裂缝宽度验算.
裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施
8.2.5 裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施对裂缝宽度的限制，应从保证结构耐久性，钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观，引起人们心理上的不安两个因素来考虑。
《混凝土结构设计规范》（GB50010）规定，钢筋混凝土构件在荷载的标准组合下，并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度，应符合下式规定：（8-20）式中w max——按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的构件最大裂缝宽度，按式；w lim——裂缝宽度限值，根据构件所处的环境类别（表8-1）不同，裂缝宽度限值取表8-2中的值。
表8-1 混凝土结构的使用环境类别表8-2 混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值w lim (mm)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023）规定，钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，且不得超过以下规定的限值：一般环境0.20mm有气态、液态或固态侵蚀物质环境0.10mm这里，一般环境系指寒冷和严寒、无侵蚀物质影响的地面和水下及与土直接接触的环境；有气态、液态或固态侵蚀物质环境系指包括海水、使用除冰盐在内及工业污染的环境。
从影响裂缝宽度的主要因素以及两本规范的裂缝宽度计算公式中我们发现，当设计计算发现裂缝宽度超限，或要求减小裂缝宽度时，选择较细直径的钢筋及变形钢筋是最为经济的措施。
因为同样面积的钢筋，直径小则其周长与面积比就大，这就增大了钢筋与混凝土间的粘结力，采用变形钢筋亦是这个道理。
粘结力大，可使裂缝间距缩短，裂缝即多而密，裂缝间距内钢筋与混凝土之间的变形差就小，裂缝宽度减小。
但是，当采用上述措施仍不能满足要求时，亦可增大钢筋截面面积，从而增大截面的配筋率，减小钢筋的工作应力，减小平均裂缝间距；当然，有时也可采取改变截面形式及尺寸或提高混凝土强度等级等办法。
8.2.6 小结两本规范的裂缝宽度计算公式相差较大（见表8-3）。
从理论基础上看，《混凝土结构设计规范》（GB50010）采用一般裂缝理论，然后通过试验数据统计回归的方法确定其中的系数；《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023）公式则纯粹是建立在试验统计分析基础上的。
钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
受压翼缘加强系数
3、钢筋应变不均匀系数
sm sk s sm s sk
钢筋应力不均匀系数 是反映裂缝间混凝土参加受拉工作 程度的影响系数。 越小，裂缝之间的混凝土协助钢筋抗拉的
作用越强。
1.1 0.65 ftk s sk te
sk分布图
1.1 0.65 ftk s sk te
sm sk
Sm cm cck
sm
cm
c
(
' f
Mk
0 )bh02Ec
cm
Mk
bh02 Ec
sm
Mk
Ash0 Es
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Bs
Mk
M k h0
sm cm
cm
Mk
bh02 Ec
Bs
1
Ash02 Es
1
bh03 Ec
Bs
Es Ash02
E
E 0.2 6 E
1 3.5 f
Bs
1.15
Es Ash02 0.2
6E
1 3.5 f
1.1 0.65 ftk s sk te
