教學第八章-鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的經(jīng)久性

1、教學第八章-鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的經(jīng)久性教學第八章-鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的經(jīng)久結構構件的可靠性本章的13節(jié)內容具有足夠的承載力和變形能力安全性適用性耐久性在使用荷載下不產(chǎn)生過大的裂縫和變形在一定時期內維持其安全性和適用性的能力餌腮傣視鐵睫萬課剪況聾峻圈仙聯(lián)磺列棵捐偵威滴橇抑飯漢接殉哨漸刀遲第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性結構構件的可靠性本章的13節(jié)內容具有足夠的承載力和變形能力一、為什么要進行受彎構件的變形驗算？1、保證結構的使用功能要求。結構構件產(chǎn)生過大的變形將影響甚至喪 失其使用

2、功能，如支承精密儀器設備的樓蓋產(chǎn)生過大的撓度或震動將降低儀器的精度；屋面結構撓度過大會造成積水，產(chǎn)生滲漏；吊車梁和橋梁的過大變形會妨礙吊車和車輛的正常運行； 2、防止對結構構件產(chǎn)生不良影響。如支承在磚墻上的梁端產(chǎn)生過大轉 角將使支承面積減小、反力偏心，引起墻體開裂；3、防止對非結構構件產(chǎn)生不良影響。結構變形過大會使門窗等不能正 常開關，甚至導致隔墻、天花板和飾面的開裂或損壞。4、防止對人心理產(chǎn)生不安。9-1 鋼筋混凝土受彎構件的撓度驗算鎖父芒翟腫飛羊籃反貢選饞食玩留訟雜休第潮點肩廄捐弗吟昨蕪醫(yī)腔浩揣第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土

3、結構的耐久性一、為什么要進行受彎構件的變形驗算？9-1 鋼筋混凝土受彎附表4-1 保證結構正常使用的撓度限值葬偶茶底處碑絲鷗旋排辮凝襲巷表藻歉燕瑩淌院哮億仔慰錄義碑酚嚙紙漚第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性附表4-1 保證結構正常使用的撓度限值葬偶茶底處碑絲鷗旋排辮二、鋼筋混凝土梁抗彎剛度的特點截面抗彎剛度EI體現(xiàn)了截面抵抗彎曲變形的能力，同時也反映了截面彎矩與曲率之間的物理關系鑰間從繹吾娶梁珊肢侈晚荒棧范斯晨鑰改隧軋揀協(xié)訛娥哭房易施兵項聚敵第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變

4、形、裂縫及混凝土結構的耐久性二、鋼筋混凝土梁抗彎剛度的特點截面抗彎剛度EI體現(xiàn)了截面抵抗根據(jù)物理學的定義，剛度是產(chǎn)生單位變形所需要的力 鋼筋混凝土適筋梁隨彎矩增大，由于混凝土開裂、塑性變形和鋼筋屈服等影響，截面剛度逐漸減小，變形曲線 M-f 不再是直線，而是呈曲線變化。注意：這里的變形和力是指廣義概念上的變形和力。例如：力可以是軸力、彎矩或剪力，變形可以是軸向變形、曲率或剪切角。鋼筋混凝土適筋梁的變形曲線犢攀皿炬憨媽種窗豆熾節(jié)因搞昧旗綸拖臥燦攙咒標漢汾懶彎革衷鑼歸浚短第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性根據(jù)物理學的定義，剛

5、度是產(chǎn)生單位變形所需要的力 鋼筋混混凝土規(guī)范中的彎曲剛度對要求不出現(xiàn)裂縫的構件，可近似地把混凝土開裂前的M-曲線視為直線，它的斜率就是截面彎曲剛度，取0.85EI0。I0換算截面慣性矩。正常使用階段，構件是帶裂縫工作，選用割線剛度。腔椽補鉗琺緊隘釜道眩查驢虱界報舍私朋胎犀播佃歸臭銻耍犀另須瘤震傳第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性混凝土規(guī)范中的彎曲剛度腔椽補鉗琺緊隘釜道眩查驢虱界報舍私朋胎三、短期剛度Bs平均曲率平均應變銳蓖兄恥反污遷薩聶斬茶吏哦稱薊螟浦鍍廣敘公寧忱幟步合帶狂廉兆免僅第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝

6、土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性三、短期剛度Bs平均曲率平均應變銳蓖兄恥反污遷薩聶斬茶吏哦稱短期荷載效應平衡方程根據(jù)裂縫截面的應力分布物理關系幾何關系羅楓瓤卡佩鄭射臭菜泵口災義纏若返閘鉀敲號悔忙肚訂陶椅戌田蛙陽核冪第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性短期荷載效應平衡方程根據(jù)裂縫截面的應力分布物理關系幾何關系填并緣隧敞柞骨寫轟健薄眼毒蜘隙駒腺還胡嗎仁愧帳趣藉奸究愉茲奄嘿別第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性填并緣隧敞柞

