裂縫彎曲裂縫剪切裂縫剪切裂縫(b) 地震作用下的裂縫(c) 板在豎向荷載下的裂縫板底裂縫(d) 剪力墻在地震作用下的裂縫第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因四、收縮裂縫四、收縮裂縫結(jié)構(gòu)干燥收縮變形溫度裂縫(a) 墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形(b) 結(jié)構(gòu)干燥收縮變形與墻板裂縫五、溫度裂縫五、溫度裂縫第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因混凝土澆筑季節(jié)和溫度、干燥收縮使構(gòu)件產(chǎn)生變形第九章第九章 變形和

24、裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因六、不均勻沉降產(chǎn)生裂縫六、不均勻沉降產(chǎn)生裂縫不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫ABDCABDCA沉降量AC 節(jié)點(diǎn)間的伸長(zhǎng)2AA （=裂縫總寬度）(a) 墻板的開裂(b) 裂縫寬度第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因(a) 混凝土開裂混凝土開裂七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫(b) 水、水、CO2侵入

25、侵入第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫(c) 開始銹蝕開始銹蝕第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫使鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因有：使鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因有：骨骨料中含氯化鹽；外部進(jìn)入氯化料中含氯化鹽；外部進(jìn)入氯化鹽；混凝土碳化；保護(hù)層不足；鹽；混凝土碳化；保護(hù)層不足；過大的裂縫寬度過大的裂縫寬度。鋼筋銹蝕產(chǎn)生鋼筋銹蝕產(chǎn)生體積膨脹體積膨脹可達(dá)原可達(dá)原體積的數(shù)倍，使鋼筋位置處的體積的數(shù)倍，使鋼筋位

26、置處的混凝土受到內(nèi)壓力而產(chǎn)生裂縫，混凝土受到內(nèi)壓力而產(chǎn)生裂縫，并隨之剝落。并隨之剝落。這種裂縫沿鋼筋方向發(fā)展這種裂縫沿鋼筋方向發(fā)展，且，且隨著銹蝕的發(fā)展混凝土剝離產(chǎn)隨著銹蝕的發(fā)展混凝土剝離產(chǎn)生空隙，這可從敲擊產(chǎn)生的空生空隙，這可從敲擊產(chǎn)生的空洞聲得到判別。洞聲得到判別。(d) 鋼筋體積膨脹鋼筋體積膨脹第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因但近年來的研究發(fā)現(xiàn)，但近年來的研究發(fā)現(xiàn)，銹蝕程度與荷載產(chǎn)生的橫向銹蝕程度與荷載產(chǎn)生的橫向裂縫寬度無明顯

27、關(guān)系裂縫寬度無明顯關(guān)系，在一般大氣環(huán)境下，裂縫寬，在一般大氣環(huán)境下，裂縫寬度即便達(dá)到度即便達(dá)到0.3mm，也只是在裂縫處產(chǎn)生銹點(diǎn)。，也只是在裂縫處產(chǎn)生銹點(diǎn)。這是由于鋼筋銹蝕是一個(gè)電化學(xué)過程，因此這是由于鋼筋銹蝕是一個(gè)電化學(xué)過程，因此銹蝕主銹蝕主要取決于氧氣通過混凝土保護(hù)層向鋼筋表面的陰極要取決于氧氣通過混凝土保護(hù)層向鋼筋表面的陰極的擴(kuò)散速度的擴(kuò)散速度，而這種擴(kuò)散速度主要取決于混凝土的，而這種擴(kuò)散速度主要取決于混凝土的密實(shí)度密實(shí)度。裂縫的出現(xiàn)僅是使裂縫處鋼筋局部脫鈍，使銹蝕過裂縫的出現(xiàn)僅是使裂縫處鋼筋局部脫鈍，使銹蝕過程得以開始，但它對(duì)銹蝕速度不起控制作用程得以開始，但它對(duì)銹蝕速度不起控制作用。

