鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫變形

第九章鋼筋混凝土構(gòu)件的裂縫、變形及混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性混凝土結(jié)構(gòu)原理一、引言結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠性本章的主要內(nèi)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(shí)期內(nèi)維持其安全性和適用性的能力二、裂縫的分類與成因

1.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(shí)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)二、裂縫的分類與成因

2.成因固體下沉，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二、裂縫的分類與成因

2.成因因施工程序不當(dāng)而造成的受力裂縫施工中的受力裂縫施工期間的裂縫樓板裂縫二、裂縫的分類與成因

2.成因使用期間的裂縫----鋼筋銹蝕引起的裂縫二、沃裂縫燃的分廈類與糖成因2.成因使用錄期間閑的裂申縫--漏--溫度嫩（氣相溫）貞變化引起輪的裂建縫溫度區(qū)段氣溫升高時(shí)

T二、錘裂縫警的分紗類與鐮成因2.成因使用鉤期間踐的裂值縫--好--地基航不均卸勻沉不降引起的裂饅縫二、叉裂縫敢的分喜類與壯成因2.成因使用掏期間陷的裂援縫--脖--外部渡環(huán)境因引起陳的裂旗縫凍融捆循環(huán)海作用堿骨鏟料反農(nóng)應(yīng)鹽類獨(dú)腐蝕外部鞠環(huán)境酸類歐腐蝕二、安裂縫雖的分綁類與田成因2.成因使用赴期間項(xiàng)的裂賊縫--飽--荷載油引起企的裂澡縫斜裂縫！垂直裂縫！縱向裂縫??！拉、度彎、登剪、拳扭、溝粘結(jié)視等引墓起的灑裂縫目前越，只尸有在拉、盛彎狀態(tài)膀下混照凝土橫向輪裂縫寬度蜂的計(jì)輝算理遣論比卵較成俊熟。容這也疏是下基面所俯要介營紹的可主要嗚內(nèi)容三、離橫向獵受力閑裂縫盜寬度猶的計(jì)識(shí)算1.粘結(jié)辦滑移妻理論以軸心客受拉為例C*基本爹假定就是狠：開鋼裂后廊，裂分縫處救混凝哪土退管出工飾作，鋼筋礦和混納凝土猜之間他發(fā)生集滑移，混媽凝土困回縮租至圖租中虛暈線的血位置*裂縫喊寬度=裂縫漫間鋼啞筋和混凝搶土之間翅的變形共差值先求嫩出裂縫姑間距三、稈橫向該受力畢裂縫死寬度引的計(jì)剪算1.粘結(jié)身滑移幣理論構(gòu)件控的開伯裂：l

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cmAs粘結(jié)叔應(yīng)力膚的傳裁遞長說度裂縫翁數(shù)量杰增加嚇至一碧定數(shù)句量時(shí)濃不再室增加趁，但顛寬度齊不斷自變化三、尚橫向渡受力救裂縫袖寬度噴的計(jì)澇算1.粘結(jié)風(fēng)滑移遙理論粘結(jié)寨長度撕：

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m三、崖橫向至受力鄙裂縫益寬度巷的計(jì)錦算1.粘結(jié)睛滑移烘理論裂縫盟的平籍均間血距：裂縫的平均間距三、棟橫向孟受力每裂縫憲寬度濟(jì)的計(jì)挨算1.粘結(jié)逝滑移戚理論裂縫覽的平元均間無距：bhbfbf’bh0.5hhf’hf為了堤和受猛彎構(gòu)庸件相腹統(tǒng)一父，定眼義：有效理配筋鎮(zhèn)率有效跡受拉面毯積于是躲，對刊軸拉廊和受惰彎構(gòu)爐件，浴平均蜓裂縫遼間距雅的公照式可掀統(tǒng)一際寫成關(guān)：三、炕橫向值受力漲裂縫膽寬度騎的計(jì)尿算1.粘結(jié)特滑移數(shù)理論裂縫榨的平駁均寬宗度裂縫盟處鋼泳筋的漸應(yīng)變C設(shè)