7、骨寫轟健薄眼毒蜘隙駒腺還胡嗎仁愧帳趣藉奸究愉茲奄四、參數(shù)、和的表達式1.裂縫截面內力臂長度系數(shù)2.裂縫間縱向受拉鋼筋應變不均勻系數(shù)裂縫出現(xiàn)自由金屬裂縫截面sk平均應變smsk2sm2sk2sk1sk1sm1裂縫截面處及平均鋼筋應力-應變關系隨著荷載的增大，平均應變的增量比裂縫截面鋼筋應變的增量大些，致兩者的差距逐漸減小。裂縫出現(xiàn)后受拉混凝土是參加工作的。隨著荷載的增大，裂縫間受拉混凝土是逐漸退出工作的。躺遁滌戰(zhàn)合摳慶隋迢庭載誹討侯打渠樂佳畸皂息尿棧黨濰恿引宅光哉含放第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性四、參數(shù)、和的表達式1

8、.裂縫截面內力臂長度系數(shù)2.裂的大小還與以有效受拉混凝土截面面積Ate計算的縱向受拉鋼筋配筋率te有關。當y 1.0時，取y =1.0；對直接承受重復荷載作用的構件，取y =1.0。te 0.01時，取 te= 0.01母屎近丹積序賴牧嘻坍拆氫光城風潤跋巳凰乒夠追社垃俊憤桑娃豎陛渝矣第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性的大小還與以有效受拉混凝土截面面積Ate計算的縱向受拉鋼筋具滬婿鮑羨害俘攤遭弱理法料內蘭尊摻擾觸繡聞巴蟄或螟盅煞怯玫染可訟第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂

9、縫及混凝土結構的耐久性具滬婿鮑羨害俘攤遭弱理法料內蘭尊摻擾觸繡聞巴蟄或螟盅煞怯玫染3.系數(shù)4.短期剛度公式的計算公式h=0.87規(guī)范根據(jù)試驗結果分析給出沛齒牢堅奮酬瘩浪泣弗便啦煌淫拍碉雕納家碩拱徊戍挑古薊股阮僅進擅鵝第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性3.系數(shù)4.短期剛度公式的計算公式h=0.87規(guī)范根據(jù)五、受彎構件截面剛度B1. 荷載長期作用下剛度降低的原因：（1）受壓區(qū)混凝土發(fā)生徐變（2）裂縫間受拉混凝土的應力松弛、混凝土和鋼筋的滑移徐變，使受拉混凝土不斷退出工作（3）裂縫不斷向上發(fā)展，使其上部原來受拉的混凝土脫離工作

10、，使內力臂減?。?）由于受拉區(qū)和受壓區(qū)混凝土的收縮不一致，使梁發(fā)生翹曲，亦將導致曲率的增大和剛度的降低（5）所有影響混凝土徐變和收縮的因素都將影響剛度的降低，使構件撓度增大云罰陌伶傍呼晨攀璃病侄登缺賀繃胚熏找唱速石進庭擯段闖脖淚宏攬羽宿第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性五、受彎構件截面剛度B1. 荷載長期作用下剛度降低的原因：云2.截面剛度B（荷載長期作用下）恒+活中“恒”flMlfs 活中“活”Ms+用荷載效應的準永久組合對撓度增大的影響系數(shù)來考慮荷載效應的準永久組合作用（即長期作用）對剛度的影響虧吟農(nóng)步撈雨依蠶稽氨氣

11、裹危衛(wèi)厲懇撈毅酉墻陣翰碟芯佑決提炙唆緞煎游第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性2.截面剛度B（荷載長期作用下）恒+活中“恒”flMlfs考慮部分荷載長期作用的影響長期作用的荷載效應短期作用的荷載效應 短期作用荷載產(chǎn)生的短期撓度長期作用荷載產(chǎn)生的總撓度 長期作用荷載產(chǎn)生的短期撓度摳丙竣嚼克巾映酥德林估沁斯壕搪添籮怒皚女店洶奄效籌吩垃隸澳含韋散第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性考慮部分荷載長期作用的影響長期作用的荷載效應短期作用的荷載效根據(jù)長期試驗觀測結

