高等钢筋混凝土结构-7.裂缝PPT课件
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钢筋混凝土结构的裂缝分类与处治措施讲解
钢筋混凝土结构的裂缝分类与处治措施1、裂缝划分方法及裂缝特征1.1施工期间形成的裂缝（1）塑性沉降裂缝：在施工过程中，混凝土在塑性阶段无任何强度时，由于基础和混凝土自身沉降、模板略胀动或混凝土表面出现较厚泌水情况时发生的。
这种裂缝一般较宽且深，对于沿着水平筋出现的这种纵间裂缝，是引起钢筋锈蚀的一个主要原因，对结构存在一定的不安全隐患，需要进行处理。
（2）塑性收缩裂缝：是在混凝土即将凝固前，当多余水从混凝土表面以极快的速度蒸发掉时而形成的。
这种裂缝一般较宽且深，对于沿着水平筋出现的这种纵间裂缝，是引起钢筋锈蚀的一个主要原因，对结构存在一定的不安全隐患，需要进行处理。
（3）收缩裂缝：是混凝土在硬化期间或硬化后在表面出现的裂缝。
由于受到周围结构件的约束或因养护不足，收缩不一致而引起的裂缝，多在构件表面成垂直状，应根据裂缝的大小和深度来判估对结构物的影响程度，在裂缝较浅时，一般不作处理。
（4）龟裂裂缝：这种裂缝是由于没有进行合理的表处和及时养护引起的。
此种缝较浅，常容易在初凝时发生，这种缝对结构影响不大，可不作处理。
（5）因配筋不当引起的开裂：上层钢筋网空隙太大、数量较少、钢筋被踩踏下沉、支撑拆除过早、预应力张拉不良等均会引起裂缝，对因这种原因产生裂缝的结构需进行加固处理。
（6）温差应力产生的裂缝：在施工期间引起的温度裂缝，一般是由于水泥水化热或因环境温度过高而引起的，一般与结构截面垂直。
在使用期间因环境温度过高产生的裂缝，一般贯穿于整个截面；也有仅产生表面的情况，应区别情况根据实际深度和宽度的不同，采取不同的处理方法。
1.2使用中随时间延长而出现的裂缝（1）锈蚀裂缝：是在结构物投用一定时期后，沿主筋方向出现的纵向裂缝，这是钢筋出现生锈初期的膨胀结果。
这种裂缝的产生不是因收缩、温度及荷载作用引起的，而是钢筋自身腐蚀产生的，如不及时进行处理，将会导致混凝土开裂，保护层脱落，更加快钢筋锈蚀破坏。
（2）盐类及酸类浸蚀引起的裂缝：对环境产生的盐类及酸类气液体的浸蚀，在对结构处理前，应首先清除结构内已浸蚀的介质，然后根据结构重要性和对结构的影响进行处理，在处理的表面涂覆、防腐涂料保护。
混凝土裂缝判断与处理PPT演示课件
17
三、与材料性质和配合比有关的
1、水泥非正常凝结（受潮水泥、水泥温度过 高）
2、水泥非正常膨胀（游离CaO、游离MgO、含 碱量过高）
3、水泥的水化热 4、骨料含泥量过大 5、骨料级配不良 6、使用了碱活性骨料或风化岩石
18
7、混凝土收缩 8、混凝土配合比不当（水泥用量大、用水量
大、水胶比大、砂率大等） 9、选用的水泥、外加剂、掺合料不当或匹配
15
一、与结构设计及受力荷载有关的
1、在设计荷载范围内，超过设计荷载范围或 设计未考虑到的作用
2、地震、台风作用等 3、构件断面尺寸不足、钢筋用量不足、配置
位置不当 4、结构物的沉降差异 5、次应力作用 6、对温度应力和混凝土收缩应力估计不足
16
二、与使用及环境条件有关的
1、环境温度、湿度的变化 2、结构构件各区域温度、湿度差异过大 3、冻融、冻胀 4、内部钢筋锈蚀 5、火灾或表面遭受高温 6、酸、碱、盐类的化学作用 7、冲击、振动影响
10
影响因素
Ａ 原材料和 配合比
水泥量、水泥强度、水泥活性、水胶比、骨料粒径、骨料含 泥量、掺合料、外加剂等混凝土本身性能起决定性作用。
B 施工质量
混凝土搅拌、运输、浇注、振捣、养护，模板拆除时间，预 应力施工时机，施工接檫处理，压抹、施工季节。
C 设计缺陷
结构体型、结构设缝、局部配镜不足、配筋方式不当、保护 层厚度不够、环境条件选择不当等设计合理与否对裂缝状态 具有重要影响。
裂缝判断与处理 课程复习
天津城市建设学院 王欣
1
2
裂缝的发生机理 裂缝的分类 裂缝的检测分析 裂缝的控制 裂缝的修复
3