28、因此，防止鋼筋銹蝕最重要的措施是在增加混凝土因此，防止鋼筋銹蝕最重要的措施是在增加混凝土的的密實(shí)性密實(shí)性和混凝土的和混凝土的保護(hù)層厚度保護(hù)層厚度。第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算9. 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性鋼筋銹蝕引起混凝土結(jié)構(gòu)損傷過程如下，首先在裂縫寬度較鋼筋銹蝕引起混凝土結(jié)構(gòu)損傷過程如下，首先在裂縫寬度較大處發(fā)生個(gè)別點(diǎn)的大處發(fā)生個(gè)別點(diǎn)的“坑蝕坑蝕”，繼而逐漸形成，繼而逐漸形成“環(huán)蝕環(huán)蝕”，同時(shí)，同時(shí)向裂縫兩邊擴(kuò)展，形成銹蝕面，使鋼筋有效面積減小。嚴(yán)重向裂縫兩邊擴(kuò)展，形成銹蝕面，使鋼筋有效面積減小。嚴(yán)重銹蝕時(shí)，會(huì)導(dǎo)致銹蝕時(shí)，會(huì)導(dǎo)致沿鋼筋長(zhǎng)度出現(xiàn)縱向裂縫沿鋼筋長(zhǎng)度出現(xiàn)縱向裂縫，甚至導(dǎo)致混凝土，甚至導(dǎo)致

29、混凝土保護(hù)層脫落，習(xí)稱保護(hù)層脫落，習(xí)稱“暴筋暴筋”，從而導(dǎo)致截面承載力下降，直，從而導(dǎo)致截面承載力下降，直至最終引起結(jié)構(gòu)破壞。至最終引起結(jié)構(gòu)破壞。防止鋼筋銹蝕的措施：防止鋼筋銹蝕的措施：除增加混凝土的密實(shí)度和保護(hù)層厚度外，采用除增加混凝土的密實(shí)度和保護(hù)層厚度外，采用涂面涂面層層、鋼筋阻銹劑鋼筋阻銹劑、涂層鋼筋涂層鋼筋等措施來防止鋼筋的銹等措施來防止鋼筋的銹蝕。蝕。第9章 變形和裂縫寬度的計(jì)算9. 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性八、凍結(jié)溶解產(chǎn)生的裂縫八、凍結(jié)溶解產(chǎn)生的裂縫反復(fù)凍融產(chǎn)生的裂縫反復(fù)凍融產(chǎn)生的裂縫第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 產(chǎn)生裂縫的原因產(chǎn)生裂縫的原因青海

30、鐵路橋基座凍融破壞青海鐵路橋基座凍融破壞吉林省吉林省某熱電廠滾水壩混凝土某熱電廠滾水壩混凝土88年使用年使用96年凍融破壞情況年凍融破壞情況面板混凝土凍脹破壞細(xì)部情況面板混凝土凍脹破壞細(xì)部情況吉林省吉林省基礎(chǔ)結(jié)冰凍脹，面板剪壞，目前未蓄水基礎(chǔ)結(jié)冰凍脹，面板剪壞，目前未蓄水第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助通常，裂縫寬度和撓度一般可分別用控制通常，裂縫寬度和撓度一般可分別用控制最大鋼筋直徑最大鋼筋直徑和和最大跨高比最大跨高比來控制，只有在構(gòu)件來控制，只有在構(gòu)件截面尺寸小、鋼筋應(yīng)力大時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算。截面尺寸小、鋼筋應(yīng)力大時(shí)進(jìn)行驗(yàn)算。 為

31、防止溫度應(yīng)力過大引起的開裂，規(guī)定了為防止溫度應(yīng)力過大引起的開裂，規(guī)定了伸縮縫之間的伸縮縫之間的最大間距最大間距。 為防止由于鋼筋周圍混凝土過快地碳化失為防止由于鋼筋周圍混凝土過快地碳化失去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，出現(xiàn)銹脹引起的沿去對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，出現(xiàn)銹脹引起的沿鋼筋縱向的裂縫，規(guī)定了鋼筋的混凝土保鋼筋縱向的裂縫，規(guī)定了鋼筋的混凝土保護(hù)層的護(hù)層的最小厚度最小厚度。非荷載引起的裂縫非荷載引起的裂縫第9章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助v 與承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)相比，正常使用極限狀與承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)相比，正常使用極限狀 態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠度可以

32、相對(duì)較低。態(tài)設(shè)計(jì)的目標(biāo)可靠度可以相對(duì)較低。 C 結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求的規(guī)定限值規(guī)定限值、裂、裂 縫寬度和變形限值?？p寬度和變形限值。v 裂縫寬度和變形的驗(yàn)算表達(dá)式如下：裂縫寬度和變形的驗(yàn)算表達(dá)式如下： SC 81S 結(jié)構(gòu)構(gòu)件按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組結(jié)構(gòu)構(gòu)件按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組 合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響得到的合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響得到的裂裂 縫寬度或變形值縫寬度或變形值； 式中式中第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助niiciSSSS2kQQ1kGkk82荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合