稱為裂縫間鋼筋應(yīng)力不均勻系數(shù)，則有裂縫載處鋼慨筋的因應(yīng)力嫂（計(jì)算嘆見后賊面相調(diào)關(guān)內(nèi)井容）稱為裂縫間混凝土自身伸長對裂縫寬度的影響系數(shù)，對受彎、軸心受拉和偏心受力構(gòu)件，一般可取0.85。三、啟橫向斗受力暢裂縫巷寬度樓的計(jì)縱算2.無滑榜移理寸論認(rèn)為滑混凝郵土開腹裂后塊，混糖凝土廉與鋼將筋之暖間無賤相對叢滑移氏，裂金縫的悲發(fā)展比寬度捎與裂缸縫量魂測點(diǎn)旗距最騎近一饅根鋼建筋表飽面的失距離c直接件相關(guān)控。*B喜ro愛ms（美活）Ba膀se（英判）等慨人通傅過試鼠驗(yàn)得逆出：C三、激橫向竹受力休裂縫污寬度汗的計(jì)列算3.粘接帝滑移敗與無?；仆道碚撔业慕Y(jié)婆合上述愧兩種糕理論貪和實(shí)稠際情差況均系有一貴定的歌差距顧，為流此將抹二者拉結(jié)合村起來逢，按紫下述歲公式牽進(jìn)行鵝計(jì)算傍分析推：C各系食數(shù)由兆試驗(yàn)寨分析塵確定四、犁裂縫具寬度蔬的實(shí)沸用計(jì)段算方胸法1.半理須論半稈經(jīng)驗(yàn)睬的方悲法《混凝割土結(jié)奮構(gòu)設(shè)訪計(jì)規(guī)襪范》（GB堤50全01遵0）《水工朋鋼筋納混凝宇土結(jié)陵構(gòu)設(shè)叮計(jì)規(guī)逃范》四、啟裂縫師寬度蒙的實(shí)層用計(jì)罷算方宜法1.半理繼論半截經(jīng)驗(yàn)拌的方搖法平均叫裂縫即間距c<2撤0時(shí)，飯取c=2你0；c>6左5時(shí)，妥取c=6寨5受彎:kl=1嗽.0軸拉:kl=1悶.1光圓齒，取0.卻7變形項(xiàng)，取1.涌0

te<0痰.0宴1時(shí)，獵取

te=0嗽.0出1四、亮裂縫換寬度厲的實(shí)模用計(jì)殲算方僚法1.半理閥論半品經(jīng)驗(yàn)午的方可法平均鞋裂縫統(tǒng)寬度四、纖裂縫夠?qū)挾嚷莸膶?shí)申用計(jì)為算方破法1.半理碼論半焦經(jīng)驗(yàn)令的方澇法裂縫飯的最隱大寬杠度由裂氏縫的化統(tǒng)計(jì)朋特性眾，按95邁%的保熔證率考慮狗到長猶期荷筍載下讀，混太凝土世徐變福影響岡導(dǎo)致設(shè)裂縫瞞繼續(xù)摟擴(kuò)大片，取縫擴(kuò)大隱系數(shù)去為1.脊5四、堆裂縫稠寬度斯的實(shí)鋼用計(jì)惕算方價(jià)法2.以數(shù)擾理統(tǒng)組計(jì)分聲析為泊基礎(chǔ)嚷的計(jì)吧算方脂法《公路椅鋼筋援混凝膀土及籍預(yù)應(yīng)母力橋半涵設(shè)陷計(jì)規(guī)妻范》采用艙的方障法受拉案鋼筋米的總約周長五、摘裂縫吉寬度稈的控淋制裂縫起的控室制等剛級嚴(yán)格損要求創(chuàng)不出揭現(xiàn)裂談縫一級二級三級一般新要求供不出蕩現(xiàn)裂安縫可以核出現(xiàn)木裂縫慶但要墾驗(yàn)算仙裂縫僚的寬嘆度由不菜同的《規(guī)范》根據(jù)寶具體是的情聲況確唉定六、鼓受彎貧構(gòu)件泡的變口形與南剛度1.截面株抗彎撲剛度糠的特膨點(diǎn)與荷待載形黎式、扒支承叢條件糖有關(guān)艇的撓任度系讓數(shù)M

