關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度的控制要求及計(jì)算理論.pdf

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1、２０１５年第１期（總第１５４期）江西建材建筑與規(guī)劃設(shè)計(jì)關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度的控制要求及計(jì)算理論■羅羽令■貴州大學(xué)土木工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)５５０００３摘要：文章淺述了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因和混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度的控制要配筋率都沒(méi)有關(guān)系，這顯然與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符。綜上所述，兩種理論和求，在此基礎(chǔ)之上，重點(diǎn)論述：混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大裂縫帶來(lái)的負(fù)面影實(shí)際情況均有一定的差距。將兩種理論結(jié)合，即考慮鋼筋與混凝土之響，混凝土結(jié)構(gòu)正截面抗裂度和斜截面抗裂度計(jì)算理論，混凝土結(jié)構(gòu)裂間發(fā)生的相對(duì)滑移也考慮了混凝土保護(hù)層厚度和鋼筋的有效約束對(duì)裂縫

2、寬度的控制要求，得出了影響混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度大小的因素，提出縫寬度的影響。《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５００１０）中所提出的裂部分解決方法。縫寬度的計(jì)算公式就是以粘結(jié)滑移理論為基礎(chǔ)，并同時(shí)考慮了混凝土關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)裂縫荷載重要因素保護(hù)層厚度及鋼筋有效約束區(qū)的影響。由此可以推導(dǎo)出裂縫寬度的平均值。但是對(duì)于最簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)支靜定結(jié)構(gòu)來(lái)講，如果有一個(gè)截面破壞則混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其抗壓強(qiáng)度，這使得混凝土構(gòu)件即便整個(gè)結(jié)構(gòu)就會(huì)破壞，所以控制最大裂縫寬度的意義重大。通過(guò)大量試承受不大的拉力作用也會(huì)產(chǎn)生裂縫。所以實(shí)際工程中混凝土

3、在受拉部驗(yàn)的實(shí)測(cè)結(jié)果，分析裂縫寬度的統(tǒng)計(jì)特性并取保證率為９５％可得：對(duì)位帶裂縫工作屬于不可避免的正?，F(xiàn)象。但是如果裂縫寬度過(guò)大，腐于受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件裂縫寬度的頻率基本上呈正態(tài)分布，且最大蝕性氣體或水極易接觸內(nèi)部鋼筋而引發(fā)銹蝕。這不僅間接地使鋼筋的裂縫寬度為平均裂縫寬度的１．６６倍。對(duì)于軸心受拉、偏心受拉構(gòu)件裂橫截面積減小還會(huì)使其體積膨脹引起保護(hù)層脫落，最終降低了構(gòu)件的縫寬度的頻率呈偏態(tài)分布，且最大裂縫寬度為平均裂縫寬度的１．９倍。承載力，影響結(jié)構(gòu)的使用壽命。有些特殊結(jié)構(gòu)比如：核電站安全殼、水并考慮到長(zhǎng)期荷載作用

4、下，混凝土徐變影響導(dǎo)致裂縫繼續(xù)擴(kuò)大，取擴(kuò)大池等嚴(yán)格要求不產(chǎn)生裂縫。裂縫除了對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的安全造成威脅外還系數(shù)為１．５。會(huì)影響建筑物的外部美觀和人的心理感受，有研究表明大多數(shù)人對(duì)寬通過(guò)分析有關(guān)最大裂縫寬度的計(jì)算理論可以得出：（１）裂縫寬度度超過(guò)０．３'的裂縫明顯感到心理壓力。與縱向受拉鋼筋應(yīng)力近似成線性關(guān)系，拉應(yīng)力值越大，裂縫裂縫寬度也對(duì)于正截面的抗裂度驗(yàn)算以《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５００１０）越大；因此為了控制裂縫，在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，不宜采用強(qiáng)度很高的為例作簡(jiǎn)要介紹。（１）一級(jí)———嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，即按

5、荷鋼筋。（２）在縱向受拉鋼筋截面面積不變時(shí)，采用多根細(xì)鋼筋，增大了載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受拉邊緣混凝土不產(chǎn)生拉應(yīng)力。（２）二鋼筋的表面積是粘結(jié)力增大，裂縫寬度減小。（３）帶肋鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)級(jí)———一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，即按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí)，構(gòu)件受度較光圓鋼筋大得多，因而從裂縫截面處，鋼筋通過(guò)粘結(jié)應(yīng)力將拉力傳拉邊緣混凝土允許產(chǎn)生拉應(yīng)力，但拉應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)混凝土軸心抗拉強(qiáng)給混凝土而使混凝土達(dá)到抗拉強(qiáng)度所需要的距離小，從而使最大裂縫度標(biāo)準(zhǔn)值。（３）三級(jí)———允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，鋼筋混凝土構(gòu)件的最寬度減小。（４）縱筋配筋率

6、越大、保護(hù)層厚度越大裂縫寬度越小。（５）大裂縫寬度可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的效應(yīng)計(jì)算，預(yù)長(zhǎng)期荷載、反復(fù)荷載或動(dòng)力荷載作用下的裂縫寬度有所增大。（６）構(gòu)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影件的受力性質(zhì)不同也會(huì)影響裂縫的寬度。響的效應(yīng)計(jì)算。且其最大裂縫寬度應(yīng)不超過(guò)最大裂縫寬度限值。特別雖然在土木工程領(lǐng)域中新材料在不斷的研發(fā)和使用，但混凝土憑的對(duì)于二ａ類(lèi)環(huán)境的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，尚應(yīng)按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算，借著自身具有良好的耐久性、耐火性、整體性和可模性等優(yōu)點(diǎn)，使其仍且構(gòu)件受拉邊緣混凝土產(chǎn)生

7、的拉應(yīng)力應(yīng)小于混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)具有不可替代的重要地位。而混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是關(guān)系到其安全性、值。而對(duì)于受彎構(gòu)件斜截面的抗裂度驗(yàn)算并未驗(yàn)算裂縫的寬度而是驗(yàn)適用性和耐久性的重要因素，對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用有著極為深遠(yuǎn)的意義。算在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下構(gòu)件斜截面的主拉應(yīng)力，因?yàn)橹骼瓚?yīng)力值過(guò)大其裂縫寬度就很有可能超過(guò)裂縫的寬度要求。我們實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)往往參考文獻(xiàn)不希望構(gòu)件出現(xiàn)剪切破壞。因?yàn)榧羟衅茐膶儆诖嘈云茐?，破壞沒(méi)有明［１］江見(jiàn)鯨，混凝土結(jié)構(gòu)工程學(xué)［Ｍ］．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，１９９８顯預(yù)兆危害較大。而受彎破壞的延性較大屬于塑性破

8、壞，所以構(gòu)件的∶２－２０．受彎正截面破壞先于斜截面破壞發(fā)生。對(duì)于斜截面的抗裂度驗(yàn)算仍以［２］周建民，朱軍，朱順憲．混凝土梁裂縫寬度、剛度的統(tǒng)一計(jì)算方法及《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ＧＢ５００１０）為例作簡(jiǎn)要介紹。（１）一級(jí)———嚴(yán)應(yīng)用［Ｊ］．鐵道學(xué)報(bào)，２０００，２２（ｓｕｐ）：６２－６６．格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，即主拉應(yīng)力不應(yīng)超過(guò)混凝土軸心抗拉強(qiáng)度