高等钢筋混凝土结构-7.裂缝PPT课件
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
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。
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
单击此处添加正文具体内容
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
◆ 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。
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。
第七讲--钢筋混凝土受弯构件的变形与裂缝
5.3 裂缝宽度验算
（3）三级：允许出现裂缝的构件，按荷载效应 准永久组合，并考虑长期作用影响计算时构件的 最大裂缝宽度ωmax，不应超过下页表中规定的最 大裂缝宽度限值ωlim。 即： ω max≤ω lim
注：上述一级、二级裂缝控制属于构件的抗裂能力控制， 对于一般的钢筋混凝土构件来说，在使用阶段都是带裂 缝工作的，故按三级标准来控制裂缝宽度。
11
5.3 裂缝宽度验算
3.2 影响裂缝宽度的主要因素 ①纵向钢筋的应力：裂缝宽度与钢筋应力近似呈线 性关系。 ②纵筋的直径：当构件内受拉纵向钢筋截面总面积 相同时，采用细而密的钢筋，则会增大钢筋表面积， 因而使粘结力增大，裂缝宽度变小。 ③纵筋表面形状：带肋钢筋的粘结强度较光圆钢筋 大得多，可减小缝度宽度。 ④纵筋配筋率：构件受拉区的纵筋配筋率越大，裂 缝宽度越小。
对于因基础不均匀沉降、构件混凝土收缩或温度变化等外加 变形或约束引起的裂缝，主要是通过采用合理结构方案、构 造措施来控制。
（2）荷载(直接作用)引起的裂缝，如受弯、受 拉等构件的垂直裂缝，受弯构件的斜裂缝。
试验结果表明，只要能满足斜截面承载力计算要求，并相应 配置了符合计算及构造要求的腹筋，则构件的斜裂缝宽度不 会太大，能满足正常使用要求。
15
5.3 裂缝宽度验算 4 减小裂缝宽度的措施
1、增大钢筋截面面积； 2、在钢筋截面面积不变的情况下，采用较小直径的钢 筋； 3、提高混凝土强度等级； 4、增大构件截面尺寸； 5、减小混凝土保护层厚度。
注：采用较小直径的变形钢筋是减小裂缝宽度最有效的措施。 需要注意的是，混凝土保护层厚度应同时考虑耐久性和减小裂 缝宽度的要求。除结构对耐久性没有要求，而对表面裂缝造成 的观瞻有严格要求外，不得为满足裂缝控制要求而减小混凝土 保护层厚度。
混凝土结构设计原理第7章
7.2.2 裂缝出现后的性能
图7-3 扭矩—扭转角曲线
图7-4 钢筋混凝土受扭试件的螺 旋形裂缝展开图 注：图中所注数字是该裂缝出现 时的扭矩值(kN·m)，未注数字 的裂缝是破坏时出现的裂缝。
图7-5 纯扭构件纵筋和箍筋的扭矩-钢筋拉应变曲线
7.2.3 破坏形态
受扭构件的破坏形态与受扭纵筋和受扭箍筋配筋率的大小有关，可 分为适筋破坏、部分超筋破坏、超筋破坏和少筋破坏四类。
VT bh0 ? wt ? 0.7 ft
或V bh0
?
T wt
?
0.7 ft
?
N 0.07
bh0
N ? 0.3 fc A
?
0.2 N
? ??
?
Asv s
f yv h0 ?
Asv s
f yv h0
(2)受扭承载力
Tu
?
?t
??? 0.35
ft
?
0.2
N A
???Wt
?