混凝土的微观裂缝为一般混凝土所固有， 因为混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水 泥石与砂、石骨料组成，它们的物理力学 性能并不一致，水泥浆体硬化后的干缩值 较大，而混凝土中的骨料则限制了水泥浆 体的自由收缩，这种约束等作用使混凝土 内部从硬化开始就在骨料与水泥浆体的粘 结面上出现了微裂缝。
三、与材料性质和配合比有关的
1、水泥非正常凝结（受潮水泥、水泥温度过 高）
2、水泥非正常膨胀（游离CaO、游离MgO、含 碱量过高）
3、水泥的水化热 4、骨料含泥量过大 5、骨料级配不良 6、使用了碱活性骨料或风化岩石
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7、混凝土收缩 8、混凝土配合比不当（水泥用量大、用水量
大、水胶比大、砂率大等） 9、选用的水泥、外加剂、掺合料不当或匹配
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一、与结构设计及受力荷载有关的
1、在设计荷载范围内，超过设计荷载范围或 设计未考虑到的作用
2、地震、台风作用等 3、构件断面尺寸不足、钢筋用量不足、配置
位置不当 4、结构物的沉降差异 5、次应力作用 6、对温度应力和混凝土收缩应力估计不足
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二、与使用及环境条件有关的
1、环境温度、湿度的变化 2、结构构件各区域温度、湿度差异过大 3、冻融、冻胀 4、内部钢筋锈蚀 5、火灾或表面遭受高温 6、酸、碱、盐类的化学作用 7、冲击、振动影响
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影响因素
Ａ 原材料和 配合比
水泥量、水泥强度、水泥活性、水胶比、骨料粒径、骨料含 泥量、掺合料、外加剂等混凝土本身性能起决定性作用。
B 施工质量
混凝土搅拌、运输、浇注、振捣、养护，模板拆除时间，预 应力施工时机，施工接檫处理，压抹、施工季节。
C 设计缺陷
结构体型、结构设缝、局部配镜不足、配筋方式不当、保护 层厚度不够、环境条件选择不当等设计合理与否对裂缝状态 具有重要影响。
裂缝判断与处理 课程复习
天津城市建设学院 王欣
1
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裂缝的发生机理 裂缝的分类 裂缝的检测分析 裂缝的控制 裂缝的修复
3
混凝土的微观裂缝为一般混凝土所固有， 因为混凝土是由水泥浆体水化硬化后的水 泥石与砂、石骨料组成，它们的物理力学 性能并不一致，水泥浆体硬化后的干缩值 较大，而混凝土中的骨料则限制了水泥浆 体的自由收缩，这种约束等作用使混凝土 内部从硬化开始就在骨料与水泥浆体的粘 结面上出现了微裂缝。
钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
第7章 钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
7.3 受弯构件挠度验算
一、受弯构件挠度验算的特点
对于简支梁承受均布荷载作用时，其跨中挠度：
f
5(g k
qk
)l
4 0
384 EI
Bs ––– 荷载短期效应组合下的抗弯刚度
B Bl ––– 荷载长期效应组合影响的抗弯刚度
f
5(gk qk )l04 384 B
例如，对矩形截面受弯构件，可根据代换前、后弯矩相等原则复 核截面承载力，即
裂缝宽度验算就是要计算构件的在荷载作用下产生的最大裂缝 宽度不应超过《规范》规定的最大裂缝宽度限值，即
wmax≤wlim
混凝土构件的最大裂缝宽度限值wlim见附表A-12。
第7章 钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
一、钢筋混凝土构件裂缝的形成和开展过程
通过理论分析可知， 裂缝之间混凝土和钢筋的 应变沿轴线分布为曲线形， 如图7-1（b）、（c）所示。 裂缝截面钢筋应变最大， 混凝土的应变为零；裂缝 间混凝土的应变最大，钢 筋的应变最小。
（1）等强度代换。当构件受承载力控制时，钢筋可按强度相等 原则进行代换。