在短期弯矩Mk=（0.5~0.7）Mu范围，三个参数、 和 中， 和 为常数，而 随弯矩增长而增大。
wm smlm cmlm
εsm、εcm——分别为裂缝间钢筋及砼的平均应变； lm——裂缝间距。
平均裂缝宽度wm
wm smlm cmlm
sm
(1
cm sm
裂缝宽度和挠度验算
实验法
通过实验测试结构的挠度， 常用的实验方法有静载实 验和动载实验。
挠度的限制
挠度限值
根据不同的结构和用途，国家规范规 定了结构的最大挠度限值。
正常使用要求
结构在正常使用状态下，挠度应满足 使用要求，不应影响结构的正常使用 功能。
04
工程实例分析
实际工程中的裂缝宽度和挠度问题
裂缝宽度问题
在桥梁、大坝等大型工程结构中，裂缝宽度的控制至关重要，过宽的裂缝可能 导致结构承载能力下降，甚至引发安全事故。
有限元法
通过建立混凝土结构的有限元模型，模拟混凝土 的受力状态和裂缝扩展过程，得到裂缝宽度。
裂缝宽度的限制
允许最大裂缝宽度
根据不同的使用环境和结构类型，规 范规定了混凝土结构允许的最大裂缝 宽度。
限值要求
对于不同类型的结构，规范规定了不 同环境下的裂缝宽度限值，以确保结 构的安全性和耐久性。
03
钢筋直径越大、间距越小，对 混凝土的约束力越强，裂缝宽
度越小。
荷载大小和分布
荷载越大、分布越不均匀，裂 缝宽度越大。
环境条件
环境湿度、温度等对混凝土的 收缩和徐变有影响，从而影响
裂缝宽度。
裂缝宽度的计算方法
弹性理论法
基于弹性理论，通过计算混凝土的应力应变关系 得到裂缝宽度。
经验公式法
根据大量的试验数据，总结出裂缝宽度的经验公 式，方便工程应用。
挠度验算
挠度的影响因素
结构自重
结构自重越大，挠度越大。
风荷载
风荷载越大，挠度越大。
雪荷载
雪荷载越大，挠度越大。
其他外部荷载
如地震、车辆等，都会对结构 的挠度产生影响。
挠度的计算方法
裂缝宽度验算不满足要求
裂缝宽度验算不满足要求
在混凝土结构中，裂缝宽度验算是一个重要的环节。
裂缝宽度验算的目的是确保裂缝在正常使用极限状态下满足规定的裂缝宽度限值，以保证结构的安全性和耐久性。
当裂缝宽度验算不满足要求时，需要采取相应的措施进行处理。
裂缝宽度验算不满足要求的原因可能有以下几点：
1. 设计不合理：设计时未考虑结构的实际情况，如荷载、材料性能等，导致裂缝宽度验算不满足要求。
2. 施工质量问题：施工过程中存在质量问题，如混凝土浇筑不到位、养护不充分等，导致裂缝宽度验算不满足要求。
3. 使用环境变化：使用过程中，结构所处的环境发生改变，如温度、湿度等，导致裂缝宽度验算不满足要求。
针对裂缝宽度验算不满足要求的情况，可以采取以下措施进行处理：
1. 修改设计：根据结构的实际情况，重新进行设计计算，调整结构形式、材料性能等，以满足裂缝宽度限值要求。
2. 加固处理：对结构进行加固处理，如粘贴碳纤维、增加构件截面等，以提高结构的承载能力和抗裂性能。
3. 改善施工质量：严格控制施工过程，确保混凝土浇筑到位、养护充分，以减少裂缝的产生和扩展。
4. 加强监测：对结构进行定期监测，及时发现裂缝并采取措施进行处理，以防止裂缝宽度继续扩大，影响结构的安全性和耐久性。
总之，当裂缝宽度验算不满足要求时，需要认真分析原因并采取相应的措施进行处理，以保证结构的安全性和耐久性。
同时，在设计和施工过程中，应严格控制裂缝宽度，以减少后期维护和修复的难度和成本。
最大裂缝宽度验算的概念
最大裂缝宽度验算的概念1. 最大裂缝宽度验算的基本概念哎，大家好，今天我们聊聊一个建筑界的小秘密——最大裂缝宽度验算。
你可能会问，这是什么鬼？其实说白了，就是在建造过程中，咱们得确保墙体或者结构上的裂缝不会长得太夸张。
要是裂缝大了，整栋建筑可能就会“变脸”，这可就不好了。
就好比你穿新鞋出门，走了一会儿，发现鞋底竟然快磨破了，这可就让人不放心了，对吧？1.1 什么是裂缝宽度裂缝宽度，顾名思义，就是裂缝的“宽”程度。
想象一下，你的墙上有道裂缝，就像是面包上的缝隙，裂缝越宽，墙体的安全隐患就越大。
如果裂缝像豁口一样大，那可是个大问题了。