1.2
?
f yv
Ast1 Acor s
? 1.2
?
f yv
Ast1 Acor s
7.6 协调扭转的钢筋混凝土构件扭曲截面承载力
协调扭转的钢筋混凝土构件开裂以后，受扭刚度降低， 由于内力重分布将导致作用于构件上的扭矩减小。一般情况 下，为简化计算，可取扭转刚度为零，即忽略扭矩的作用， 但应按构造要求配置受扭纵向钢筋和箍筋，以保证构件有足 够的延性和满足正常使用时裂缝宽度的要求，此即一些国外 规范采用的零刚度设计法。我国《混凝土结构设计规范》没 有采用上述简化计算法，而是规定宜考虑内力重分布的影响， 将扭矩设计值T降低，按弯剪扭构件进行承载力计算。
混凝土质量缺陷修补培训 ppt课件
PPT课件
是
17
夹渣、孔洞修补措施
夹渣修补前 孔洞修补前
夹渣修补后
孔洞修补后
PPT课件
1、用铁锤配合钢钎或 冲击钻，取出混凝土内的夹 杂物，将缺陷部位附近松散 的混凝土凿除至密实面，采 用高一标号的细石混凝土将 空隙处修补完整。
2. 用铁锤配合钢钎或 冲击钻，将孔洞部位附近松 散的混凝土凿除至密实面， 用吹风机或风枪将缺陷部位 吹干净，混凝土结合面宜涂 刷界面剂或水泥净浆。采用 高一标号的细石混凝土将空 隙处修补完整。
钢筋混凝土结构构件裂缝分析
F RI E ND O F CHE M IC AL I ND US T R Y16工程技术化工之友2007.N O .05入处理以保证使用的可靠性4结语混凝土的收缩变形及进而在其内部产生应力的均衡出现裂缝是影响混凝土结构质量不可忽略的问题只有采取综合措施如控制水泥浆量尽量减少水灰比提高混凝土的密这度有效的养护措施和严格的施工质量等才能有效地确保工程质量的百年大计1判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多对结构的影响差异也很大只有弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上才能对结构构件进行定性结构性裂缝多由于结构应力达到限值造成承载力不足引起的是结构破坏开始的特征或是结构强度不足的征兆是比较危险的必须进一步对裂缝进行分析非结构性裂缝往往是自身应力形成的如温度裂缝收缩裂缝对结构承载力的影响不大可根据结构耐久性抗渗抗震使用等方面要求采取修补措施2判明结构性裂缝的受力性质结构性裂缝根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种一种是脆性破坏另一种是塑性破坏脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生一旦出现裂缝对结构强度影响很大是结构破坏的征兆属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝(包括中心受压小偏心受压和大偏心受压的压区)受弯构件的受压区裂缝斜截面裂缝冲切面裂缝以及后张预应力构件端部局压裂缝等脆性破坏裂缝是危险的应予以足够重视必须采取加固措施和其它安全措施塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆人们可以及时采取措施予以补救危险性相对稍小属于这类破坏的受力构件的裂缝有受拉构件正载面裂缝受弯构件和大偏心受压构件正载面受拉区裂缝等此种裂缝是否影响结构的安全应根据裂缝的位置长度深度以及发展情况而定如果裂缝已趋于稳定且最大裂缝未超过规定的容许值则属于允许出现的裂缝可不必加固3查明裂缝的宽度长度深度钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分三种一是表面细小裂缝即缝宽很小长度短而浅二是中等裂缝其宽度在02m m 左右长度局限在受拉区裂缝已深人结构一定深度三是贯穿性裂缝缝宽超过03m m 长度伸到受压区裂缝已贯穿整个截面或部分截面结构性裂缝不仅表征结构受力状况还会影响结构的耐久性裂缝宽度愈大钢筋愈容易锈蚀意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏使用寿命已近终结一般室内结构横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小裂缝以不影响美观要求为度而在潮湿环境中裂缝会引起钢筋锈蚀裂缝宽度应小于02m