（2）等面积代换。当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积 相等原则进行代换。
（3）当构件受裂缝宽度或挠度控制时，钢筋代换后应进行裂缝 宽度或挠度验算。
第7章 钢筋混凝土构件的裂缝及变形验算
二、代换方法
1、等强度代换
不同规格钢筋的代换，应按钢筋抗力相等的原则进行代换,即
《规范》规定：对构件进行正常使用极限状态验算时，应按荷载 效应的标准组合和准永久组合，或标准组合并考虑长期作用影响来进 行。标准组合是指对可变荷载采用标准值、组合值为荷载代表值的组 合；准永久组合是指对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。
混凝土裂缝问题培训课件
的温度线膨胀系数分别为10³10-6/oC和5³10-6/oC，即在相同 的温差和相同长度下，混凝土的温度变形是砖砌体的一倍。 两者间的不均匀膨胀（收缩）产生温度裂缝。
14
因混凝土材料原因产生的裂缝
----胶凝材料水化热
É ¨ É ý ± Ï £ Î È ¡ ¦ ¾ È Â £ æ ÷
ç Ô ¿ Ç « Ë ´ Ä © ® ç Ô ¿ Ç « Ë ´ Ä Õ Æ ¨ Í « Ë ´ Ä
批准部委：国家计委、国家科技部 组织部门：中国建材院 承担单位：中国建材研院、中国水利水电科学研究院、南 京化工大学、武汉理工大学、 北京科技大学、中国建 研院、同济大学、苏州混凝土水泥制品研究院、清华 大学等
针对影响混凝土耐久性问题进行了全面系统 的研究： ▲ 混凝土抗碱-集料反应性研究 碱-集料反应判定方法、我国部分地区碱-集料 分布图、抑制碱-集料反应材料 ▲ 混凝土耐久性的研究 混凝土抗冻性、钢筋锈蚀、耐化学腐蚀、裂 缝检测与修补 ▲ 高性能混凝土与混凝土安全性专家系统 新型胶凝材料、高性能混凝土、混凝土安全 性专家系统
维修费用
新设计策略及方法
耐久的钢筋混凝土结构
3
耐久性——影响混凝土的使用寿命、安全性、使 用领域、使用效果、经济性、设计理 论、设计规范… 混凝土耐久性——与国民经济、社会安定、环境 质量、可持续发展等密切相关。 耐久性——混凝土材料科学的重大研究课题。
4
国家“九五”“十五”科技攻关项目 重点工程混凝土安全性的研究 新型高性能混凝土耐久性的研究的应用
(b) § ¿Ñ Á °Ó Ç¥ ä ± Ö ² ¶
裂缝断面较为 光滑，两裂缝 不能完全闭合
(c) ¹ µý ÄÁ ͧ ¿Ñ ÁÏ ±æ ï ³ ö ¿ Ì ±ä ÁÚ Æ¹ µý ÄÁ Í ¸ ͨ È Ó¬ µ¹ µý ÄÁ Í
钢筋混凝土构件变形、裂缝和耐久性
，此处 为换算截面对其重心轴的惯性矩， 为混
凝土的弹性模量。
图9.2 适筋梁
图9.3 抗弯刚度沿构件 跨度的变化
关系曲线图 9.2 变 形 验 算
9.2 变 形 验 算
裂缝出现以后(第Ⅱ阶段)：
裂缝出现以后，
曲线发生了明显的转折，出现了第一个转折点
()
。配筋率
越低的构件，其转折越明显。试验表明，尺寸和材料
202X
钢筋混凝土构件变形、 裂缝和耐久性
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教学提示：本章介绍钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算的主要内容。构件 的最大挠度根据截面抗弯刚度，用结构力学的方法计算；钢筋混凝土受弯构件 截面的抗弯刚度不为常数，考虑到荷载作用时间的影响，有短期刚度Bs和长期 刚度B的区别，且二者随弯矩的增加、配筋率的降低而减小。最大裂缝宽度的 计算公式是在平均裂缝间距和平均裂缝宽度理论计算值的基础上，根据试验资 料统计求得并乘以“扩大系数”后加以确定；该式为半经验性理论公式。混凝 土结构的耐久性应根据环境类别和设计使用年限进行设计。
Mk
Mkh0式中
sm cm
1
○ 9.2 变 形 验 算
根据材料力学中刚 度的计算公式和式 (9-3)，有 ○ ——荷按载效应标 准组合计算的弯矩 值。
2
裂缝截面处的应变 和 在荷载效应的标准组合下，裂 缝截面处纵向受拉钢筋重心处 拉应变 和受压区边缘混凝土的压应变 按下式计算：
9.2 变 形 验 算
04.