为了避免这种情况，我们在设计时就需要考虑好裂缝宽度，确保它不会影响到建筑的整体安全。
1.2 为什么要验算裂缝宽度很多人会问了，为什么要那么在意这些裂缝呢？哈哈，其实裂缝可不只是“面子工程”，它们关系到整个建筑的安全。
就像你开车时不检查刹车，出了问题那是很危险的。
裂缝可能会导致墙体的强度下降，久而久之，甚至会影响到房子的稳定性。
所以，验算裂缝宽度就像是在给建筑上保险，让它们安全稳固，毕竟“安全第一”嘛。
2. 影响裂缝宽度的因素接下来，我们得聊聊什么因素会影响裂缝的宽度。
别急，这里有几个关键点：2.1 材料质量首先，材料的质量是非常关键的。
你用的材料好坏直接决定了裂缝的“生长速度”。
就像你用的面粉好，做出的面包就不容易裂开。
材料的强度、耐久性都得考虑进去，确保它们在使用过程中不容易出现问题。
2.2 施工工艺然后，施工工艺也很重要。
如果施工的时候粗糙了，裂缝可能就会像“野草”一样四处蔓延。
要是施工得当，裂缝的宽度就能控制得比较好。
就像做菜时，你得认真调味，否则做出来的菜难以下咽。
3. 如何进行裂缝宽度验算最后，我们来聊聊怎么实际验算裂缝宽度吧。
这可是门“技术活”，需要细心和经验。
3.1 理论计算首先，我们可以通过一些理论计算来估算裂缝宽度。
这个过程就像是做一道数学题，得用到一些公式和数据。
裂缝宽度验算
图1.59 平均裂缝宽度计算图
• 在图1.59中，裂缝截面处钢筋的拉应力最大，设
为σsk，拉应变为εs，由于裂缝间钢筋的应变不均 匀，为计算方便，用εsm表示裂缝间钢筋的平均拉 应变，钢筋拉应变(应力)的不均匀性用系数ψ表示， 称为裂缝间钢筋拉应变不均匀系数，同样用εctm表 示裂缝间混凝土的平均拉应变，则平均裂缝宽度
主要取决于钢筋和混凝土之间的黏结作用。
• 影响平均裂缝间距的因素：
• 1) 纵筋配筋率。受拉区混凝土截面的纵向钢筋配 筋率越大，平均裂缝间距越小。
• 2) 纵向钢筋直径。当受拉区配置的钢筋截面面积 相同时，钢筋根数越多，直径越细，钢筋表面积 就越大，与混凝土之间的黏结作用越大，平均裂 缝间距越小。
• deq——受拉区纵向钢筋的等效直径(mm)； • ρte——按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受
拉钢筋配筋率：当ρte＜0.01时，取ρte＝0.01；
• Ate——有效受拉混凝土截面面积，取Ate＝0.5bh ＋(bf－b)hf，此处，bf、hf为受拉翼缘的宽度、高 度；
• As——受拉区纵向钢筋截面面积； • di——受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm)； • ni——受拉区第i种纵向钢筋的根数； • νi——受拉区第i种纵向钢筋的相对黏结特性系数，
• 当构件进入第Ⅱ阶段时，首先在混凝土最薄弱的 地方出现第一条(或批)裂缝，也可能同时出现多 条[如图1.58(a)中的a－a、c－c截面处]。裂缝出 现后，裂缝处混凝土退出工作，应力降为零，使 钢筋应力突然增加，如图1.58(b)所示。
• 同时，原来受拉的混凝土将向裂缝的两侧回缩， 但由于钢筋的阻止，使这种回缩受到约束，为此 钢筋与混凝土之间产生了相对滑移和黏结应力。 由于黏结应力的作用，钢筋的拉力将部分地传递 给混凝土，随着离裂缝截面距离的增大，钢筋的 应力逐步减小，混凝土的应力则由裂缝处的零逐 渐增大，当达到某一距离l以后，钢筋与混凝土又 具有相同的应变，黏结应力消失，钢筋与混凝土
裂缝宽度验算及减小裂缝宽度地主要要求措施
8.2.5 裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施对裂缝宽度的限制，应从保证结构耐久性，钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观，引起人们心理上的不安两个因素来考虑。