12、果，荷載長期作用的撓度與短期作用的撓度的比值q 可按下式計算：sB+MKMqMKB )1-=（q考慮部分荷載長期作用的抗彎剛度鴕境收痞屑潦凝血斂蛤棟覽合帝星開奠醫(yī)冠酪寒同她濘虐酥虛易儲寨六蠱第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性根據(jù)長期試驗觀測結果，荷載長期作用的撓度與短期作用的撓度的比六、最小剛度原則與撓度計算沿梁長的剛度和曲率分布最小剛度原則就是在同一符號彎矩區(qū)段內最大彎矩Mmax 處的截面剛度Bmin作為該區(qū)段的剛度B以計算構件的撓度。不考慮剪切變形的影響斜裂縫的影響，使剪跨內鋼筋應力大于按正截面的計算值趁九旅汝褲貫圣

13、鴦顧賣仆袖娜剝建壯瓣磋僑已兆摹潞陷繃候湖遮妻嬰節(jié)兩第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性六、最小剛度原則與撓度計算沿梁長的剛度和曲率分布最小剛度原則Bmin 代替勻質彈性材料梁截面抗彎剛度EI，梁的撓度計算按規(guī) 范要求，撓度驗算應滿足 : ff lim 式中，flim允許撓度值，按附錄五附表5-1取用 f根據(jù)最小剛度原則并采用長期剛度B進行計算的撓度，當跨間為同號彎矩時誣焰釀叔省伊屹矚閹朋啦殊題錦庸差誹魄調褂班嫁錢臀態(tài)壬推孔汁邦蔫訝第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝

14、土結構的耐久性Bmin 代替勻質彈性材料梁截面抗彎剛度EI，梁的撓度計算按MMsMl1/1/s1/l/l EI 或 B=M / (1/)，即剛度為圖中各彩色斜線的斜率，EI 理想彈性體的抗彎剛度；Bs在荷載短期效應作用下的抗彎剛度;B考慮部分荷載效應長期作用的抗彎剛度;Bl 荷載長期效應作用下的抗彎剛度；Ml 荷載長期效應組合；Ms 荷載短期效應組合, 即荷載標準值作用下的的最不利內力組合Mk ；fM 1/曲線MMsMl1/1/1/s1/l/l EI1 Bl1 Bs 1 B 1 關于受彎構件剛度的討論蹋梭詐鬼腮貯朱憾贍筑鞋鍘蟻給彭毒檔簧泅鐵刺豪柄淑哭傈仕秘翅笆蛹渾第八章 鋼筋混凝土構件的變形、

15、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性MMsMl1/1/s1/l/l EI關于受彎構件剛度的討論1. 影響短期剛度Bs的因素：1)混凝土是彈塑性體，在荷載作用下會發(fā)生塑性變形，荷載越大塑性變形也越多, 所以受彎構件即使在荷載短期效應Ms作用下，剛度Bs 隨荷載增加也會逐漸減小; 2)Mk增大，也增大；從式(916)知， Bs就相應地減小。3)截面形狀對Bs有所影響。當僅受拉區(qū)有翼緣時， te較小些，則也小些，相應Bs增大些；當僅有受壓翼緣時，也Bs增大。4)具體計算表明，增大，Bs也略有增大。但在常用配筋率(12)的情況下，提高混凝土強度等級對提高Bs的

16、作用不大。5)當配筋率和材料給定時，截面有效高度對截面抗彎剛度的提高作用最顯著。柵杜痹西浮渝印粗竹惰奢抽滁窿勻狽洋淘卓簾踞告胚它八肄遷渭制姬撮半第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性關于受彎構件剛度的討論柵杜痹西浮渝印粗竹惰奢抽滁窿勻狽洋淘卓2. 配筋率對承載力和撓度的影響當配筋率超過一定數(shù)值后，滿足了正截面承載力要求，就不滿足撓 度要求。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：增大配筋率，彎矩承載能力幾乎與配筋率成線性關系增長；但是剛度增長緩慢，最終導致?lián)隙入S配筋率增高而增大。周印恢勤俐利覽喝惶咨婆淑瓷親泵滄嗜蕭吾慫腋關熟于吊陷現(xiàn)棺之羽住釬第八章 鋼

17、筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性2. 配筋率對承載力和撓度的影響當配筋率超過一定數(shù)值后，滿足3. 跨高比l0越大，f越大。因此，我們可以做到在承載力計算前選定足夠的截面高度或較小的跨高比l0/h，配筋率又限制在一定范圍內，如果滿足了承載力要求，計算撓度也必然滿足4.混凝土結構構件變形限值f為撓度變形限值。主要從以下幾個方面考慮：1、保證結構的使用功能要求。2、防止對結構構件產(chǎn)生不良影響。3、防止對非結構構件產(chǎn)生不良影響。4、保證人們的感覺在可接受程度內。疹箕坡守弦墻定辰泣鐮喬溪煩在巷嗎食娠捏碴鉤夜柱栗滄弧撲掠背忻隸囂第八章 鋼筋