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2IIIIII鋼筋隙混凝半土純?nèi)鐝澏闻嘟孛娉士箯濤X剛度況的特塞點(diǎn)帽：*隨著暴彎矩重增大B不斷裁降低*短期博荷載痛效應(yīng)先時(shí)的道撓度矩對應(yīng)謀短期是剛度Bs*長期寬荷載叉效應(yīng)旱時(shí)的專撓度菊對應(yīng)它長期長剛度Bl(徐變初、裂役縫的馳不斷善發(fā)展蜂等等)適筋動(dòng)梁的M-瓦φ關(guān)系押曲線六、掉受彎之構(gòu)件插的變仗形與輕剛度2.短期竿剛度Bs（荷嫩載效斬應(yīng)的勻標(biāo)準(zhǔn)場組合估）解析會(huì)剛度件法就平譯均應(yīng)娛變而弦言符鹿合平蚊截面宿假定還：短期逃荷載肢效應(yīng)MkMk梁純彎段內(nèi)各截面應(yīng)變及裂縫分布六、弓受彎字構(gòu)件視的變裁形與是剛度2.短期余剛度Bs解析春剛度墊法裂縫知截面外處的慌應(yīng)力悟和應(yīng)茶變MkAsh0h0ωck

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sk六、丈受彎獸構(gòu)件普的變啞形與辨剛度2.短期鄙剛度Bs解析癥剛度輔法其中辭：系數(shù)給可由濟(jì)下式道給出移：為裂踏縫截王面處估內(nèi)力椅臂長馬度系像數(shù)，震可取0.圍87；六、陣受彎亡構(gòu)件江的變憲形與拳剛度2.短期怖剛度Bs《混凝裹土結(jié)港構(gòu)設(shè)嶼計(jì)規(guī)瓦范》G括B5埋00喊10掙-采用驚的就端是上荒述公橡式，其中慰：為裂幸縫間毒縱向圍受拉省鋼筋飲應(yīng)變傍不均盛勻系鹽數(shù)，堂其計(jì)上算過飼程同裂縫羞驗(yàn)算；則受初彎構(gòu)挨件的短期派剛度可寫妙出：六、輸受彎騰構(gòu)件追的變撕形與話剛度3.荷載頓長期哨作用受下的巨剛度B恒+活中悔“恒卸”基本磁概念flMqfs活中絲式“活”Mk+六、淘受彎斃構(gòu)件隙的變蹲形與考剛度3.荷載篩長期般作用慎下的其剛度B考慮愧：用術(shù)荷載壤效應(yīng)鑰的準(zhǔn)叔永久鏈組合遣對撓隆度增灰大的影響體系數(shù)來考犧慮荷惜載長澆期效蓋應(yīng)對棕構(gòu)件濕撓度茄的影失響。則《混凝狡土結(jié)恰構(gòu)設(shè)若計(jì)規(guī)柜范》G膊B5蓋00寸10給出拉如下閃公式殊：《混凝穿土結(jié)改構(gòu)設(shè)殼計(jì)規(guī)銹范》G芝B5及00謎10根據(jù)發(fā)天津妙大學(xué)勵(lì)和東睜南大櫻學(xué)長垃期荷秒載試紐奉驗(yàn)的助結(jié)果欺，給寬出扎的蜂計(jì)算棉公式序如下日：六、順受彎芝構(gòu)件咱的變鴉形與蹈剛度3.荷載班長期辣作用尿下的勁剛度B六、糟受彎犁構(gòu)件倉的變琴形與沫剛度4.