钢筋混凝土构件的裂缝变形

第九章钢筋混凝土构件的裂缝、变形及混凝土结构的耐久性混凝土结构原理一、引言结构构件的可靠性本章的主要内容具有足够的承载力和变形能力安全性适用性耐久性在使用荷载下不产生过大的裂缝和变形在一定时期内维持其安全性和适用性的能力二、裂缝的分类与成因

1.分类施工期间产生的裂缝和使用期间产生的裂缝按裂缝的产生时间龟裂、横向裂缝（与构件轴线垂直）、纵向裂缝、斜裂缝、八字裂缝、X形交叉裂缝等按裂缝的产生原因非受力因素产生的裂缝和受力因素产生的裂缝按裂缝的形态二、裂缝的分类与成因

2.成因固体下沉，表面泌水而引起的。大风、高温使水分从混凝土表面快速蒸发引起的（龟裂）。塑性裂缝混凝土的收缩受到约束后产生的裂缝温度裂缝大体积混凝土中由于混凝土水化作用产生的水化热使内外混凝土产生温度差。约束收缩裂缝施工期间的裂缝二、裂缝的分类与成因

2.成因因施工程序不当而造成的受力裂缝施工中的受力裂缝施工期间的裂缝楼板裂缝二、裂缝的分类与成因

2.成因使用期间的裂缝----钢筋锈蚀引起的裂缝二、沃裂缝燃的分厦类与糖成因2.成因使用录期间闲的裂申缝--漏--温度嫩（气相温）贞变化引起轮的裂建缝温度区段气温升高时

T二、锤裂缝警的分纱类与镰成因2.成因使用钩期间践的裂值缝--好--地基航不均卸匀沉不降引起的裂馒缝二、叉裂缝敢的分喜类与壮成因2.成因使用掏期间陷的裂援缝--脖--外部渡环境因引起陈的裂旗缝冻融捆循环海作用碱骨铲料反农应盐类独腐蚀外部鞠环境酸类欧腐蚀二、安裂缝虽的分绑类与田成因2.成因使用赴期间项的裂贼缝--饱--荷载油引起企的裂澡缝斜裂缝！垂直裂缝！纵向裂缝！！拉、度弯、登剪、拳扭、沟粘结视等引墓起的洒裂缝目前越，只尸有在拉、盛弯状态膀下混照凝土横向轮裂缝宽度蜂的计辉算理遣论比卵较成俊熟。容这也疏是下基面所俯要介营绍的可主要呜内容三、离横向猎受力闲裂缝盗宽度犹的计识算1.粘结办滑移妻理论以轴心客受拉为例C*基本爹假定就是狠：开钢裂后廊，裂分缝处救混凝哪土退管出工饰作，钢筋矿和混纳凝土猜之间他发生集滑移，混妈凝土困回缩租至图租中虚晕线的血位置*裂缝喊宽度=裂缝漫间钢哑筋和混凝抢土之间翅的变形共差值先求嫩出裂缝姑间距三、秆横向该受力毕裂缝死宽度引的计剪算1.粘结身滑移币理论构件控的开伯裂：l

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cmAs粘结叔应力肤的传裁递长说度裂缝翁数量杰增加吓至一碧定数句量时浓不再室增加趁，但颠宽度齐不断自变化三、尚横向渡受力救裂缝袖宽度喷的计涝算1.粘结风滑移遥理论粘结寨长度撕：

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m三、崖横向至受力鄙裂缝益宽度巷的计锦算1.粘结睛滑移烘理论裂缝盟的平籍均间血距：裂缝的平均间距三、栋横向孟受力每裂缝宪宽度济的计挨算1.粘结逝滑移戚理论裂缝览的平元均间无距：bhbfbf’bh0.5hhf’hf为了堤和受猛弯构庸件相腹统一父，定眼义：有效理配筋镇率有效迹受拉面毯积于是躲，对刊轴拉廊和受惰弯构炉件，浴平均蜓裂缝辽间距雅的公照式可掀统一际写成关：三、炕横向值受力涨裂缝胆宽度骑的计尿算1.粘结特滑移数理论裂缝榨的平驳均宽宗度裂缝盟处钢泳筋的渐应变C设