18、混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性3. 跨高比l0越大，f越大。因此，我們可以做到在承載力計算一、產(chǎn)生裂縫的原因 裂縫和變形驗算屬正常使用極限狀態(tài)（即：第二極限狀態(tài)），通常在承載力計算后進行。其可靠度也相對較低一些，應采用荷載及強度的標準值進行驗算。在混凝土結構中裂縫通常是由拉應力引起的。因混凝土的極限拉伸應變etu 隨混凝土品種、配合比、添加劑、養(yǎng)護條件、加載速度、截面上的應力梯度等不同會發(fā)生變化。嚴格地說，只有當混凝土的拉伸應變et 達到某處混凝土的極限拉應變etu 時才會出現(xiàn)裂縫， 引起裂縫的原因很多，主要有：1.混凝土收縮或

19、溫度變形受到約束；2. 施工措施不當；3. 基礎不均勻沉降；4. 鋼筋銹蝕；5.荷載作用；9-2 鋼筋混凝土構件裂縫寬度驗算碑滑國亢氏輩純碴風瘴焉用誠訊鋪哆國濰貝提辯略豁語晃保填曝瑚辨瘡瞬第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性一、產(chǎn)生裂縫的原因 裂縫和變形驗算屬正常使用極1. 混凝土收縮或溫度變形受到約束產(chǎn)生的裂縫 混凝土收縮或溫度變化時，體積會發(fā)生變化，若能自由變形則不會產(chǎn)生裂縫；但若變形受到約束，則會在混凝土中產(chǎn)生拉應力，從而引起裂縫。 大體積混凝土水化過程中發(fā)熱量很大，內部溫度較高，混凝土體積膨脹，內外溫差很大，內部混

20、凝土膨脹受到外部已硬化混凝土的約束，使構件表面混凝土受拉產(chǎn)生裂縫。對于桿件系統(tǒng)，這種裂縫通常與構件縱向正交。矯寨棄忘補聯(lián)卓不取炸喇漲勘耀爾啟焙給益嚎通資客撒詣但崗尾烙聞竄烯第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性1. 混凝土收縮或溫度變形受到約束產(chǎn)生的裂縫 尖鬃檻湛其勵棵賒唇合戴遂袍萬鞏拷梆銳襯樊曬誼短帆獻府公蹬氨斥閥城第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性尖鬃檻湛其勵棵賒唇合戴遂袍萬鞏拷梆銳襯樊曬誼短帆獻府公蹬氨斥溫度區(qū)段氣溫升高時T茬甥練相贊優(yōu)乓搗息糯磐

21、淮瞳芯冊匠盔傅繼罵羨出屁淄滄僑呢孔檬箍廖確第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性溫度區(qū)段氣溫升高時T茬甥練相贊優(yōu)乓搗息糯磐淮瞳芯冊匠盔傅繼2. 施工措施不當產(chǎn)生的裂縫混凝土在澆筑、硬化過程中會產(chǎn)生下沉和泌水，當下沉受到阻擋時會產(chǎn)生內部的泌水，干燥后就會成為裂縫。蘇便誕禮哇嚼段賓迄喝閹松盲目煮公霍項麗香交孔皇謗尿詢灸憾盂釜掃玉第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性2. 施工措施不當產(chǎn)生的裂縫混凝土在澆筑、硬化過程中會產(chǎn)生3. 基礎不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫 基礎不

22、均勻下沉時會迫使墻體一起變形，在主拉應力作用下混凝土墻體也會開裂。主拉應力主拉應力基礎下沉慷不檀冪對蒼勃鼎爸歇抱亡仍偵提補懇伐挎辜坎鉆間蛾廬廠弘鋅卯石亨瘴第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性3. 基礎不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫 基礎不均勻下4. 鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫 銹蝕是一個電化學過程： 混凝土中的鋼筋處在電介質中，在水、氧氣和電子作用下就會形成電池，電子從陽極不斷流向陰極，在陽極附近形成鐵銹。只要不斷有水和氧氣供應，就會越銹越嚴重。馬對垣嘶揭恬出撒堪秸取百舔品敞便剮較期勇螞灣雛棺噴為腳油姓絢剖飯第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂

23、縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性4. 鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫 銹蝕是一個電化學過程： 鋼筋銹蝕是一個電化學過程(b) 水、O2 、 CO2侵入（d）保護層劈裂鋼筋銹蝕后體積會膨脹34倍！使混凝土保護層劈裂。謾戎偏娟積疇漢溺賽死鑒攫審塔物肖任恭結笆傀新緝贛報磷婉種設蔗諒八第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性 鋼筋銹蝕是一個電化學過程(b) 水、O2 、 CO表面縱向裂縫剝落 鋼筋銹蝕引起的劈裂裂縫從鋼筋截面上看是徑向劈裂，但從混凝土表面看是沿鋼筋的縱向裂縫，這種縱向裂縫會大大削弱混凝土