33、為：荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合為：niiqiqSSS1kQGk83荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合為：荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合為：在進(jìn)行荷載效應(yīng)計(jì)算時(shí)，荷載組合有兩種情況：在進(jìn)行荷載效應(yīng)計(jì)算時(shí)，荷載組合有兩種情況：確定最大裂縫寬度限值確定最大裂縫寬度限值,主要考慮兩個(gè)方面的原因主要考慮兩個(gè)方面的原因:一是一是外觀要求外觀要求；二是；二是耐久性要求耐久性要求。規(guī)范對(duì)混凝土構(gòu)件規(guī)定的最大裂縫寬度限值見附表環(huán)境類別環(huán)境類別條件條件一一室內(nèi)正常環(huán)境室內(nèi)正常環(huán)境二二a室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境、與無侵蝕的水或室內(nèi)潮濕環(huán)境；非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境、與無侵蝕的水或土壤接觸的環(huán)境。土壤接觸的環(huán)境。b嚴(yán)寒和寒冷地

34、區(qū)的露天環(huán)境；與無侵蝕的水或土壤接觸的環(huán)境。嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；與無侵蝕的水或土壤接觸的環(huán)境。三三使用除冰鹽的環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)的環(huán)境；濱海室使用除冰鹽的環(huán)境；嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)的環(huán)境；濱海室外環(huán)境。外環(huán)境。四四 海水環(huán)境海水環(huán)境五五受人為自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境受人為自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境9.3裂縫寬度驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算9.3.1裂縫控制的目的與要求裂縫控制的目的與要求 第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助9.3裂縫寬度驗(yàn)算裂縫寬度驗(yàn)算裂縫的控制等級(jí)分為三級(jí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的控制等級(jí)分為三

35、級(jí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行裂縫寬度的驗(yàn)算。進(jìn)行裂縫寬度的驗(yàn)算。9.3.2 驗(yàn)算公式驗(yàn)算公式84limmaxww 按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì) 算的算的最大裂縫寬度最大裂縫寬度；maxw 最大裂縫寬度的限值。對(duì)此建筑工程、公路最大裂縫寬度的限值。對(duì)此建筑工程、公路 橋涵工程有不同的要求。橋涵工程有不同的要求。limw第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助9.3.3 wmax的計(jì)算方法的計(jì)算方法規(guī)范的思路：規(guī)范的思路：得到最大裂縫寬度得到最大裂縫寬度wmax若干假定若干假定根據(jù)裂縫出現(xiàn)

36、機(jī)理根據(jù)裂縫出現(xiàn)機(jī)理建立理論公式，計(jì)算平均裂縫寬度建立理論公式，計(jì)算平均裂縫寬度wm按試驗(yàn)資料確定擴(kuò)大系數(shù)按試驗(yàn)資料確定擴(kuò)大系數(shù)第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助1. 裂縫的出現(xiàn)和開展裂縫的出現(xiàn)和開展當(dāng)當(dāng) c ftk，在某一薄弱環(huán)節(jié)第一條裂縫出現(xiàn)，由在某一薄弱環(huán)節(jié)第一條裂縫出現(xiàn)，由于鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)，混凝土應(yīng)力逐漸增加至于鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)，混凝土應(yīng)力逐漸增加至 ftk 出現(xiàn)第二批裂縫，一直到裂縫之間的距離近到不足出現(xiàn)第二批裂縫，一直到裂縫之間的距離近到不足以使粘結(jié)力傳遞至混凝土達(dá)到以使粘結(jié)力傳遞至混凝土達(dá)到 ftk

37、完成裂縫出現(xiàn)的完成裂縫出現(xiàn)的全部過程。全部過程。出現(xiàn)：當(dāng)荷載繼續(xù)增加到當(dāng)荷載繼續(xù)增加到Nk，在一個(gè)裂縫間距范圍內(nèi)在一個(gè)裂縫間距范圍內(nèi)由鋼筋與混凝土應(yīng)變差的累積量，即形成了裂縫寬由鋼筋與混凝土應(yīng)變差的累積量，即形成了裂縫寬度。度。開展：第九章第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算2.最大裂縫寬度最大裂縫寬度l實(shí)測(cè)表明，裂縫寬度具有很大的離散性。實(shí)測(cè)表明，裂縫寬度具有很大的離散性。l驗(yàn)算寬度是否超過允許值驗(yàn)算寬度是否超過允許值,應(yīng)應(yīng)以最大裂縫寬度為準(zhǔn)以最大裂縫寬度為準(zhǔn)。l在計(jì)算中在計(jì)算中,荷載短期效應(yīng)組合下的最大裂縫寬度可由平均裂縫荷載短期效應(yīng)組合下的最大裂縫寬度可由平均裂縫寬度乘以一個(gè)