m 但纵向缝易引起钢筋锈蚀并导致保护层剥落影响结构的耐久性应予处理当裂缝长度较长深度较深严重影响构件的整体性往往是破坏征兆例如受弯构件正截面梁底出现裂缝裂缝长度向受压区发展并到达或超过中和轴是比较危险的若缝长较短局部在受拉区一般危险性较小裂缝深度也是表征之一通常表面裂缝多是非结构性裂缝贯穿性裂缝多是结构性裂缝容易使钢筋锈蚀危险性较大应查明原因根据危险性采取必要的加固措施4判明裂缝是发展的还是稳定的钢筋混凝土结构构件裂缝按其扩展性质通常分三种一是稳定裂缝即裂缝的宽度长度保持恒定不变第二种是活动性裂缝该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度湿度变化而变化第三种是发展裂缝裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长钢筋混凝土结构在各种荷载作用下一般在受拉区允许在裂缝出现下工作也就是说裂缝是不可避免的只要裂缝是稳定的其宽度不大符合规范要求并无多大危险属安全构件但裂缝随时间不断扩展说明钢筋应力可能接近或达到流限对承载力有严重的影响危险性较大应及时采取措施裂缝稳定的结构裂缝会不会再扩展还要看所处环境是否稳定环境变化旧的裂缝可能还会扩展也还会出现新的裂缝应结合具体条件加以分析综上所述只有在全面分析钢筋混凝土结构构件裂缝产生原因和发展趋势的基础上才能制定切实可行的补救措施从而保证建筑物的安全使用钢筋混凝土结构构件裂缝分析姚莉朋(七台河大地建设有限责任公司154600)摘要:钢筋混凝土结构构件裂缝是钢筋混凝土结构构件各种质量问题中比较常见的现象之一裂缝出现的原因是多方面的有设计上错误原材料性能缺陷施工质量低劣环境条件的变化使用不当地基不均匀沉陷等等根据笔者几年的工程施工实践裂缝应根据具体情况从以下几方面着手分析关键词钢筋混凝土裂缝中图分类号TU755文献标识码A文章编号1004-0862200703a-0016-01。
钢筋混凝土结构裂缝问题分析
碍（ 如钢 筋 、 板 ） 产 生 的 。 种 裂缝 大 多 出 现在 混 凝 土 浇注 后 模 而 这
实际上。 钢筋 混凝 土 结 构裂 缝 的 成 因 复 杂 而 繁 多， 至 多 种 甚
面、 空洞 导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝 的起源 点。③混凝 土浇注过快，混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足。 硬
化后沉实过大． 容易在浇注数小时后发生裂缝， 即塑性收缩裂缝 。
④ 混 凝 土搅 拌 、 输 时 间过 长， 分 蒸 发 过 多， 混 凝 土 塌 落度 运 水 引起
① 钢筋混凝土保护层过厚。 或乱踩绑扎的上层 钢筋 ， 使承受 负弯
矩 的 钢 筋 保 护 层 加 厚 导致 构 件 的有 效 高度 减 小， 成 与 受 力 钢 形 筋 垂直 方 向的 裂缝 。② 混 凝 土 振捣 不密 实 、 均 匀， 蜂 窝 、 不 出现 麻
１ 钢 筋 混凝 土 裂 缝 类 型及 成 因
即产生， 沿着 梁 及 板 上 面钢 筋 的 走 向 出现 ， 要 是 混凝 土塌 落 度 主 大 、 陷 过 高所 致 。另 外在 施 工 过 程 中 如 果模 板 绑 扎 的不 好 、 沉 模
施 工 技 术
建 材 与 装饰 ２ １ ０ ０ ０年 ６月
钢 筋 混 凝 土 结 构 裂 缝 问题 分 析
董 平 松
（ 西 柳 州 市 ５ ５０ ） 广 ４ ０ １
前 言