03.
——受压翼缘的加强 系数，。
——裂缝截面处受压 区高度系数；
——裂缝截面处内力 臂长度系数；
——压应力图形丰满 程度系数；
9.2 变 形 验 算
3) 平均应变 s m 和c m
裂缝宽度验算PPT幻灯片课件
际情况。
◆ 试验表明，当d/r 很大时，裂缝间距趋近于某个常数。该数值
性比超过承载力极限状态要小，因此相应的可靠度水平可比承载
S R 力极限状态低一些。
正常使用极限状态的计算表达式为， k
k
Sk：作用效应标准值，如挠度变形和裂缝宽度，应根据荷载标
准值和材料强度标准值确定。
以受弯构件为例，在荷载标准值产生的弯矩可表示为，
Mk = CGGk+CQQk
由于活荷载达到其标准值Qk的作用时间较短，故Mk称为短期弯 矩，其值约为弯矩设计值的50%~70%。
裂缝控制等级 《规范》将裂缝控制分为三个等级： 一级：严格要求不出现裂缝的构件。
要求 ck 0
ck：按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土的拉应力。
二级：一般要求不再现裂缝的构件。
要求 cq 0
ck ftk
cq ：按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土的拉应力。
裂缝的进一步开展；
由于荷载的变动使钢筋时而被拉长时而又回缩，其直径
也时胀时缩，将引起粘结强度的降低，导致裂缝宽度的增
大。
3 10.2 裂缝宽度的验算
第十章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
裂缝形成的原因
荷
载
形 成 的 裂
Íä Çú ÁÑ · ì
¼ô ÇÐ ÁÑ · ì
三、荷载产生的裂缝
缝 (a) Êú Ïò ºÉ ÔØ Ï µÄ ÁÑ · ì
此时将出现新的裂缝。
7 10.2 裂缝宽度的验算
第十章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
★如果两条裂缝的间距小于2 l，则由于粘结应力传递长度不够， 混凝土拉应力不可能达到ft，因此将不会出现新的裂缝，裂缝的 间距最终将稳定在（l ~ 2 l）之间，平均间距可取1.5 l。
◆ 试验表明，当d/r 很大时，裂缝间距趋近于某个常数。该数值
性比超过承载力极限状态要小，因此相应的可靠度水平可比承载
S R 力极限状态低一些。
正常使用极限状态的计算表达式为， k
k
Sk：作用效应标准值，如挠度变形和裂缝宽度，应根据荷载标
准值和材料强度标准值确定。
以受弯构件为例，在荷载标准值产生的弯矩可表示为，
Mk = CGGk+CQQk
由于活荷载达到其标准值Qk的作用时间较短，故Mk称为短期弯 矩，其值约为弯矩设计值的50%~70%。
裂缝控制等级 《规范》将裂缝控制分为三个等级： 一级：严格要求不出现裂缝的构件。
要求 ck 0
ck：按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土的拉应力。
二级：一般要求不再现裂缝的构件。
要求 cq 0
ck ftk
cq ：按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土的拉应力。
裂缝的进一步开展；
由于荷载的变动使钢筋时而被拉长时而又回缩，其直径
也时胀时缩，将引起粘结强度的降低，导致裂缝宽度的增
大。
3 10.2 裂缝宽度的验算
第十章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
裂缝形成的原因
荷
载
形 成 的 裂
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¼ô ÇÐ ÁÑ · ì
三、荷载产生的裂缝
缝 (a) Êú Ïò ºÉ ÔØ Ï µÄ ÁÑ · ì
此时将出现新的裂缝。
7 10.2 裂缝宽度的验算
第十章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
★如果两条裂缝的间距小于2 l，则由于粘结应力传递长度不够， 混凝土拉应力不可能达到ft，因此将不会出现新的裂缝，裂缝的 间距最终将稳定在（l ~ 2 l）之间，平均间距可取1.5 l。