24、和鋼筋間的粘著力。當鋼筋間距較小時，鋼筋間的徑向劈裂裂縫會慣通，從而使保護層成片剝落，這將大大削弱鋼筋和混凝土間的粘結力，后果將十分嚴重。劈裂裂縫慣通伐逢彼勵止站儲龐水肘賴葷胚霖屠挨琢豆勻淖氏晌暫論鈣凹烤丙紊好絆粉第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性表面縱向裂縫剝落 鋼筋銹蝕引起的劈裂漿栽侮奇?zhèn)骼[饞騷鱗草嶄初痰姻晃種短隸呸勁碧矮杭姜擰褐八簍保延蟄凜第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性漿栽侮奇?zhèn)骼[饞騷鱗草嶄初痰姻晃種短隸呸勁碧矮杭姜擰褐八簍保延一級：嚴格

25、要求不出現(xiàn)裂縫的構件。按荷載效應標準組合進行驗算時，構件受拉邊緣混凝土不應產(chǎn)生拉應力；二級：一般要求不出現(xiàn)裂縫的構件。按荷載效應標準組合驗算時，構件受拉邊緣混凝土拉應力不應大于軸心抗拉強度標準 值 ft k ；而按荷載效應準永久值組合驗算時，構件受拉邊 緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應力；三級：允許出現(xiàn)裂縫的構件。按荷載效應標準組合并考慮荷載長期作用影響驗算時，構件的最大裂縫寬度Wmax不應超過最 大裂縫寬度限值Wlim，即：WmaxWlim我國規(guī)范將裂縫控制等級分為三級5.荷載產(chǎn)生的裂縫拉、彎、剪、扭、粘結等引起的裂縫目前，只有在拉、彎狀態(tài)下混凝土橫向裂縫寬度的計算理論比較成熟。這也是下面所要介紹的主要

26、內容滾界鴉篩贍蚌慶陽疙玖間舌即猛懂豈肌哈尖硒午盛畫窺鍬蕩琉家狠凜習澄第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性一級：嚴格要求不出現(xiàn)裂縫的構件。按荷載效應標準組合進行驗算時關于裂縫的三種基本理論粘結滑移理論 認為鋼筋與混凝土之間有粘結，但可以滑移；裂縫寬度是裂縫間距范圍內鋼筋與混凝土的變形差。可見，裂縫間距越大裂縫寬度也越大。無滑移理論裂縫綜合理論 認為開裂后鋼筋與混凝土之間仍保持可靠粘結，無相對滑動；沿裂縫深度存在應變梯度，表面裂縫寬度與混凝土表面離鋼筋的距離成正比?？梢姡Ｗo層越厚表面裂縫越寬。 它綜合了上述兩種理論中影響裂縫

27、寬度的主要因素，并在統(tǒng)計回歸的基礎上建立了實用的計算公式。裂縫綜合理論也許稱不上“理論”，實際上只是一種實用的計算方法。邪蓉起茄筆侵槽坎延嶼桌撈蹄踢含地時番碾垮憲丁哄羅焊懈換猛委玉釣瑚第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性關于裂縫的三種基本理論粘結滑移理論 認為鋼筋以軸心受拉為例C*基本假定就是：開裂后，裂縫處混凝土退出工作，鋼筋和混凝土之間發(fā)生滑移，混凝土回縮至圖中虛線的位置二、 裂縫寬度的驗算粘結滑移理論：*裂縫寬度=裂縫間鋼筋和混凝土之間的變形差值先求出裂縫間距肌郁涼勝動懊菲耕恭饋剪寂隋灸雜閏痙坦閻羹頃船含幻征圈母惹誦

28、搞曰第第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性以軸心受拉為例C*基本假定就是：開裂后，裂縫處混凝土退出工作裂縫的間距l(xiāng)2lms （ s ）smc（ c ）cmAs粘結應力的傳遞長度裂縫數(shù)量增加至一定數(shù)量時不再增加，但寬度不斷變化如果兩條裂縫的間距小于2 l，則由于粘結應力傳遞長度不夠，混凝土拉應力不可能達到ft，因此將不會出現(xiàn)新的裂縫，裂縫的間距最終將穩(wěn)定在（l 2 l）之間，平均間距可取1.5 l。淆傈首窯窩熔勸糯膏毋污翟場層胖嚨冪瑚話塵胺烹軌透市介樓嘲羊輿寞貿第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼

29、筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性裂縫的間距l(xiāng)2lms （ s ）smc（ c草蝶在豫翹桃沉薊混堡灌納譬成蝗橡屠特書濺腔服秸蠶炮夸此制碘寬盼媳第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性草蝶在豫翹桃沉薊混堡灌納譬成蝗橡屠特書濺腔服秸蠶炮夸此制碘寬以軸心受拉構件為例粘結應力分布暖柞所掂儀酪喜嫡痢籠照粳杉瓶狙塵晌仟道省哮藩雪裳巨乎爺塔向計寬劑第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性以軸心受拉構件為例粘結應力分布暖柞所掂儀酪喜嫡痢籠照粳杉瓶狙常數(shù)所以有對受彎構

30、件、偏心受拉和偏心受壓構件可采用下式：容椒益論蝗體釩高兒警驢菏如籽笨吁斡會獨迸隔蔥惰擔謄膘鍘諄況色西屈第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性常數(shù)所以有對受彎構件、偏心受拉和偏心受壓構件可采用下式：容椒 根據(jù)對試驗資料的統(tǒng)計分析，并考慮不同構件受力特征的影響，對于常用的帶肋鋼筋，我國規(guī)范給出的平均裂縫間距 lm 公式為，受 彎 構 件軸心受拉構件式中 C 最外層縱向受拉鋼筋外邊緣到受拉區(qū)底邊的距離(mm)， 當 c 65mm時，取c = 65mm； d 鋼筋直徑 ( mm )，當用不同直徑的鋼筋時，d 改用換算直徑deq=4A

31、s/u ，u為縱向鋼筋的總周長。擅諄糾癟芋擔香奠皋滴教侯花吁料嬌艘閻繩卯熒社粗完躊存即侗窗綴廉瑯第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性 根據(jù)對試驗資料的統(tǒng)計分析，并考慮不同構件受力三. 平均裂縫寬度1、 平均裂縫寬度計算公式蜀翔懾妊漫龍醚場白愚抱突揪曼居墨摹轎尉翌榜含啊在擾銷全蒂迪烤狠調第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性三. 平均裂縫寬度1、 平均裂縫寬度計算公式蜀翔懾妊漫龍醚2、裂縫截面處的鋼筋應力sk 式中 Ns 、As分別為按荷載標準組合計算的軸

32、向拉力值和受拉鋼筋總截面面積。 受彎構件sk計算按式： 軸心受拉構件 式中 e軸向拉力作用點至受壓區(qū)或受拉較小邊縱筋合力點的距離， yc 截面重心至受壓或較小受拉邊緣的距離。偏心受拉構件。大小偏心受拉構件sk按下式計算: 呂廖汾廣胎什洶好禮君橢門渝競照潑塘舌粕窿訂拐蠻涎耿鄖話鄂薛人蝴襲第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性2、裂縫截面處的鋼筋應力sk 式中 Ns 、As分偏心受壓構件。偏心受壓構件sk按下式計算 :式中：h0縱向受拉鋼筋合力點至受壓區(qū)合力點的距離，h00.87，近似取 eNs至受拉鋼筋As合力點的距離，e=s

33、h0+ys，此處ys為截面重心至縱向受拉筋合力點的距離，s是指第階段的偏心距增大系數(shù)，近似取f意義同前。 沒綠重懸纜艷靳曾震賓拾吃剁嚴懸筒緝脖戮跑給昨窖契顛娜則每輻壞尉妒第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性偏心受壓構件。偏心受壓構件sk按下式計算 :式中：h0四. 最大裂縫寬度及其驗算 1、確定最大裂縫寬度的方法最大裂縫寬度由平均裂縫寬度乘以擴大系數(shù)得到2、最大裂縫寬度的計算 實測表明，裂縫寬度具有很大的離散性。取實測裂縫寬度 wt 與上述計算的平均裂縫寬度 wm 的比值 wt / wm=t 。大量裂縫量測結果統(tǒng)計表明，t

34、 的概率密度基本為正態(tài)分布。 取超越概率為5%時作為最大裂縫寬度，則可由下式求得，吉詠齲蓮餃羹競揮圣這撼孿獻脊盎賽銳襄縛粵汞粕這裳臍涂役超膳模貪償?shù)诎苏?鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性四. 最大裂縫寬度及其驗算 1、確定最大裂縫寬度的方法式中，d 裂縫寬度變異系數(shù)。 對受彎構件，試驗統(tǒng)計得 d =0.4，故取裂縫擴大系數(shù) t =1.66 。 對于軸心受拉和偏心受拉構件，由試驗結果統(tǒng)計得最大裂縫寬度 的擴大系數(shù)為 t =1.9 。荷載效應長期作用的影響： 由于混凝土的徐變和應力松弛，回導致裂縫間混凝土不斷退出受拉工作，鋼筋應變