《混凝土结构设计规范》（GB50010）规定，钢筋混凝土构件在荷载的标准组合下，并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度，应符合下式规定：（8-20）式中w max——按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的构件最大裂缝宽度，按式；w lim——裂缝宽度限值，根据构件所处的环境类别（表8-1）不同，裂缝宽度限值取表8-2中的值。
表8-1 混凝土结构的使用环境类别环境类别说明一室内正常环境；无侵蚀性介质、无高温高湿影响、不与土壤直接接触的环境a室内潮湿环境、露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b严寒和寒冷地区的露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境、严寒及寒冷地区冬季的水位变动环境、滨海室外环境四海水环境（海水潮汐区、浪溅区、海面大气区、海水水下区）表8-2 混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值w lim (mm)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023）规定，钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，且不得超过以下规定的限值：一般环境0.20mm有气态、液态或固态侵蚀物质环境0.10mm这里，一般环境系指寒冷和严寒、无侵蚀物质影响的地面和水下及与土直接接触的环境；有气态、液态或固态侵蚀物质环境系指包括海水、使用除冰盐在内及工业污染的环境。
从影响裂缝宽度的主要因素以及两本规范的裂缝宽度计算公式中我们发现，当设计计算发现裂缝宽度超限，或要求减小裂缝宽度时，选择较细直径的钢筋及变形钢筋是最为经济的措施。
因为同样面积的钢筋，直径小则其周长与面积比就大，这就增大了钢筋与混凝土间的粘结力，采用变形钢筋亦是这个道理。
粘结力大，可使裂缝间距缩短，裂缝即多而密，裂缝间距内钢筋与混凝土之间的变形差就小，裂缝宽度减小。
隧道 裂缝宽度验算
隧道裂缝宽度验算隧道裂缝宽度验算是指对建筑物或者土木结构中的隧道裂缝的宽度进行评估和计算的过程。
隧道裂缝的宽度验算是土木工程中非常重要的一部分，因为隧道裂缝的宽度直接影响到结构的稳定性和安全性。
在进行隧道裂缝宽度验算之前，需要收集和分析隧道的设计图纸、施工记录以及实际测量数据等相关资料。
这些资料能够提供隧道的尺寸、材料强度、荷载等有关信息，为裂缝宽度验算提供依据。
隧道裂缝宽度验算的首要目标是确定裂缝宽度是否满足设计要求。
在国家标准中规定了隧道裂缝的允许宽度范围，一般为几毫米到几十毫米。
裂缝宽度过大可能会影响隧道的承载能力和结构稳定性。
裂缝宽度验算的基本原理是对隧道裂缝的开口面积进行计算。
一般来说，隧道裂缝的开口面积越小，其稳定性越好，对结构的影响也越小。
因此，裂缝宽度验算的关键是确定裂缝的开口面积。
对于不同类型的隧道，有不同的裂缝宽度验算方法。
在进行验算之前，需要根据隧道的具体情况选择合适的验算方法。
常见的验算方法包括弹性理论验算、承载力验算和破坏力验算等。
弹性理论验算是一种常用的裂缝宽度验算方法。
它基于材料的弹性性质，通过对隧道裂缝的开口面积进行分析和计算，得出裂缝的宽度。
这种方法适用于材料具有较好的弹性行为的情况。
承载力验算是一种基于结构力学的裂缝宽度验算方法。
它通过计算隧道在工作荷载作用下的应力分布，进而得出裂缝的宽度。
这种方法适用于荷载较大，裂缝宽度较大的情况。
破坏力验算是一种根据结构的破坏模式进行裂缝宽度验算的方法。
它通过分析裂缝的扩展和破坏机制，确定裂缝宽度是否满足结构的承载能力。
这种方法适用于裂缝宽度较大，对结构稳定性有较大影响的情况。
在进行隧道裂缝宽度验算时，还需要考虑一些额外因素。
例如，材料的温度变化、湿度变化以及地震等外部因素都会影响隧道的裂缝宽度。
