受彎構(gòu)件的裂縫及最大裂縫寬度驗算

《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》裂縫驗算-裂縫概述受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形驗算裂縫的一些實例鄭州-亞洲第一立交橋，通車6年裂縫的成因和分類施工期間產(chǎn)生的裂縫和使用期間產(chǎn)生的裂縫按裂縫的產(chǎn)生時間龜裂、橫向裂縫（與構(gòu)件軸線垂直）、縱向裂縫、斜裂縫、八字裂縫、X形交叉裂縫等按裂縫的產(chǎn)生原因非受力因素產(chǎn)生的裂縫和受力因素產(chǎn)生的裂縫按裂縫的形態(tài)裂縫的成因和分類固體下沉，表面泌水而引起的。大風(fēng)、高溫使水分從混凝土表面快速蒸發(fā)引起的（龜裂）。塑性裂縫混凝土的收縮受到約束后產(chǎn)生的裂縫溫度裂縫大體積混凝土中由于混凝土水化作用產(chǎn)生的水化熱使內(nèi)外混凝土產(chǎn)生溫度差。約束收縮裂縫施工期間的裂縫目前，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內(nèi)容裂縫的成因和分類使用期間的裂縫----耐久性因素引起的裂縫凍融循環(huán)作用堿骨料反應(yīng)鹽類腐蝕外部環(huán)境酸類腐蝕裂縫的成因和分類多發(fā)生構(gòu)件表層，由于養(yǎng)護不當(dāng)，表層失水、干縮所造成。薄壁、薄板結(jié)構(gòu)；大風(fēng)、高溫時施工須特殊注意。混凝土收縮造成的裂縫：裂縫的成因和分類裂縫的成因和分類薄壁空心墩第一段空心段

施工容易出現(xiàn)收縮裂縫溫度變化或不均勻引起的裂縫：低溫引起裂縫：凍裂降溫引起的裂縫：有水平約束的超靜定結(jié)構(gòu)、合攏段大體積混凝土：裂縫的成因和分類地基、基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫裂縫的成因和分類

鋼筋銹蝕裂縫。

—非荷載裂縫。

裂縫的成因和分類

堿骨料反應(yīng)引起的裂縫——非荷載裂縫。

裂縫的成因和分類如何預(yù)防裂縫？非荷載裂縫的預(yù)防措施優(yōu)化設(shè)計混凝土的配合比，使用超細粉摻合料；水膠比要小；采用纖維混凝土；注重施工細節(jié)，保證混凝土施工質(zhì)量（振搗、拆模時間…）；加強混凝土澆注后的養(yǎng)護和結(jié)構(gòu)使用過程中的日常養(yǎng)護；發(fā)現(xiàn)非荷載裂縫及時修補，必要時加固結(jié)構(gòu)。

裂縫控制措施

鋼筋混凝土箱梁設(shè)計強度高，膠凝材料用量大，一次澆筑混凝土數(shù)量大，箱體內(nèi)部空間小，降溫條件差。箱梁內(nèi)部鋼筋、孔道密布，難以布設(shè)內(nèi)部降溫循環(huán)水管路。為此，箱梁混凝土施工溫度控制從以下角度擬定措施：⑴降低水化熱總量及降低水化熱釋放速率；⑵降低入模前混凝土及模板與環(huán)境溫度差；⑶采取強制性熱交換措施，減少梁體內(nèi)外溫度差；中鐵十二局集團武廣客運專線廊步特大橋箱梁施工總結(jié)如何預(yù)防裂縫？原材料選擇水泥：采用早期水化熱低的水泥并盡可能降低水泥用量。砂：采用級配良好的中砂，細度模數(shù)在2.4-2.7之間，含泥量為0.2%.碎石：粗骨料主要控制其級配和粒形，選擇級配、粒形好的碎石，對碎石篩選沖洗，確保碎石質(zhì)量。摻合料：在膠凝材料總量中，提高粉煤灰、礦粉所占比例，以降低水化熱并提高混凝土和易性。外加劑：必須采用高效減水劑，減水率必須大于20%。配合比設(shè)計在滿足強度、彈模及耐久性指標(biāo)的基礎(chǔ)上，結(jié)合工藝性能要求，通過配合比設(shè)計試驗，反復(fù)比選，選擇低水化熱、低收縮性的配合比是箱梁裂紋控制的源頭措施。中鐵十二局集團武廣客運專線廊步特大橋箱梁施工總結(jié)如何預(yù)防裂縫？《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》裂縫驗算-裂縫寬度概述受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形驗算概述Ns

Ns

Ns

Ns

Ns

Ns

e0

e0

Ts

T

(a)(b)(c)(d)

