西南交大《混凝土结构设计原理》第九章-FAQ

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页西南交大《混凝土结构设计原理》第九章混凝土构件的正常使用验算FAQ一、产生裂缝的缘故及其控制措施？钢筋砼结构存在拉应力是产生裂缝的须要条件:除荷载作用外，结构的不匀称沉降、收缩、温度变化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等也都会引起拉应力，从而产生裂缝。混凝土主拉应力达到抗拉强度时，并不赶紧产生裂缝，而是当应变达到极限拉应变时才浮上裂缝。因为混凝土材料的不匀称性，裂缝首先在强度最小的位置发生。裂缝发生前眨眼的应变分布会产生应变扩散。不同龄期混凝土，其裂缝断面情况有较大差别。龄期很短的混凝土，裂缝断面为光洁，两裂缝不能彻低闭合。而充足硬化后的混凝土，裂缝断面呈不规矩较为锋锐状态，两断面可以闭合。二、施工缘故引起的裂缝有哪些？1.混合材料不匀称:因为搅拌不匀称，材料的膨胀和收缩的差异，引起局部的一些裂缝。2.长时光搅拌:混凝土运输时光过长，长时光搅拌骤然停止后很快硬化产生异常凝结，引起网状裂缝。3.浇筑速度过快:当构件高度较大时，倘若一次迅速浇筑混凝土，因下部混凝土尚未充足硬化，则会产生下沉，引起裂缝。4，交接缝:浇筑先后时差过长，先浇筑的硷已硬化，导致交接缝混凝土不延续，这是结构产生裂缝的起始位置，将成为结构承载力和耐久性的缺陷:5.模板外鼓:因为模板隔挡设置不当，导致墙。柱、梁的模板产生外鼓，使得硬化但未达到强度的混凝土产生移动而引起裂缝:梁因模板外鼓产生裂缝。6.支撑下沉:因为模板支撑设置不当，支撑沉降产生过大变形而引起裂缝。7.初期迅速干燥:混凝土表面失去养护水分，因迅速干燥而使得混凝土在凝结结束时产生裂缝。裂缝的形状比混凝土泌水沉降裂缝更细，且呈无方向性的龟甲状，裂缝深度也较浅。8.模板拆除过早:拆模后，因混凝土的干燥速度加快，加之构噜干燥收缩产生的约束作用引起拉应力，在混凝土抗拉强度不足时产生裂缝:这种裂缝与干燥裂缝有所不同，而与荷载和强制变形下的裂缝情况类似。三、裂缝控制的目的和要求如何？混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，构件在不大的拉应力下就可能开裂。钢筋混凝土受弯构件，在使用状态下受拉区浮上裂缝是正常现象，是不可避免的。1.裂缝控制的目的.裂缝控制目的之一，是为了保证结构的耐久性。.裂缝处的钢筋锈蚀并不严重，与构件表面的裂缝宽度并不呈平行关系。.在一定的条件下，控制裂缝宽度的理由更多的是考虑到对建造物观瞻、对人的心理感触和使用者不安程度的影响。.公众反应调查发现，大多数人对于宽度超过0.3mm的裂缝感到显然的心理压力。2.裂缝控制的等级和要求？构件裂缝控制等级的划分，主要按照结构的功能要求、环境条件对钢筋腐蚀影响、钢筋种类对腐蚀的敏感I陛、荷载作用时光等因素考虑。对预应力混凝土构件，分离举行一级或二级或三级裂缝控制验算二钢筋混凝土揭件是允许浮上裂缝的构件，应按三级裂缝控制要求验算。混凝土结构裂缝控制等级一级—郑重要求不浮上裂缝的构件、按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。二级—般要求不浮上裂缝的构件按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值:按荷载效应准永远组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，当有可靠经验时可适当放松。三级—允许浮上裂缝的构件，但按荷载效应标准组合并考虑持久作用影响训:算时，构件的最大裂缝宽度不应超过汽规范分规定的最大裂缝宽度限值。四、裂缝控制措施有哪些？避免或减少收缩裂缝发生的主要措施:混凝土配合比、掺合料(粉煤灰硅粉);混凝土的养护；适当提高配筋霭，并采用变形钢筋:设置减少沉降影响和温度及收缩影响后浇带;减少约束;使用纤维混凝土(钢纤维、聚丙稀纤维);五、裂缝的浮上逻辑如何？开裂前，硅和钢筋应变沿构件的长度基本是匀称分布的。当砼应力达到抗拉强度，在最薄弱截面浮上第一批裂缝。小裂缝浮上眨眼，截面硅退出受拉工作，钢筋拉应力产生突增。截面距离的增强，砼中又重新建立起拉应力σc，而钢筋拉应力则随距裂缝截面距离的增强而减小。争当距裂缝截面长度达到l时，σc增大至ft，将浮上新裂缝。当两条裂缝的间距小于21，因为粘结应力传递长度不够砼拉应力不可能达到ft,因此将不会浮上新裂缝。裂缝间趾总算稳定在(l-2l)之间，平均间距可取1.5。六、影响裂缝宽度的主要因素有哪些？受拉钢筋应力:钢筋应力大，裂缝宽度也大。钢筋直径:裂缝宽度随钢筋直径的增大而增大配筋率:随配筋率的增大裂缝宽度有所减小。钢筋表面形态:带肋钢筋裂宽户光圆钢筋裂宽。砼保护层厚度:保护层越大，裂缝宽度越大。荷载性质:持久和反复作用下裂缝宽度较大。七、如何理解最小刚度原则？弯矩沿梁轴是变化的，故抗弯刚度也是变化的。按变刚度梁来计算挠度变形很棘手。规范为简化，刚度取同号弯矩区段的最大弯矩截面处的刚度，并按等刚度梁计算。按最小刚度原则的挠度简化计算结果比按变刚度梁的理论值略偏大。但逼近支座处的赴率误差对梁的最大挠度影响很小，且挠度计算仅考虑弯曲变形的影响，实际上还存在一些剪切变形，因此按最小刚度计算的结果与实测结果的误差很小。八、提高受弯构件抗弯刚度的措施有哪些？从刚度计算公式可知:.有效措施是增强截面高度。.增强纵向受拉钢筋截面面积。.提高混凝土强度等级。.采用预应力混凝土构件也是提高受弯构件刚度的有效措施。九、保证耐久性的措施有哪些？（1）最小保护层厚度.为保证耐久性和钢筋的粘结力，对一、二、三类环境普通建造结构，《规范》规定了最小保护层厚度。.四、五类环境的建造结构，应按专门规定考虑。.当对结构设计工作寿命有更高要求时(100年)，混凝土保护层厚呼将表中数值乘以1.4或采用表面防护，定期维修等措施。(2)对混凝土的要求.混凝土密实性好对延缓硷的碳化和钢筋锈蚀有很大作用、，提高混凝土密实性主要是减小水灰比和保证水泥用量。.若混凝土中氯离子含量过大，则会对钢筋锈蚀有恶劣影响。.混凝土中的碱含量冠大会产生碱一集料反应，引起砼的开裂，对耐久性也将产生不利影响。(3)控制裂缝.裂缝的浮上加快了混凝土的碳化，也是使钢筋开始锈蚀的主要条件。.为保证混凝土结构的耐久性，必须对裂缝举行控制。.《规范》按照结构构件所处环境类别，钢筋种类对腐蚀的敏感性，以及荷载作用时光，将裂缝控制分为三个等级。(4)结构设计技术措施.未经技术鉴定和设计许可，不能改变结构的使用环境和用途。.对使用环