文档介绍：第13章裂缝宽度的计算原理及 耐久性控制
混凝土的裂缝与控制标准
钢筋混凝土构件裂缝宽度验算
混凝土结构的耐久性
本章要点
混凝土的裂缝与控制标准
产生裂缝的原因
裂缝的控制标准
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。
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=。l与粘强度及钢筋表面积大小有关。