东南大学工程结构设计原理讲稿_裂缝宽度的计算原理及耐久性控制ppt课件

1、.,东南大学远程教育,结构设计原理,第 六十八 讲,主讲教师： 曹双寅 舒赣平,.,第68讲:裂缝宽度的计算原理 (1/10) 内容提要（1/1）,一、裂缝的控制标准及计算理论 二、钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 三、混凝土结构的耐久性 四、本章要点,.,第68讲:裂缝宽度的计算原理 (2/10) 一、控制标准及计算理论（1/2）,1 产生裂缝的原因 （1）荷载引起的裂缝 （2）由外加应变或约束变形引起的裂缝 （3）钢筋锈蚀裂缝 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,.,第68讲:裂缝宽度的计算原理 (

2、3/10) 一、控制标准及计算理论（2/2）,（2）裂缝控制标准 一级：严格要求不出现裂缝的构件 荷载短期效应下，不产生拉应力： 0 二级：一般要求不出现裂缝的构件 荷载长期效应下，不产生拉应力： 0 荷载短期效应下允许产生拉应力，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：钢筋和混凝土相对滑移导致裂缝开展。 （2）无滑移理论：表面裂缝是由混凝土回缩形成的。 （3）半经验半理论方法：以理论为基础的实验回归方法。,.,第68讲:裂缝宽度的计算原理 (4/10) 二、裂缝宽度验算 （1/5）,1、纯弯区段裂缝的出现、分布和开展 （1）未出现裂

3、缝时 钢筋和混凝土变形一致 钢筋、混凝土）的应力沿长度均布 混凝土达抗拉极限时，即将出现裂缝 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，钢筋拉力突然增加 由于粘结，非裂截面混凝土仍存在拉应力，各截面不同 裂缝中间混凝土拉应力最大,.,第68讲:裂缝宽度的计算原理 (5/10) 二、裂缝宽度验算 （2/5）,混凝土回缩形成一定宽度裂缝 钢筋和混凝土变形不一致，变形差即为裂缝宽度 混凝土回缩受到钢筋的约束 （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 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

4、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：1-2l。，平均1.5l。,.,第68讲:裂缝宽度的计算原理（1） 下一讲的主要内容,1、平均裂缝间距 2、平均裂缝宽度的计算 3、最大裂缝宽度的计算 4、混凝土耐久性的概念,.,东南大学远程教育,结构设计原理,第 六十九 讲,主讲教师： 曹双寅 舒赣平,.,第69讲:裂缝宽度的计算原理(2) 上一讲的内容,1、裂缝的原因及分类 荷载、约束、腐蚀 2、裂缝控制标准 严格要求不出现裂缝 一般要求不出现裂缝 允许出现裂缝 3、裂缝产生及发展的规律 裂缝间应力分布特点 裂缝“出齐”问题 裂缝间距的概念,.,第69讲:裂缝宽度的计算原理 (6/1

5、0) 二、裂缝宽度验算 （3/5）,2 平均裂缝间距 （1）理论分析 截面平衡条件： 截离体的平衡： l的理论值 （2）经验模式 试验表明：还与保护层厚度c有较大的关系 模式：,.,第69讲:裂缝宽度的计算原理 (7/10) 二、裂缝宽度验算 （4/5）,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：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c 与配筋率、截面形状和保护层厚度等有关, 近似取0.85。,.,第69讲：裂缝宽度的计算原理 (8/10) 二、裂缝宽度验算 （5/5）,（3）截面处的钢筋

6、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）方法：由平均裂缝宽度乘以“扩大系数”。 （2）最大裂缝宽度的计算 （3）最大裂缝宽度验算：WmaxWlimit,.,第69讲：裂缝宽度的计算原理 (9/10) 三、混凝土结构的耐久性 （1/1）,1 耐久性的概念与主要影响因素 （1）结构耐久性：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：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,.,第69讲：裂缝宽度的计算原理(10/10) 四、本章要点（1/1）,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