钢筋混凝土结构裂缝原因及处理方法
钢筋混凝土结构裂缝原因及处理方法钢筋混凝土结构裂缝产生的原因1、荷载裂缝结构在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。
一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或振动严重等部位。
产生的主要原因是结构设计、施工错误、承载能力不足、地基不均匀沉降等等。
钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承担极限状态的承载力,结构设计师需根据地基情况,静、动荷载,环境因素、结构耐久性等控制荷载裂缝。
从国内外有关规范可知,对结构变形作用引起的裂缝问题,存在着两类学派:一是设计规范规定很灵活,没有验算裂缝的明确规定,而由设计人员自由处理。
另一类则是设计规范有明确规定,对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制,如我国《混凝土结构设计规范》(GB50010 - 2002) ,工程师对结构变形裂缝控制考虑不周,是结构荷载裂缝发生过多的主要原因。
2、温度裂缝由大气温度变化、周围环境高温的影响和大体积混凝土施工时产生的水化热等因素造成,水泥的水化热为165～250J / g ,随混凝土水泥用量提高,起绝热温升可达50 ℃～80 ℃。
研究表明,当混凝土内外温差10 ℃时,冷缩值ε c = ΔT α = 0101 % ,如温差为20 ℃～30 ℃时,其冷缩值为0102 %～0103 % ,当大于混凝土极限拉伸值时混凝土就开裂。
3、干缩裂缝这类裂缝一是由于材料缺陷引起的,研究表明,水泥加水后变成水泥硬化体,起绝对体积减小,毛细. 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.孔缝中水逸出产生毛细压力,使混凝土产生毛细收缩,由此引起水泥砂浆的干缩值为011 %～012 % ,混凝土的干缩值为0104 %～0106 % ,而混凝土的极限拉伸值只有0101 %～0102 % ,所以引起干缩裂缝。
4、沉降裂缝现浇构件因地基或砌体过大不均匀沉降;模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模等,均可导致产生沉降裂缝。
桥梁裂缝分析(共87张PPT)
• 7〕拱桥吊杆封锚砼因收缩裂缝渗水，通过锚头 孔隙流水，导致钢束锈蚀。
吊杆顶端封锚砼周边收缩裂缝
拱桥吊杆顶端封锚处有5cm厚积水
吊杆钢管内部黄油由于钢丝 锈蚀物混合成咖啡渣状并含水份
二 温度裂缝
温度变形受到约束时，在混凝土内部就会 产生拉应力，当此应力到达混凝土的抗拉强度 极限值时，即会引起混凝土裂缝，这种裂缝称 为温度裂缝。按结构的温度场不同、温度变形 、温度应力不同，温度裂缝可分为三种类型：
• ② 在先浇筑好的砼承台上再浇筑薄壁砼墙身 。由于砼龄期差异，收缩差导致裂缝。由于墙 体薄，故裂缝贯穿。
二、摸――摸裂缝两侧高差。
3〕
指感： 粘感 不粘感
1、 目测：裂缝界面、走向、部位、裂缝宽度
5、 用于触摸裂缝
碱—骨料反响一旦发生，很难加以控制，一般不到两年就会使结构出现明显开裂。
由于墙体薄，故裂缝贯穿。
第二类：含有氧化镁骨料、硫酸盐骨料或生石灰缓慢水化膨胀而破坏混凝土。
2〕
用手指或布容易擦不掉仍留痕迹
八、 桥面伸缩缝构造的损坏
图42 T梁横隔板焊接钢板脱焊及桥面纵裂
• 3) 预制T梁由于钢模撤除不及时，造成腹板竖 向裂缝。
• 4〕 老桥混凝土腹板的碳化收缩现象 • 如苏式T梁腹板经常发现枣核形裂缝，即二端细
第一类：由外荷载引起的裂缝，称为结构 性裂缝〔又称为受力裂缝〕，其裂缝的分布及 宽度与外荷载有关。这种裂缝的出现，预示结 构承载力可能缺乏或存在其他严重问题。
第二类：由不均匀变形引起的裂缝，称为 非结构性裂缝，如温度变化、混凝土收缩等因 素引起的结构变形受到限制时，在结构内部就 会产生拉应力，当此应力到达混凝土抗拉强度 极限值时，即会引起混凝土裂缝，裂缝一旦出 现，变形得到释放，拉应力也就消失了。
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Ec=25.1103MPa.