38、擴(kuò)大系數(shù)求得寬度乘以一個(gè)擴(kuò)大系數(shù)求得; l當(dāng)考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)影響時(shí)當(dāng)考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)影響時(shí),可再乘以考慮荷載長(zhǎng)期作用影響可再乘以考慮荷載長(zhǎng)期作用影響的擴(kuò)大系數(shù)的擴(kuò)大系數(shù); l對(duì)矩形、對(duì)矩形、T形、倒形、倒T形和形和I形截面的鋼筋混凝土軸心受拉、受彎、形截面的鋼筋混凝土軸心受拉、受彎、偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件偏心受拉和偏心受壓構(gòu)件,將裂縫寬度計(jì)算公式綜合如下：將裂縫寬度計(jì)算公式綜合如下： max(1.90.08)eqskcrstedwcE 偏心受拉偏心受拉軸心受拉軸心受拉 cr=2.7 cr=2.4受彎、偏壓受彎、偏壓 cr=2.1 cr構(gòu)件受力特征系數(shù)構(gòu)件受力特征系數(shù)第九章第九章 變形和裂縫寬度

39、的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 9.2 裂縫寬度的計(jì)算裂縫寬度的計(jì)算第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助 裂縫截面處鋼筋應(yīng)力裂縫截面處鋼筋應(yīng)力 skskskAN88軸心受拉軸心受拉：s0ksk87. 0AhM89受受 彎：彎：)(s0skskahAeN810偏心受拉偏心受拉：zAzeNsksk)( 811偏心受壓偏心受壓：第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助(0.2 1.0) 65. 01 . 1sktetksksmf87 鋼筋應(yīng)力不均勻系數(shù)鋼筋應(yīng)力不均勻系數(shù)第九章

40、第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算變形和裂縫寬度的計(jì)算max(1.90.08)skcrstedwcEv 對(duì)于常用的只配一種同直徑、同種類鋼筋的構(gòu)件對(duì)于常用的只配一種同直徑、同種類鋼筋的構(gòu)件v鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù)鋼筋的相對(duì)粘結(jié)特性系數(shù) 鋼鋼筋筋類類別別非預(yù)應(yīng)力鋼筋非預(yù)應(yīng)力鋼筋先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋光面鋼光面鋼筋筋帶肋帶肋鋼筋鋼筋帶肋帶肋鋼筋鋼筋螺旋螺旋肋鋼肋鋼絲絲刻痕鋼刻痕鋼絲、鋼絲、鋼絞線絞線帶肋帶肋鋼筋鋼筋鋼絞鋼絞線線光面光面鋼絲鋼絲v0.71.01.00.80.60.80.50.4規(guī)范規(guī)范規(guī)定規(guī)定: :l對(duì)直接承受輕、中級(jí)吊車的受彎構(gòu)件對(duì)直接承受輕、中

41、級(jí)吊車的受彎構(gòu)件, ,可將計(jì)算求得的最大可將計(jì)算求得的最大裂縫寬度乘以系數(shù)裂縫寬度乘以系數(shù)0.850.85。 l對(duì)對(duì)e0/h00.55的偏心受壓構(gòu)件，可不驗(yàn)算裂縫寬度。的偏心受壓構(gòu)件，可不驗(yàn)算裂縫寬度。9.2 9.2 裂縫寬度的計(jì)算裂縫寬度的計(jì)算驗(yàn)算最大裂縫寬度的步驟驗(yàn)算最大裂縫寬度的步驟按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算彎矩按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算彎矩Mk.計(jì)算縱向受拉鋼筋應(yīng)力；計(jì)算縱向受拉鋼筋應(yīng)力；計(jì)算有效配筋率；計(jì)算有效配筋率；計(jì)算受拉鋼筋的應(yīng)力不均勻系數(shù)；計(jì)算受拉鋼筋的應(yīng)力不均勻系數(shù)；1. 計(jì)算最大裂縫寬度，并驗(yàn)算：計(jì)算最大裂縫寬度，并驗(yàn)算：第九章 變形和裂縫寬度的計(jì)算9.2 裂縫寬度的計(jì)算maxl