称为裂缝间钢筋应力不均匀系数，则有裂缝载处钢慨筋的因应力嫂（计算叹见后贼面相调关内井容）称为裂缝间混凝土自身伸长对裂缝宽度的影响系数，对受弯、轴心受拉和偏心受力构件，一般可取0.85。三、启横向斗受力畅裂缝巷宽度楼的计纵算2.无滑榜移理寸论认为滑混凝邮土开腹裂后块，混糖凝土廉与钢将筋之暖间无贱相对丛滑移氏，裂金缝的悲发展比宽度捎与裂缸缝量魂测点旗距最骑近一馒根钢建筋表饱面的失距离c直接件相关控。*B喜ro爱ms（美活）Ba膀se（英判）等慨人通傅过试鼠验得逆出：C三、激横向竹受力休裂缝污宽度汗的计列算3.粘接帝滑移败与无牛滑移偷理论幸的结婆合上述愧两种糕理论贪和实稠际情差况均系有一贵定的歌差距顾，为流此将抹二者拉结合村起来逢，按紫下述岁公式牵进行鹅计算傍分析推：C各系食数由兆试验寨分析尘确定四、犁裂缝具宽度蔬的实沸用计段算方胸法1.半理须论半秆经验睬的方悲法《混凝割土结奋构设访计规袜范》（GB堤50全01遵0）《水工朋钢筋纳混凝宇土结陵构设叮计规逃范》四、启裂缝师宽度蒙的实层用计罢算方宜法1.半理继论半截经验拌的方摇法平均叫裂缝即间距c<2撤0时，饭取c=2你0；c>6左5时，妥取c=6寨5受弯:kl=1嗽.0轴拉:kl=1闷.1光圆齿，取0.却7变形项，取1.涌0

te<0痰.0宴1时，猎取

te=0嗽.0出1四、亮裂缝换宽度厉的实模用计歼算方僚法1.半理阀论半品经验午的方可法平均鞋裂缝统宽度四、纤裂缝够宽度螺的实申用计为算方破法1.半理码论半焦经验令的方涝法裂缝饭的最隐大宽杠度由裂氏缝的化统计朋特性众，按95迈%的保熔证率考虑狗到长犹期荷笋载下读，混太凝土世徐变福影响冈导致设裂缝瞒继续搂扩大片，取缝扩大隐系数去为1.脊5四、堆裂缝稠宽度斯的实钢用计惕算方价法2.以数扰理统组计分声析为泊基础嚷的计吧算方脂法《公路椅钢筋援混凝膀土及籍预应母力桥半涵设陷计规妻范》采用舱的方障法受拉案钢筋米的总约周长五、摘裂缝吉宽度秆的控淋制裂缝起的控室制等刚级严格损要求创不出揭现裂谈缝一级二级三级一般新要求供不出荡现裂安缝可以核出现木裂缝庆但要垦验算仙裂缝僚的宽叹度由不菜同的《规范》根据宝具体是的情声况确唉定六、鼓受弯贫构件泡的变口形与南刚度1.截面株抗弯扑刚度糠的特膨点与荷待载形黎式、扒支承丛条件糖有关艇的挠任度系让数M

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2IIIIII钢筋隙混凝半土纯如弯段培截面呈抗弯齿刚度况的特塞点帽：*随着暴弯矩重增大B不断裁降低*短期博荷载痛效应先时的道挠度矩对应谋短期是刚度Bs*长期宽荷载叉效应旱时的专挠度菊对应它长期长刚度Bl(徐变初、裂役缝的驰不断善发展蜂等等)适筋动梁的M-瓦φ关系押曲线六、掉受弯之构件插的变仗形与轻刚度2.短期竿刚度Bs（荷嫩载效斩应的匀标准场组合估）解析会刚度件法就平译均应娱变而弦言符鹿合平蚊截面宿假定还：短期逃荷载肢效应MkMk梁纯弯段内各截面应变及裂缝分布六、弓受弯字构件视的变裁形与是刚度2.短期余刚度Bs解析春刚度垫法裂缝知截面外处的慌应力悟和应茶变MkAsh0h0ωck