150
钢筋： fy=376MPa; fsu=681MPa;
Es=205103MPa;
As=284mm2.
100 50
N
915 裸钢筋
152
N
152
混凝土中的钢筋
0
0.001 0.002 0.003 0.004
平均应变
*从平均应变意义上，空气中的钢筋和混凝土中的
钢筋的本构关系不同 2021
19
裂缝宽度的计算理论
粘结滑移理论
以轴心受拉为例
*基本假定就是：开裂后，裂缝处混凝 土退出工作，钢筋和混凝土之间发生 滑移，混凝土回缩至图中虚线的位置
*裂缝宽度=裂缝间钢筋和混凝土之间的变形差值
先求出裂缝间距
2021
C
20
裂缝的间距
sAs ftA
（s+ s）As
sAs mld
（s+ s）As
l
m ftAdfm t d124d14fm t
有效配筋率
te
As Ate
b
0.5h
hf
bf
有效受拉面积
轴拉构 Ateb 件 h ： 受弯构 Ate0 件 .5bh ： (bf b)hf
于是，对轴拉和受弯构件，平均裂缝间距的公式可统一写成：
lm
k2
d
te
2021
23
裂缝宽度 C e e e w m (sm c) m lm k w '2slm m
应力t ，而裂缝截面突增的钢筋拉应力s 也逐渐恢复正常； 5. 当混凝土中拉应力t 增大到 ft 时，下一个最薄弱截面将可能出
现新的裂缝； 6. 当钢筋接近屈服时，钢筋与混凝土之间会产生较大滑移，粘结 应力基本丧失，裂缝间混凝土退出受拉工作，钢筋应力渐趋相等。
2021
18
N (kN)
200
混凝土：fc=30.8MPa; ft=1.97MPa;
*Broms（美）Base（英）等人通过试验得出：
wm
k
w1c
E
s s
lm k1c
2021
Hale Waihona Puke 26粘接滑移与无滑移理论的结合
设 esm/es 称为裂缝间钢筋应力不均匀系数，则有
裂缝处钢筋的应变
裂缝处钢筋的应力
e e w mkw '2slm mkw '2
slmkw '2
sd E s te
2021
24
裂缝间距越小，裂缝宽度也越小； 钢筋直径越细，裂缝宽度也越小； 配筋率ρ越大，裂缝宽度也越小； 采用变形钢筋，可减小裂缝宽度。
s( es)
esm
c(ec)
ecm
*开裂后刚度退化
2021
15
如果两条裂缝的间距大于 2 l ,则在其间还会存在σct≥ ft 的混凝土 区段，就会产生新的裂缝;
如果两条裂缝的间距小于 2 l ，则由于粘结应力传递长 度不够，裂缝间混凝土处处σct ＜ ft ，因此将不会再出现新 的裂缝。故裂缝间距最终将稳定在 l ~ 2 l 之间，可近似取 裂缝的平均间距 l m =1. 5 l。
控制变形 和振动
2021
3
产生裂缝的原因
在混凝土结构中裂缝通常是由拉应力引起的。因混凝土的
极限拉伸应变etu 随混凝土品种、配合比、添加剂、养护条件
、加载速度、截面上的应力梯度等不同会发生变化。严格地说
，只有当混凝土的拉伸应变et 达到某处混凝土的极限拉应变etu
时才会出现裂缝。
2021
4
2021
d
4A
c=ft
sAs l m
sAs l
2021
21
裂缝的间距
裂缝的最小间距l 裂缝的最大间距2l
裂缝的平均 间距
（s+ s）As
lm 1.5l
（s+ s）As
lm
1.5 ft
4 m
d
k2'
d
c=ft
sAs l
sAs l
2021
22
bf ’
裂缝的间距
为了和受弯构件相统一，定义：
hf ’ b h
h
3. 裂缝出现后，裂缝截面的混凝土立即退出受拉工作，拉应力t
=0；裂缝两侧混凝土迅速回缩，使得裂缝一出现就有一定的宽 度；