受彎講構(gòu)件垂的撓稀度計(jì)稿算最小朗剛度理原則PPhl0MBmin見附達(dá)表4-嘆1六、筍受彎里構(gòu)件暮的變側(cè)形與把剛度5.對受受彎構(gòu)拘件撓掩度驗(yàn)名算的升討論1、影鑄響短閣期剛型度BS的因頓素（1）彎菌矩MK。MK增大全，σsk增大斷，因殺而ψ也增機(jī)大，BS相應(yīng)樹減小層。（2）具鄭體計(jì)寸算表媽明，ρ增大勒，BS也略惜有增抓大。（3）截傍面形咐狀對BS從有紀(jì)所影序響，句受拉夏翼緣我和受弦壓翼臂緣都姑使截過面的BS增大趁。（4）提閥高混需凝土膨強(qiáng)度殺等級殺對提發(fā)高BS的作賺用不踐大。（5）當(dāng)果配筋熄率和飄材料敢給定挽時(shí)，殿截面姓有效辛高度h0對截鄰面彎傍曲剛殖度的艷提高皇作用絡(luò)最顯毀著。2、配桶筋率配筋恐率對悼承載槳力和糾撓度厲的影腎響不喪大，遍一個(gè)拾構(gòu)件沒不能泉盲目桃地用償增大料配筋妨率的缸方法戲來解惱決撓胳度不刃滿足凡的問嫌題。3、跨唇高比跨度l0越大撐，f也越擁大。4、混勺凝土良結(jié)構(gòu)牌構(gòu)件斷變形膛限值（1）保眼證建川筑的熱使用粗功能跡要求（2）防笨止對著結(jié)構(gòu)速構(gòu)件虎產(chǎn)生較不良血影響（3）防喘止對季非結(jié)撥構(gòu)構(gòu)焦件產(chǎn)領(lǐng)生不攔良影差響（4）保暢證人州們的草感覺井在可農(nóng)接受汽程度六、卻受彎徐構(gòu)件枯的變寸形與磁剛度5.對受填彎構(gòu)居件撓牙度驗(yàn)鳳算的陸討論9.起3混凝寨土構(gòu)攪件的治延性9.壯3.賭1延性茶概念結(jié)構(gòu)昌、構(gòu)聾件或零截面延性是指勸從屈百服開沉始到曾達(dá)到拿最大匙承載憐力或稻達(dá)到舉以后物而承慰載力物還沒叼有顯縫著下珠降期予間的叢變形似能力嗓。即嶄延性園是反粘映構(gòu)武件的后期匙變形能力顛?！昂笊灼凇鼻笫侵笁螐匿撚谓铋_勞始屈降服進(jìn)柜入破貞壞階腎段直仰到最高大承杏載能晨力（秀或下曬降到謎最大楚承載伙能力憲的85％）韻時(shí)的鞭整個(gè)歉過程味。延性歐要求長的目的：滿足歡抗震是方面外的要餃求；防止慢脆性亂破壞拔；在超拼靜定傘結(jié)構(gòu)鄉(xiāng)豐中，仇適應(yīng)碰外界肅的變蛙化；使超新靜定覽結(jié)構(gòu)懷能充期分的頸進(jìn)行精內(nèi)力寫重分陶布。9.仔3.終2截面揚(yáng)的延埋性的蓮計(jì)算畜及影片響因隱素截面剝的延咸性用需延性筍系數(shù)談來表劍達(dá)，斧計(jì)算蒙時(shí)采裙用平截海面假過設(shè)。延性尤系數(shù)委表達(dá)亂式：9.3.3

受彎構(gòu)件延性的因素和提高截面延性的措施

影響因素主要包括：縱向鋼筋配筋率、混凝土極限壓應(yīng)變、鋼筋屈服強(qiáng)度及混凝土強(qiáng)度等。即極限壓應(yīng)變以及受壓區(qū)高度kh0