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sk六、丈受弯兽构件普的变哑形与辨刚度2.短期鄙刚度Bs解析症刚度辅法其中辞：系数给可由济下式道给出移：为裂踏缝截王面处估内力椅臂长马度系像数，震可取0.围87；六、阵受弯亡构件江的变宪形与拳刚度2.短期怖刚度Bs《混凝裹土结港构设屿计规瓦范》G括B5埋00喊10挣-采用惊的就端是上荒述公橡式，其中慰：为裂幸缝间毒纵向围受拉省钢筋饮应变傍不均盛匀系盐数，堂其计上算过饲程同裂缝羞验算；则受初弯构挨件的短期派刚度可写妙出：六、输受弯腾构件追的变撕形与话刚度3.荷载顿长期哨作用受下的巨刚度B恒+活中悔“恒卸”基本磁概念flMqfs活中丝式“活”Mk+六、淘受弯毙构件隙的变蹲形与考刚度3.荷载筛长期般作用慎下的其刚度B考虑愧：用术荷载壤效应钥的准叔永久链组合遣对挠隆度增灰大的影响体系数来考牺虑荷惜载长浇期效盖应对棕构件湿挠度茄的影失响。则《混凝狡土结恰构设若计规柜范》G膊B5盖00寸10给出拉如下闪公式殊：《混凝穿土结改构设壳计规锈范》G芝B5及00谜10根据发天津妙大学励和东睁南大樱学长垃期荷秒载试纽奉验的助结果欺，给宽出扎的蜂计算棉公式序如下日：六、顺受弯芝构件咱的变鸦形与蹈刚度3.荷载班长期辣作用尿下的劲刚度B六、糟受弯犁构件仓的变琴形与沫刚度4.受弯讲构件垂的挠稀度计稿算最小朗刚度理原则PPhl0MBmin见附达表4-叹1六、笋受弯里构件暮的变侧形与把刚度5.对受受弯构拘件挠掩度验名算的升讨论1、影铸响短阁期刚型度BS的因顿素（1）弯菌矩MK。MK增大全，σsk增大断，因杀而ψ也增机大，BS相应树减小层。（2）具郑体计寸算表妈明，ρ增大勒，BS也略惜有增抓大。（3）截傍面形咐状对BS从有纪所影序响，句受拉夏翼缘我和受弦压翼臂缘都姑使截过面的BS增大趁。（4）提阀高混需凝土膨强度杀等级杀对提发高BS的作赚用不践大。（5）当果配筋熄率和飘材料敢给定挽时，殿截面姓有效辛高度h0对截邻面弯傍曲刚殖度的艳提高皇作用络最显毁著。2、配桶筋率配筋恐率对悼承载桨力和纠挠度厉的影肾响不丧大，遍一个拾构件没不能泉盲目桃地用偿增大料配筋妨率的缸方法戏来解恼决挠胳度不刃满足凡的问嫌题。3、跨唇高比跨度l0越大撑，f也越拥大。4、混勺凝土良结构牌构件断变形膛限值（1）保眼证建川筑的热使用粗功能迹要求（2）防笨止对著结构速构件虎产生较不良血影响（3）防喘止对季非结拨构构焦件产领生不拦良影差响（4）保畅证人州们的草感觉井在可农接受汽程度六、却受弯徐构件枯的变寸形与磁刚度5.对受填弯构居件挠牙度验凤算的陆讨论9.起3混凝寨土构搅件的治延性9.壮3.赌1延性茶概念结构昌、构聋件或零截面延性是指劝从屈百服开沉始到曾达到拿最大匙承载怜力或稻达到举以后物而承慰载力物还没叼有显缝著下珠降期予间的丛变形似能力嗓。即崭延性园是反粘映构武件的后期匙变形能力颠。“后勺期”求是指坝从钢游筋开劳始屈降服进柜入破贞坏阶肾段直仰到最高大承杏载能晨力（秀或下晒降到谜最大楚承载伙能力宪的85％）韵时的鞭整个歉过程味。延性欧要求长的目的：满足欢抗震是方面外的要饺求；防止慢脆性乱破坏拔；在超拼静定伞结构乡丰中，仇适应碰外界肃的变蛙化；使超新静定览结构怀能充期分的颈进行精内力写重分陶布。9.仔3.终2截面扬的延埋性的莲计算畜及影片响因隐素截面剥的延咸性用需延性笋系数谈来表剑达，斧计算蒙时采裙用平截海面假过设。延性尤系数委表达乱式：9.3.3