因此，在进行验算时需要对这些因素进行综合考虑。
总的来说，隧道裂缝宽度验算是一项重要的工作，它能够确保隧道结构的稳定性和安全性。
合理的裂缝宽度验算方法能够有效减小裂缝对结构的影响，为隧道的使用和维护提供有力的支持。
裂缝宽度的计算公式
Es A h
2 s 0
1.1 0.65
sk te
8.2 受弯构件的变形验算
第九章 变形和裂缝宽度的计算
四、长期刚度
1、长期刚度降低的原因：收缩、徐变
2、长期刚度 Bl
Mk Bl Bs M k ( 1)M q
2.0 0.4
8.2 受弯构件的变形验算
2、保证耐久性的措施
（1）最小保护层厚度
3.4 混凝土结构的耐久性
第三章 混凝土结构的设计方法
（2）裂缝控制 一级：严格要求不出现裂缝 二级：一般要求不出现裂缝 三级：允许出现裂缝
表 11-6 裂缝控制等级与裂缝宽度限值 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 裂缝控制等级 最大裂缝宽度限值 裂缝控制等级 最大裂缝宽度限值 0.3 0.2 三 三 0.2 三 二 —— 0.2 三 一 ——
环境 类别 一 二 三
3.4 混凝土结构的耐久性
第三章 混凝土结构的设计方法
（3）混凝土的基本要求
水灰比 不大于 0.65 0.60 0.55 0.50 表 11-4 结构混凝土耐久性的基本要求 水泥用量不少于 混凝土强度 氯离子含量 3 (kg/m ) 等级不小于 不大于 200 C15 1.00% 225 C20 0.30% 250 C25 0.30% 275 C30 0.15%
第九章 变形和裂缝宽度的计算
《规范》规定：B=M/ф=tgα，B随弯矩的增大而减小。
8.2 受弯构件的变形验算
第九章 变形和裂缝宽度的计算
三、短期刚度 Bs
8.2 受弯构件的变形验算
第九章 变形和裂缝宽度的计算
短期刚度计算公式:
Bs
6 E 1.15 0.2 1 3.5 f
裂缝宽度验算及减小裂缝宽度地主要要求措施
8.2.5 裂缝宽度验算及减小裂缝宽度的主要措施对裂缝宽度的限制，应从保证结构耐久性，钢筋不被锈蚀及过宽的裂缝影响结构外观，引起人们心理上的不安两个因素来考虑。
《混凝土结构设计规范》（GB50010）规定，钢筋混凝土构件在荷载的标准组合下，并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度，应符合下式规定：（8-20）式中w max——按荷载的标准组合并考虑长期作用影响计算的构件最大裂缝宽度，按式；w lim——裂缝宽度限值，根据构件所处的环境类别（表8-1）不同，裂缝宽度限值取表8-2中的值。
表8-1 混凝土结构的使用环境类别环境类别说明一室内正常环境；无侵蚀性介质、无高温高湿影响、不与土壤直接接触的环境a室内潮湿环境、露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b严寒和寒冷地区的露天环境及与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境、严寒及寒冷地区冬季的水位变动环境、滨海室外环境四海水环境（海水潮汐区、浪溅区、海面大气区、海水水下区）表8-2 混凝土结构构件的最大裂缝宽度限值w lim (mm)《公路钢筋混凝土和预应力混凝土桥涵设计规范》（JTJ023）规定，钢筋混凝土构件在正常使用极限状态下的裂缝宽度，应按作用短期效应组合并考虑长期效应影响进行验算，且不得超过以下规定的限值：一般环境0.20mm有气态、液态或固态侵蚀物质环境0.10mm这里，一般环境系指寒冷和严寒、无侵蚀物质影响的地面和水下及与土直接接触的环境；有气态、液态或固态侵蚀物质环境系指包括海水、使用除冰盐在内及工业污染的环境。
从影响裂缝宽度的主要因素以及两本规范的裂缝宽度计算公式中我们发现，当设计计算发现裂缝宽度超限，或要求减小裂缝宽度时，选择较细直径的钢筋及变形钢筋是最为经济的措施。