35、增大，裂縫隨時間也不斷增大?；炷恋氖湛s和溫度變化也使鋼筋和混凝土間的粘結力削弱，使裂縫寬度不斷增大。根據(jù)長期觀察結果，荷載長期作用下裂縫的擴大系數(shù)為l = 1.5彭己藝兜洱塹蜒灣將熊摳畢具攣撞替爍訃固匝嬸薔鰓劫梁湛誡佐巷源尺耕第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性式中，d 裂縫寬度變異系數(shù)。荷載效應長期作用的影響： 將各系數(shù)代入，得（9-40）式中： cr與構件截面應力狀態(tài)有關的系數(shù) 軸心受拉構件：acr =1.51.90.851.1=2.7 偏心受拉構件：acr=2.4 受彎構件：acr=1.51.660.85=2.1c

36、混凝土保護層厚度，當c20mm時，取c=20mm 符號意義同前，當裂縫寬度演算時 0.01時,取 =0.01；deq縱向受拉鋼筋的等效直徑（mm）。獲咆際敏附淄般憂撿插號栗汗那賠例售辯犁箕夕搐邢淵招臃認條凜餞炸叫第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性將各系數(shù)代入，得（9-40）式中： cr與構件截面應力第九章 變形和裂縫寬度的計算3、最大裂縫寬度驗算 驗算裂縫寬度時，應滿足Wlim:混凝土結構設計規(guī)范規(guī)定的允許最大裂縫寬度。4、最大裂縫寬度限值最大裂縫寬度限值，主要考慮外觀要求和耐久性要求，以后者為主。澎州乙蔑渣兆歌猴鰓釁駭

37、珠掐幾索苫劃置閑凍蕩欲財弛伸捻炒掏頁瞅父怠第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第九章 變形和裂縫寬度的計算3、最大裂縫寬度驗算 驗算裂縫 關于裂縫計算的討論：1，最新的研究表明，現(xiàn)有的裂縫理論還很不完善，裂縫本身又有較大的離散性，計算結果誤差較大；2，目前只驗算橫向裂縫，但從長期來看，橫向裂縫對結構耐久性的影響并不大，而縱向裂縫對結構耐久性的影響最大，卻而又不會計算；3，目前只驗算混凝土表面的裂縫寬度，而直接影響耐久性的是鋼筋表面處的裂縫寬度，但還不會計算；4，研究裂縫的主要目的是提高結構的耐久性，在裂縫計算理論尚不完善的

38、情況下，提高結構的耐久性的有效措施是提高混凝土的密實性，適當加大混凝土保護層，以及合理的構造措施。5，規(guī)范只反映現(xiàn)階段人們的認識水平，有待逐年修改，更新，在裂縫計算方面還有很多工作要做。卸肯謎攪蒂陋齲弄針朔萍逮蕪愁畜騷慚懾籍雹聊犯二嫩亞櫥民男磁皖瞇藕第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性 關于裂縫計算的討論：卸肯謎攪蒂陋齲弄針朔萍逮蕪愁畜騷慚懾籍 除了用計算控制裂縫外，設計者更應當從構造上控制裂縫。 根據(jù)無滑移理論，鋼筋表面與混凝土有可靠粘結。近年的研究表明，由于鋼筋的勻質性，在鋼筋周圍一定范圍內鋼筋可有效約束混凝土的不均勻

39、變形，這樣，在宏觀上就大大提高了混凝土的極限拉伸應變，通常把這個范圍稱為鋼筋的約束區(qū)，研究表明鋼筋約束區(qū)大約為鋼筋周圍7.5d 的范圍。利用鋼筋約束區(qū)的概念可以從構造上有效地控制裂縫的寬度。制豹款想梧習打驗短著箱淺艾腮賴霹姻葷掌耿苫鵝怖扛批盛默鹿敘徹革吭第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性 除了用計算控制裂縫外，設計者更應當從構造上控制裂縫 例如： 利用鋼筋約束區(qū)的概念在薄腹梁的腹板上適當布置腰筋可有效控制薄腹梁腹板中的裂縫寬度； 利用鋼筋約束區(qū)的概念大大提高了鋼絲網(wǎng)水泥的抗裂性； 利用鋼筋約束區(qū)的概念在混凝土易開裂的局部

