第十三章-裂缝宽度的计算原理及耐久性控制

13.1混凝土的裂缝与控制标准13.1.1产生裂缝的原因13.1.2裂缝的控制标准13.1.3裂缝宽度的计算理论1产生裂缝的原因（1）荷载引起的裂缝受力产生的裂缝，裂缝方向大致与拉应力正交。在普通钢筋混凝土结构中，往往配置钢筋以传递开裂后混凝土所不能传递的拉力或剪力。（2）由外加应变或约束变形引起的裂缝地基不均匀沉降、混凝土的收缩及温度差等。（3）钢筋锈蚀裂缝混凝土碳化或冬季施工中掺氯盐（是一种混凝土促凝、早强剂）过多导致钢筋锈蚀。锈蚀产物的体积比钢筋被侵蚀的体积大（2~3）倍，沿钢筋长度方向劈裂的纵向裂缝.2裂缝的影响及控制标准（1）影响◆承载力方面：一般情况下影响不大。◆使用方面：

影响使用功能，如水池等

影响建筑外观

影响耐久性（2）裂缝控制标准◆一级：严格要求不出现裂缝的构件在荷载的短期效应下，混凝土不产生拉应力：≤0◆二级：一般要求不出现裂缝的构件在荷载长期效应下不产生拉应力：≤0在荷载短期效应组合下允许产生拉应力，但不超过≤◆三级：允许出现裂缝的构件，但要限制裂缝的宽度

3裂缝宽度的计算理论（1）粘结滑移理论钢筋和混凝土间产生了相对滑移，变形不再一致而导致裂缝开展。1936年沙里加（Saligar）提出（2）无滑移理论表面裂缝宽度主要是由钢筋周围的混凝土回缩形成的，其决定性因素是混凝土保护层的厚度。无粘结滑移理论是60年代Broms和Base提出（3）半经验半理论方法以理论为基础的实验回归方法。13.2钢筋混凝土构件裂缝宽度验算

1、纯弯区段裂缝的出现、分布和开展2平均裂缝间距3平均裂缝宽度4最大裂缝宽度及其验算1、纯弯区段裂缝的出现、分布和开展（1）未出现裂缝时

钢筋和混凝土变形一致

钢筋（混凝土）的拉应力（应变）沿长度大致相同

混凝土达到其抗拉极限时，处于即将出现裂缝的状态

最薄弱的截面将开裂出现第一批裂缝（2）第一批裂缝出现后

◆应力重分布

裂缝处混凝土退出工作，钢筋拉力增加

非裂缝截面，混凝土仍受拉力，各截面不同

裂缝中间混凝土拉应力最大◆混凝土回缩形成一定宽度裂缝

钢筋和混凝土变形不一致

混凝土回缩受到钢筋的约束

变形差即为裂缝宽度（3）后续裂缝的出现◆出现新裂缝的原因

混凝土达到受拉极限

混凝土的拉力与粘结传力长度有关◆裂缝“出齐”

当两裂缝间的长度足够长时，其间会出现新的裂缝

当两裂缝间的长度足够长时较小时，不会再出现新裂缝

裂缝间距：l。~2l。，平均为lm=1.5l。l与粘强度及钢筋表面积大小有关。2平均裂缝间距（1）理论分析

截面平衡条件：

钢筋截离体的平衡：

l的理论值；（2）经验模式

试验表明：L不仅与有关，而且与保护层厚度c有较大的关系:

模式3平均裂缝宽度

(1).平均裂缝宽度计算式

位置：受拉钢筋截面重心水平处构件侧表面的裂缝宽度

一般表达式：裂缝区段内钢筋的平均伸长与混凝土平均伸长的差值（2）裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度的影响系数αc与配筋率、截面形状和混凝土保护层厚度等有关,近似取0.85。(3)裂缝截面处的钢筋应力

受弯构件：

轴心受拉构件：

偏心受拉构件：

偏心受压构件：

4最大裂缝宽度及其验算（1）确定最大裂缝宽度的方法由平均裂缝宽度乘以“扩大系数”。“扩大系数”的内涵：裂缝的不均匀性，长期效应（收缩、应力松弛和徐变等）（2）最大裂缝宽度的计算（3）最大裂缝宽度验算

13.3混凝土结构的耐久性

1耐久性的概念与主要影响因素（1）混凝土结构的耐久性结构的耐久性是指维持结构功能的年限。（2）影响耐久性能的主要因素◆混凝土对钢筋的保护：混凝土的高碱性能有效地保护钢筋。◆钢筋的锈蚀原因：

钝化膜的破坏：空气对混凝土的碳化作用，氯离子、其它酸性介质等；

氧份和水份侵入。2、耐久性设计（1）对混凝土结构使用环境分（五）类，分别对待（2）混凝土结构设计的使用年限的合理确定（3）加强维护和鉴定工作（4）保证耐久性的技术措施及构造要求四、本章要点

1、裂缝的形成和发展过程（1）裂缝产生的原因（2）裂缝间钢筋和混凝土应力的分布（3）裂缝间新裂缝出现的条件（4）关于裂缝出齐问题和平均裂缝间距