受弯构件延性的因素和提高截面延性的措施

影响因素主要包括：纵向钢筋配筋率、混凝土极限压应变、钢筋屈服强度及混凝土强度等。即极限压应变以及受压区高度kh0

和两个综合因素。

提高截面延性的措施有:限制纵向受拉钢筋的配筋率；规定受压钢筋和受拉钢筋的最小比例；在弯矩较大区段适当加密箍筋。9.饺4混凝观土结薪构的刚耐久哲性耐久诸性是指邪结构邻在设饱计使磨用年狐限内宣，在众正常间维护度条件恒下，斧不需僻要进口行大尼修和莲加固幸满足姨，而扮满足坏正常纹使用潮和安勤全功南能要声求的蓝能力沃。9.狸4.靠1耐久优性的倘概念葵及其惠影响梁因素耐久英性设计旗依据主要间是结项构的汗环境虎类别梦、设炎计使赶用年赏限及敞考虑决对混稿凝土橡材料群的基苏本要遵求。影响因素：内部因素：混凝土强度、渗透性、保护层厚度、水泥品种、标号和用量、外加济等；外部因素：环境温度、湿度、CO2含量、侵蚀性介质等。混凝惕土的枣碳化疏及钢坊筋的踢锈蚀遵是影钢响混贵凝土澡结构巾耐久惑性的暑最主付要的倦综合敬因素块。碳化佣是混恳凝土欧中性撞化的听形式渐，是搜指大忧气中应的二采氧化骄碳（CO2）不敌断向殃混凝怀土内紫部扩岔散，衰并与弓其中逃的碱肆性物景质发炕生反成应，使混缠凝土榜的PH值降吓低。碳化蜜对混罪凝土躬本身带无害侍，其黑主要富是当刻碳化康至钢牺筋表存面，陆氧化盖膜被委破坏伙形成忧钢筋胖锈蚀态的必辨要条钥件，吧同时鞭含氧蜡水份栽侵入碑形成赴钢筋歉锈蚀夹的充兴分条驾件，谅从而捧加剧炸混凝酷土开磁裂，皂导致滩结构称破坏伴。碳化碎影响什因素懂有：劲环境絮因素切和材茅料本定身的道性质奖。凝土忠的碳群化从辜构件品表面逐开始浑向内献发展情，到辛保护寺层完乞全碳敲化，务所需献要的圆时间山与碳化申速度、混凝特土保捏护层姜厚度、混凝盛土密烧实性以及覆盖倾层情捉况等因蒙素有边关。9.拴4.出2混凝骆土的米碳化斑及钢贝筋的西锈蚀减小分碳化措施有：合理土设计延混凝塞土的胸配合别比；提高干混凝形土的莫密实趟度、疗抗渗昂性；规定雪钢筋慌保护在层的塞最小妈厚度段；采用浮覆盖辆面层泊。钢筋爪锈蚀民是影俗响钢则筋混芹凝土剩结构六耐久肺性的显最关臭键问泛题,它是屋一个波电化文学过延程，传因此锈蚀努主要朽取决告于氧村气通斜过混傅凝土羡保护盏层向柳钢筋浸表面菜的阴佛极的惰扩散愚速度，而网这种狸扩散鉴速度考主要炼取决吧于混肾凝土悠的密实偏度。氧气么和水探份是县钢筋闭锈蚀腰必要汗条件盲。钢筋锈蚀对混凝土结构损伤过程：坑蚀环蚀暴筋结构