和兩個(gè)綜合因素。

提高截面延性的措施有:限制縱向受拉鋼筋的配筋率；規(guī)定受壓鋼筋和受拉鋼筋的最小比例；在彎矩較大區(qū)段適當(dāng)加密箍筋。9.餃4混凝觀土結(jié)薪構(gòu)的剛耐久哲性耐久諸性是指邪結(jié)構(gòu)鄰在設(shè)飽計(jì)使磨用年狐限內(nèi)宣，在眾正常間維護(hù)度條件恒下，斧不需僻要進(jìn)口行大尼修和蓮加固幸滿足姨，而扮滿足壞正常紋使用潮和安勤全功南能要聲求的藍(lán)能力沃。9.貍4.靠1耐久優(yōu)性的倘概念葵及其惠影響梁因素耐久英性設(shè)計(jì)旗依據(jù)主要間是結(jié)項(xiàng)構(gòu)的汗環(huán)境虎類別夢、設(shè)炎計(jì)使趕用年賞限及敞考慮決對混稿凝土橡材料群的基蘇本要遵求。影響因素：內(nèi)部因素：混凝土強(qiáng)度、滲透性、保護(hù)層厚度、水泥品種、標(biāo)號(hào)和用量、外加濟(jì)等；外部因素：環(huán)境溫度、濕度、CO2含量、侵蝕性介質(zhì)等?；炷柰恋臈椞蓟杓颁摲唤畹奶咪P蝕遵是影鋼響混貴凝土澡結(jié)構(gòu)巾耐久惑性的暑最主付要的倦綜合敬因素塊。碳化傭是混懇凝土歐中性撞化的聽形式漸，是搜指大憂氣中應(yīng)的二采氧化驕碳（CO2）不敵斷向殃混凝懷土內(nèi)紫部擴(kuò)岔散，衰并與弓其中逃的堿肆性物景質(zhì)發(fā)炕生反成應(yīng)，使混纏凝土榜的PH值降嚇低。碳化蜜對混罪凝土躬本身帶無害侍，其黑主要富是當(dāng)刻碳化康至鋼犧筋表存面，陸氧化蓋膜被委破壞伙形成憂鋼筋胖銹蝕態(tài)的必辨要條鑰件，吧同時(shí)鞭含氧蠟水份栽侵入碑形成赴鋼筋歉銹蝕夾的充興分條駕件，諒從而捧加劇炸混凝酷土開磁裂，皂導(dǎo)致灘結(jié)構(gòu)稱破壞伴。碳化碎影響什因素懂有：勁環(huán)境絮因素切和材茅料本定身的道性質(zhì)獎(jiǎng)。凝土忠的碳群化從辜構(gòu)件品表面逐開始渾向內(nèi)獻(xiàn)發(fā)展情，到辛保護(hù)寺層完乞全碳敲化，務(wù)所需獻(xiàn)要的圓時(shí)間山與碳化申速度、混凝特土保捏護(hù)層姜厚度、混凝盛土密燒實(shí)性以及覆蓋傾層情捉?jīng)r等因蒙素有邊關(guān)。9.拴4.出2混凝駱土的米碳化斑及鋼貝筋的西銹蝕減小分碳化措施有：合理土設(shè)計(jì)延混凝塞土的胸配合別比；提高干混凝形土的莫密實(shí)趟度、療抗?jié)B昂性；規(guī)定雪鋼筋慌保護(hù)在層的塞最小媽厚度段；采用浮覆蓋輛面層泊。鋼筋爪銹蝕民是影俗響鋼則筋混芹凝土剩結(jié)構(gòu)六耐久肺性的顯最關(guān)臭鍵問泛題,它是屋一個(gè)波電化文學(xué)過延程，傳因此銹蝕努主要朽取決告于氧村氣通斜過混傅凝土羨保護(hù)盞層向柳鋼筋浸表面菜的陰佛極的惰擴(kuò)散愚速度，而網(wǎng)這種貍擴(kuò)散鑒速度考主要煉取決吧于混腎凝土悠的密實(shí)偏度。氧氣么和水探份是縣鋼筋閉銹蝕腰必要汗條件盲。鋼筋銹蝕對混凝土結(jié)構(gòu)損傷過程：坑蝕環(huán)蝕暴筋結(jié)構(gòu)