42、im(1.90.08)eqskcrstedwcwE sktetkf65. 01 . 1第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助9.3.4減小裂縫寬度的措施減小裂縫寬度的措施 優(yōu)先選擇帶肋鋼筋；優(yōu)先選擇帶肋鋼筋； 選擇直徑較小的鋼筋；選擇直徑較小的鋼筋； 增加鋼筋用量。增加鋼筋用量。 當(dāng)計(jì)算裂縫寬度超過裂縫寬度的限值時(shí)，從最大當(dāng)計(jì)算裂縫寬度超過裂縫寬度的限值時(shí)，從最大裂縫計(jì)算公式可知，常見的減小裂縫寬度的措施有：裂縫計(jì)算公式可知，常見的減小裂縫寬度的措施有：第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下

43、一章下一章幫幫 助助鋼筋混凝土梁的撓度與彎矩的關(guān)系是非線性的。鋼筋混凝土梁的撓度與彎矩的關(guān)系是非線性的。9.4 受彎構(gòu)件撓度計(jì)算受彎構(gòu)件撓度計(jì)算21(a)Maf0(b)EI2EI(B)M01線性；線性；2非線性。非線性。第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助Bs 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的受彎構(gòu)件荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的受彎構(gòu)件的短期剛度的短期剛度B 按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長(zhǎng)按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長(zhǎng)期作用影響的抗彎剛度期作用影響的抗彎剛度Blqg384)(540kkfB 鋼筋混凝土梁的撓度計(jì)算鋼筋混凝土梁的撓度計(jì)算對(duì)于簡(jiǎn)支梁承受均

44、布荷載作用時(shí)，其跨中撓度：對(duì)于簡(jiǎn)支梁承受均布荷載作用時(shí)，其跨中撓度：EIlqg384)(540kkf用材料力學(xué)的公式：用材料力學(xué)的公式：第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助1. 短期剛度短期剛度 Bs的計(jì)算的計(jì)算sBMrhrs0smcm11eerEIM1rMEI1c20scmEbhMess0ssmEAhMerMsocoaacsash0MsbblcrfE20sss5 . 3162 . 015. 1rhAEB8150fff)(bhhbbr式中：式中：第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下

45、一章幫幫 助助ks2ks2f)(MBlMMBlMaqq產(chǎn)生隨時(shí)間增大的撓度s2kf)(BlMMMaqqs2k) 1(BlMMqskk2k) 1(BMMMlMq2. 長(zhǎng)期剛度長(zhǎng)期剛度 B的計(jì)算的計(jì)算)(kqqMMM產(chǎn)生短期的撓度B將彎矩分成兩部分：將彎矩分成兩部分：第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助skk)1(BMMMBq816Mk 荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值；荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值；Mq 荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值；荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值； 撓度增大系數(shù)，撓度增大系數(shù)， = 2.0 0.4 / ；Bs 短期剛

46、度按式短期剛度按式(8-15)計(jì)算。計(jì)算。第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助3. 最小剛度原則最小剛度原則v受彎構(gòu)件在正常使用狀態(tài)下，沿長(zhǎng)度方向的剛度是受彎構(gòu)件在正常使用狀態(tài)下，沿長(zhǎng)度方向的剛度是變化的。變化的。v取同一彎矩符號(hào)區(qū)段內(nèi)的最小剛度作為等剛度，按取同一彎矩符號(hào)區(qū)段內(nèi)的最小剛度作為等剛度，按材料力學(xué)的方法計(jì)算。材料力學(xué)的方法計(jì)算。B1minBBminMBminMlmaxBAgk+qk(a)(b)+gk+qkBminBmin(a)(b)第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目 錄錄上一章上一章下一章下一章幫幫 助助4. 圖表法圖表法 = 1 MGk / Mk MGk 永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的彎矩Mk 荷載短期效應(yīng)組合產(chǎn)生的彎矩荷載短期效應(yīng)組合產(chǎn)生的彎矩v 實(shí)際上是限制跨高比實(shí)際上是限制跨高比l0/h0。v 提高剛度的有效措施提高剛度的有效措施 h0 v 或或As 增加增加 l0/h03020100.40.81.21.62.0(%)=1.0第 9 章混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理主主 頁頁目目