随 着 我 国 国 民经 济 的高 速 增 长 ． 们 生 活 水 平 日益 提 高 ， 人 居 住 环 境 的要 求 越 来越 高 ， 房越 来 越 大 。混 凝 土 因其 取 材 广 泛 ， 住 价 格 低廉 ， 强 度 高， 浇 注成 各 种 形 状， 且 耐 火性 好 易风 抗压 可 并 不 化 ． 护 费用 低。 为 当 今 世 界 建 筑 结 构 中 使 用 最 广 泛 的建 筑 材 养 成 料 之 一 。而 随 着 商 品混 凝 土 的诞 生 ， 于其 施 工 方 便 快 捷 ， 能 由 性 稳定 ， 量可靠 ， 质 劳动 强 度 低 ， 产 效 率 高 ， 护 环 境 等 综 合 优 生 保 点 ， 是把 钢 筋 混 凝 土推 向 了一 个顶 峰 。 更 由 于。 量 的 工程 和 实 践 理 论 分 析 表 明． 筋 混 凝 土 构 件 基 大 钢 本 上 都是 带 裂缝 工 作 的 是 有些 裂 缝 很 细 ， 至 肉眼 看 不 见 （ 只 甚 缝 宽＜ ． ｍ） 般 对 结构 的使 用 无 大 的危 害 ， 许 其存 在 。有 些 裂 ０ｍ ， ５ 一 允 缝在 使用 荷 载 或 外 界物 理及 化 学 因素 作 用 下 ，不 断 产 生 和 发 展 引起 混 凝 土 碳 化 、 护 层 剥 落 及钢 筋 锈 蚀 ， 保 使钢 筋 混凝 土 强 度 和 刚度 受 到 削 弱 ． 久 性 降低 。 重 时甚 至发 生 垮 塌 事 故 ， 害 结 构 耐 严 危 的正 常 使 用 ． 加 以控 制 ． 此 研 究 钢 筋 混 凝 土 裂 缝 产 生 的 原 必须 因 因及 预 防措 施 是非 常重 要 而迫 切 的新 课题 。
建筑工程防开裂培训课件
14 不宜将给排水管水平埋设在现浇楼板中。
18
一、钢筋混凝土现浇板裂缝防治
二、材 料
1 水泥。宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥；对大体积混凝土，宜采用低热硅酸盐水泥、 低热矿渣硅酸盐水泥。对防裂抗渗要求较高的混凝土，所用水泥的铝钙含量不宜大于8%。使用时水泥的温度 不宜超过60℃。
8 混凝土浇筑宜一次连续完成，不得随意留置施工缝。 9 在现浇板混凝土初凝前宜采用平板振动器进行二次振捣，在混凝土终凝前进行2～4次压抹，
宜采用机械磨光机抹平。 10 现浇板养护期间，当混凝土强度小于1.2MPa时，不得进行下道工序施工。当混凝土强度小
于1OMPa时，不得在现浇板上堆放建筑材料等重物。
7 大柱根部板面受力钢筋长度应从柱边起算。剪力墙、柱根部板面负筋宜适当加强。 8 除底部框架-抗震墙砌体房屋外，砌体结构外墙转角处构造柱的截面积不宜大于240×240㎜，
与楼板同时浇筑的外墙圈梁，其截面高度不宜大于300㎜。圈梁转角处应增加2φ12转角筋。 9 现浇板受力钢筋应采用延性、韧性较好的热轧带肋钢筋，宜采用细且密的配筋方式。 10 现浇板混凝土强度等级不宜大于C30, 否则必须有减少混凝土收缩的设计措施。
16
一、钢筋混凝土现浇板裂缝防治
应大于150㎜，直径不应小于φ8㎜，洞口削弱处应每侧配置附加钢筋，并应在板的上表面配 置纵横两个方向的温度收缩钢筋。
6 在房屋各楼层阳、阴角处及较大板块的四角部位应设置沿两个方向正交、斜向平行或放射 状布置不少于7φ10附加钢筋，附加钢筋的长度应不小于1/3板短跨，且不小于1200mm，附 加钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d。
钢筋混凝土结构设计中的裂缝控制
钢筋混凝土结构设计中的裂缝控制导言钢筋混凝土结构会出现裂缝的现象已经被大量的科学研究和实践证明是不可避免的，但事实上，我们可以把这些裂缝所造成的危害程度控制在一定的范围内，这就要求我们要对裂缝产生的原因、种类、危害以及应采取怎样的有效措施以应对等等问题有相当的了解。
钢筋混凝土结构裂缝类型和危害1.类型（1）塑性裂缝出现在结构表面，形状不规则且长短不一，这种裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。
塑性裂缝属于干缩裂缝，出现很普遍。
（2）在混凝土硬化过程中，产生内部干缩而引起体积变化，当这种体积变化收到约束时，就可能产生干缩裂缝。
如混凝土成型后，因养护不当，体积收缩大，而内部湿度变化小，收缩也小，因而表面的收缩变形受到内部混凝土的约束，产生拉应力，引起混凝土表面裂缝。
（3）混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化时就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过混凝土的抗拉强度时就会产生裂缝，在工程中，这种裂缝比较常见。