(e)各種內(nèi)力產(chǎn)生的裂縫寬度圖概述為什么要控制裂縫寬度：

適用功能要求：貯液（氣）容器外觀要求，心理界限：0.3mm耐久性要求：防銹蝕第二類是計算理論法。它是根據(jù)某種理論來建立計算圖式，最后得到裂縫寬度計算公式，然后對公式中一些不易通過計算獲得的系數(shù)，利用試驗資料加以確定，主要有粘結(jié)滑移理論、無滑移理論以及兩種理論的綜合。受彎構(gòu)件彎曲裂縫寬度計算理論第一類是分析影響裂縫寬度的主要因素，然后利用數(shù)理統(tǒng)計方法來處理大量的試驗資料，從而給出簡單、適用而又有一定可靠性的裂縫寬度計算公式。

粘結(jié)滑移理論：裂縫控制主要取決于鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)性能。圖9-7粘結(jié)滑移理論示意圖

在一個裂縫區(qū)段內(nèi)，鋼筋伸長和混凝土伸長之差是裂縫開展平均寬度。受彎構(gòu)件彎曲裂縫寬度計算理論

無滑移理論：表面裂縫寬度是由鋼筋至構(gòu)件表面的應(yīng)變梯度控制的，即裂縫寬度隨著離鋼筋距離的增大而增大，鋼筋的保護層厚度是影響裂縫寬度的主要因素。

無滑移理論示意圖受彎構(gòu)件彎曲裂縫寬度計算理論綜合理論：考慮了混凝土保護層厚度對裂縫寬度的影響，也考慮了鋼筋和混凝土之間可能出現(xiàn)的滑移。

綜合理論示意圖受彎構(gòu)件彎曲裂縫寬度計算理論1、鋼筋應(yīng)力σss：最主要因素，最大裂縫寬度與σss呈線性關(guān)系。2、鋼筋直徑d：在ρ與鋼筋應(yīng)力大致相同的情況下，Wfmax隨ρ的增加而減小，當(dāng)ρ接近某一數(shù)值，

Wfmax接近不變。3、配筋率ρ：當(dāng)d相同，鋼筋應(yīng)力大致相同的情況下，

Wfmax隨ρ的增加而減小，當(dāng)ρ接近某一數(shù)值，

Wfmax接近不變。影響裂縫寬度的主要因素4、保護層厚度c：c越大，Wfmax越大，但鋼筋銹蝕可能性

越小，兩種作用相互抵消。5、鋼筋外形：引入系數(shù)c1來考慮鋼筋外形的影響。

6、荷載作用性質(zhì)：短、長期、重復(fù)作用，引入系數(shù)c2。

7、構(gòu)件受力性質(zhì)的影響：引入系數(shù)c3。《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)》裂縫驗算-裂縫寬度計算及限值受彎構(gòu)件的應(yīng)力、裂縫和變形驗算計算公式1、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》在此公式的基礎(chǔ)上加以修訂。對矩形、T形和工字形截面的鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，

《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》規(guī)定受彎、軸心受拉、偏心受壓、偏心受拉構(gòu)件的其最大裂縫寬度(mm)按下式計算：

c2——作用（或荷載）長期效應(yīng)影響系數(shù)，其中Nl和Ns，分別表示按作用（或荷載）長期效應(yīng)組合和短期效應(yīng)組合計算的內(nèi)力值。（彎距或軸力）式中：

c1——考慮鋼筋表面形狀的系數(shù)，對光圓鋼筋，c1取1.4對帶肋鋼筋，c1取1.0計算公式c3——與構(gòu)件受力性質(zhì)有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)為鋼筋混凝土板式受彎構(gòu)件c3＝1.15，其他受彎構(gòu)件c3＝1.0，軸受拉構(gòu)件c3＝1.2，偏心受拉構(gòu)件c3＝1.1，偏心受壓構(gòu)件

c3＝0.9；

d——縱向鋼筋直徑（mm),當(dāng)用不同直徑的鋼筋時，d改用換算直徑de，式中對鋼筋混凝土構(gòu)件，ni為受拉區(qū)第i種普通鋼筋的根數(shù)，為受拉區(qū)第i種普通鋼筋的公稱直徑。對于焊接鋼筋骨架，上式中的d或de應(yīng)乘以1.3的系數(shù)；

計算公式ρ

——縱向受拉鋼筋配進率，對鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)ρ＞0.02時，取ρ＝0.02；當(dāng)ρ＜0.006時，取ρ＝0.006；對于軸心受拉構(gòu)件，

ρ按全部受拉鋼筋截面面積As的一半計算；bf,hf——構(gòu)件受拉翼緣的寬度和厚度；計算公式計算公式σss——由作用（或荷載）短期效應(yīng)組合引起的開裂截面縱

向受拉鋼筋在使用荷載作用下的應(yīng)力（MPa），對于鋼筋混凝土受彎構(gòu)件，

；其他受力性質(zhì)構(gòu)件的計算式參見《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》JTGD62--2004；h0——截面的有效高度；

《公橋規(guī)》規(guī)定，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件在荷載作用下，算得的最大裂縫寬度須滿足下述要求：

Ⅰ類和Ⅱ類環(huán)境：0.2mmⅢ類和Ⅳ類環(huán)境：