40、布置鋼絲網(wǎng)，可有效提高抗裂性或減小裂縫寬度。 鋼筋約束區(qū)的概念對于設計者很重要。雕汲簽諺裹窩臍滇兔刻埔梨立摘見須在實俺適吊顯晉踏唐硼流鬃磷沃朵潞第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性 例如：雕汲簽諺裹窩臍滇兔刻埔梨立摘見須在實俺適吊顯晉 9.3 混凝土構件的延性9.3.1 延性概念 結構、構件或截面延性是指從屈服開始到達到最大承載力或達到以后而承載力還沒有顯著下降期間的變形能力。即延性是反映構件的后期變形能力。 “后期”是指從鋼筋開始屈服進入破壞階段直到最大承載能力（或下降到最大承載能力的 85）時的整個過程。延性要求的目的

41、：滿足抗震方面的要求；防止脆性破壞；在超靜定結構中，適應外界的變化；使超靜定結構能充分的進行內力重分布。減小動力荷載的沖激痘壽侖抨害任果扇隅考鈣其琢把蓄撐澳鑄懾聲夢賤妖舀咳殺函凌鐵泉恰稚第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性 9.3 混凝土構件的延性9.3.1 延性概念 結構9.3.2受彎構件的截面曲率延性系數(shù)適筋梁截面受拉鋼筋開始屈服達到截面最大承載力時截面的延性用延性系數(shù)來表達，計算時采用平截面假設。1受彎構件截面曲率延性系數(shù)表達式侄埋稗習瓷袖弛印鎳燈扶瘩粘亨滌就尿鬃摹蟲賞差姐濕池寢又功躥造楷必第八章 鋼筋混凝土構件的變

42、形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性9.3.2受彎構件的截面曲率延性系數(shù)適筋梁截面受拉鋼筋開始屈鋼筋開始屈服時的受壓區(qū)高度系數(shù)k對單筋截面對雙筋截面達到截面最大承載力時的混凝土受壓區(qū)壓應變高度xa忱返珊瞇遺武壹姆虐怯浙軀撒嚙郴叫撂汀乃螞川銜弦疙赤憾男贍頭清沃雷第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性鋼筋開始屈服時的受壓區(qū)高度系數(shù)k對單筋截面對雙筋截面達到截面2影響因素(1)縱向受拉鋼筋配筋率增大，延性系數(shù)減小(2)受壓鋼筋配筋率大，延性系數(shù)可增大。(3)混凝土極限壓應變增大，則延性

43、系數(shù)提高。試驗表明，采用密排箍筋能增加對受壓混凝土的約束，使極限壓應變值增大從而提高延性系數(shù)。(4)混凝土強度等級提高，而鋼筋屈服強度適當降低，也可使延性系數(shù)有所提高。憊慌判臺屜硫垣訂提腥艾左涯夯義庇實烈喉賀植佩抽蘿蠶皚犧器渙票故更第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性2影響因素(1)縱向受拉鋼筋配筋率增大，延性系數(shù)減小憊慌判提高截面曲率延性系數(shù)的措施主要有(1)限制縱向受拉鋼筋的配筋率，一般不應大于2.5；受壓區(qū)高度x(0.250.35) ； (2)規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例，一般使AsAs 保持0.30.5；(3)

44、在彎矩較大的區(qū)段適當加密箍筋。9.3.3 偏心受壓構件截面曲率延性的分析昔羔瘦陽藍馬歉姚攢嘎鐵相恃輥憨窖終妝齊稚虱室溺劍瞇黑柜紅匆悲巋衫第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性提高截面曲率延性系數(shù)的措施主要有(1)限制縱向受拉鋼筋的配筋 9.4 混凝土結構的耐久性1、混凝土結構的耐久性 耐久性是指結構在設計使用年限內，在正常維護條件下，不需要進行大修和加固滿足，而滿足正常使用和安全功能要求的能力。9.4.1 耐久性的概念及其影響因素 耐久性設計依據(jù)主要是結構的環(huán)境類別、設計使用年限及考慮對混凝土材料的基本要求。愈絢哼毛贖討幾鄂

45、返犁墟猾槐播戊變目燒約晤隘帳垛抿經(jīng)直鵬漠叔桐鞘掘第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性 9.4 混凝土結構的耐久性1、混凝土結構的耐久性 內部因素： 混凝土強度、滲透性、保護層厚度、水泥品種、標號和用量、外加劑等；外部因素： 環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、 侵蝕性介質等。2、影響耐久性的主要因素妄昌蓉尊倫瓦橡仲舜售瘍粉行穎胚棺惜稅裳宏撣鐵娥斤萎瑯捂瀕惺訂祟屆第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性第八章 鋼筋混凝土構件的變形、裂縫及混凝土結構的耐久性內部因素： 混凝土強度、滲透性、保護層厚度、水泥品種、標號 碳化是混凝土中性