2021
17
4.开裂后裂缝截面由于受拉混凝土退出工作，钢筋拉应力s 突增，
但钢筋与混凝土之间存在粘结，在裂缝两侧一定范围内就会产生 粘结应力τ，随着离裂缝距离的增加，混凝土中又重新建立起拉
2021
7
2021
8
施工措施不当产生的裂缝
混凝土在浇筑、硬化过程中会产生下沉和泌水，当下沉受到阻
挡时会产生内部的泌水，干燥后就会成为裂缝。
2021
9
基础不均匀沉降产生的裂缝
基础不均匀下
沉时会迫使墙体一 起变形，在主拉应 力作用下混凝土墙 体也会开裂。
基
础
下
沉
2021
10
钢筋锈蚀产生的裂缝
2021
5
施工期间的裂缝
塑性裂缝
固体下沉，表面泌水而引起的。
大风、高温使水分从混凝土表面快速蒸 发引起的（龟裂）。
约束收缩裂缝
混凝土的收缩受到约束后 产生的裂缝
2021
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混凝土收缩或温度变形受到约束产生的裂缝
大体积混凝土水化过程 中发热量很大，内部温度较 高，混凝土体积膨胀，内外 温差很大，内部混凝土膨胀 受到外部已硬化混凝土的约 束，使构件表面混凝土受拉 产生裂缝。
第七章 钢筋混凝土构件的裂缝
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结构构件 的可靠性
安全性 适用性 耐久性
具有足够的承载力和变形 能力
在使用荷载下不产生过大 的裂缝和变形
在一定时期内维持其安全 性和适用性的能力
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极限状态设计理论
承载能力极限状态
正常使用极限状态 混凝土结构的使用性能
裂缝、变形、振动 （刚度）
控制 裂缝
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温度裂缝
温度区段
T 气温升高时
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受力裂缝
拉、弯、剪、扭、粘结等引起的裂缝
斜裂缝！！
垂直裂缝！
纵向裂缝！！！
目前，只有拉、弯状态下混凝土横向裂缝宽度的计算理
论比较成熟
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钢筋混凝土受拉试件全过程试验
重要结论
l
2l m
*裂缝数量增加至一定数量时不
再增加，但宽度不断变化
由于混凝土材料的不均匀性，裂缝的出现、分布和开展
具有很大的离散性，裂缝间距和宽度也是不均匀的。但大量
的试验统计分析表明，裂缝间距和宽度的平均值具有一定规
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律性。
裂缝产生和开展过程中钢筋及混凝土的应力变化
1. 裂缝出现前，混凝土和钢筋的应变沿构件的长度基本上是均匀 分布的； 2. 当构件最薄弱截面混凝土的拉应变ξt 达到极限拉应变ξtu 时，会 出现 第一条裂缝；
根据粘结-滑移理论， “裂缝宽度是裂缝间距范围内钢筋与混凝土的 变形差”，宽裂缝对结构耐久性很不利，分布细而密的裂缝对结构耐久性 较有利。这是控制裂缝宽度的一个重要原则。
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无滑移理论
认为混凝土开裂后，混凝土与钢筋之间
无相对滑移，裂缝的发展宽度与裂缝量
测点距最近一根钢筋表面的距离c直接
C
相关。