因为同样面积的钢筋，直径小则其周长与面积比就大，这就增大了钢筋与混凝土间的粘结力，采用变形钢筋亦是这个道理。
粘结力大，可使裂缝间距缩短，裂缝即多而密，裂缝间距内钢筋与混凝土之间的变形差就小，裂缝宽度减小。
裂缝宽度验算——注意事项
1 对于直接承受吊车荷载但不需作疲劳验算的吊车梁， 由于满载的概率很小，吊车最大荷载作用时间很短暂， 所以计算出的最大裂缝宽度可乘以系数0.85。
2 对e0 h0 0.55 的偏心受压构件，可不验算裂缝宽度。
（3）当 te 0.01 时，应取 te 0.01。 4 按上述有关公式计算的最大裂缝宽度均指受拉钢筋截
面重心水平处的构件侧表面裂缝宽度。要把它换算为构 件底面的裂缝宽度，须乘系数b 1 1.5as / h0 。 5 前述的裂缝宽度计算公式只适用于外荷载产生的正截 面裂缝。 6 不能为了满足裂缝控制的要求而任意减小保护层厚度。
钢筋混凝土受压构件裂缝宽度验算
混凝土结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• z——纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的 距离，且不大于0.87h0；
• γ ’f——受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的 比值；
• ys——截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离； • b’f、h’f——受压翼缘的宽度、高度，在计算中，
当h’f＞0.2h0时，取h’f＝0.2h0。其他符号意义同 前。
• 式中：αcr——构件受力特征系数，取值同受弯构 件，即αcr＝2.1；
• ψ——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按 第四章取用；
• σsk——按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢 筋的应力，按下式计算：
• 式中：Nk——按荷载效应的标准组合计算的轴向 力值；
• e——轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距 离；
混凝土结构
钢筋混凝土受压构件裂缝宽度验算
• 对于矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受压构件，试 验表明，当e0/h0≤0.55时，裂缝宽度较小，可不必验算裂缝宽度； 偏心距增大，截面受拉侧将出现裂缝，为保证构件满足正常使用的 要求，需进行最大裂缝宽度的验算。
• 《规范》规定，按荷载效应的标准组合并考虑长 期作用的影响偏心受压构件的最大裂缝宽度按下 式计算：
受弯构件变形与裂缝宽度验算
裂缝宽度验算
一、梁的挠度验算
对建筑结构中的屋盖、楼盖及楼梯等受弯构件，由于使用上的要
求并保证人们的感觉在可接受的程度之内，需要对其挠度进行控制。
对于吊车梁或门机轨道梁等构件，变形过大时会妨碍吊车或门机的
正常行驶，也需要进行控制变形验算。
≤ []
式中 ——荷载效应标准组合下，考虑荷载长期作用的影
裂缝控制等级
三级
0.30（0.40）
三级
0.20
0.20
0.10
二b
二级
—
三a、三b
一级
—
注：对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件，最大裂缝宽度限
值可采用括号内整数值。
谢 谢 观 看
行计算时构件受拉边边缘的混凝土不应产生拉应力。
二级：一般要求不出现裂缝的构件，即按荷载效应标准组合进
行计算时，构件受拉边边缘的混凝土不宜产生拉应力，当有可靠
经验时可适当放松。
三级：允许出现裂缝的构件，但荷载效应标准组合并考虑长期
作用影响求得的最大裂缝宽度 ,不应超过《混凝土结构设计规
范》规定的最大裂缝宽度限制 .