（4）当结构的基础沉降不均匀时，结构构件受到强迫变形，导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用，从而是的结构构件开裂，随着不均匀沉降的进一步发展，裂缝会进一步扩大。
这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。
（5）构件承受的不同性质的荷载作用，其裂缝形状也不同，通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。
结构受载后产生裂缝的因素很多，在施工中和使用中都可能出现裂缝。
2.常见钢筋混凝土结构裂缝的危害（1）影响钢筋混凝土结构的承载能力。
（2）引起钢筋锈蚀，使保护层崩落。
（3）影响钢筋混凝土结构的正常使用。
（4）降低结构刚度，影响建筑物的整体性（5）影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿。
（6）裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大的经济损失。
结构设计裂缝产生的原因1.构件承载力不足由于结构物中各受力构件受力分析不清晰、内力和配筋计算失误，导致主要受力构件在荷载作用下因承载力不足而产生开裂。
钢筋混凝土构件的变形、裂缝及混凝土结构的耐久性
在试验中量测这些值，就可求出η。
Ate—有效受拉面积，图9-6。
3. ζ——受压边缘混凝土平均应变综合系数
为了简化计算，直接给出：
（9－15）
最后的Bs的计算公式：
（9－16）
纯弯段内平均截面弯曲刚度
9.1.4 受弯构件的截面刚度B——考虑荷载长期作用的影响
考虑荷载长期作用的影响 后，截面弯曲刚度将降低，构件挠度将增大。
得：
解：（1）本题的关键：将多孔板截面换算成工字形截面。 换算条件：ⅰ. 形心位置不变； ⅱ. 面积不变； ⅲ. 对形心轴的惯性矩不变。
解出bh，hh
本题：
9.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 9.2.1 裂缝的出现、分布和开展 以轴心受拉构件为例 由此看来： 首批裂缝在混凝土抗拉强度较薄弱的截面产生，其次的裂缝将在裂缝间距≥2L的区段上产生，哪里最薄弱，哪里先出现裂缝。 但裂缝间距不会小于L，即稳定后的裂缝间距为：L～2L。
实际工程中：0.5～0.7Mu。
9.1.2 短期刚度Bs
（1）不考虑徐变影响 短期刚度
（2）引用平截面假定 指平均应变
而
∴有
计算短期刚度的思路：
由定义知：
由平截面假定知：
∴
（9－3）
∴ 导出εcm、εsm的计算公式，即可获得Bs的计算公式。
影响因素及其讨论：
（1） 为什么？
（2） 为什么？
【例题9-5】。。。。。。
【例题9-6】。。。。。。
9.3 钢筋混凝土截面延性
9.3.1 延性的概念
材料与截面
受拉
受压
脆性的
有延性的
构件截面
受弯正截面
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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
6
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
2021
1
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
2021
2
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
11
温度裂缝
温度区段
T 气温升高时
2021
12
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
2021
13
2021
14
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
2021
16
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。
2021
25
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。