土的抗拉强度时即开裂。由此看来，截面受有拉应力的钢筋混凝土构
件在正常使用阶段出现裂缝是难免的，对于一般的工业与民用建筑来
说，也是允许带有裂缝工作的。
在进行结构构件设计时，应根据使用要求选用不同的裂缝控制等
级。《混凝土结构设计规范》将裂缝控制等级划分为三级：
二、梁的裂缝验算
一级：严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应的标准组合进
二、梁的裂缝验算
由于混凝土的抗拉强度很低，在荷载不大时，混凝土构件受拉区
预应力混凝土受弯构件抗裂性及裂缝宽度验算.pptx
④对连续梁等超静结构，在计算钢筋合力
及相
应的偏心距
时，应考虑二次力 的影响。
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斜截面抗裂性验算的实质是选取若干最不利截面（例如 支点附近截面，梁肋宽度变化处截面等），计算在荷载短期 效应组合作用下截面的主拉应力，并控制其满足公式（8-4） 或（8-5）的限制条件。
全预应力混凝土及部分预应力混凝土A类构件，在荷载 短期效应组合作用下，全截面参加工作，构件处于弹性工作 阶段。即使是允许开裂的部分预应力混凝土B类构件，验算 抗裂性所选取的支点附近截面，在一般情况下，也是处于全 截面参加工作的弹性工作状态。因此，主拉应力可按材料力 学公式计算。
公式计算：
（8-27）
式中
（8-28）
——混凝土法向力等于零时，纵向预应力钢筋和普通
钢筋合力 作用点至受拉区纵向预应力钢筋和
普通钢筋合力作用点（近似取预应力筋和普通钢
筋截面重心）的距离，（原公式以 表示，为
了与偏心距区别，此外改为 ）；
——受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积之
比，
）；
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时，
应考虑混凝土收缩、徐变对普通钢筋应力的影响。当混凝土
产生收缩、徐变损失 时，普通钢筋必将受到同样大小的
压缩，相当于普通钢筋获得一个压力 或 ，为了平
衡此项压力，在混凝土中产生一个拉力 或 。换句
话说，考虑混凝土收缩和徐变的影响，相当于在普通钢筋截
面重心处于对混凝土施加一个拉力 或 （图8-1）。
②对先张法构件端部区段进行抗裂性验算，计算由预加 力引起的截面应力时，应考虑梁端预应力传递长度 范围 内预加力的变化。<桥规JTG D62>规定，预应力传递长度 范围内预应力钢筋的实际应力值，在构件端部取为零，在预 应力传递长度末端取有效预应力，两点之间接直线变化取值。
水池结构设计裂缝宽度验算有什么要求？
水池结构设计裂缝宽度验算有什么要
求？
1、先按配筋计算结果选配出钢筋的直径及间距，然后验算裂缝宽度。
2、裂缝宽度验算采用准永久组合值弯矩，水、土压力按标准值，地面堆积荷载按标准值的0、5，汽车、列车荷载不考虑。
3、裂缝宽度限值轧钢、炼钢、炼铁等水处理设施：0、25mm。
污水处理设施：0、20mm。
4、裂缝宽度计算按《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002）附录A进行，Excel计算表格可用。
5、受力钢筋的保护层厚度：侧壁取30mm，与污水接触取35mm，当表面有水泥砂浆或涂料时可减少10mm；底板取40mm、受力筋可能是水平筋或竖筋。
1。
钢筋混凝土受弯构件—梁的挠度裂缝宽度验算
（4）长期刚度
B
MK
M q 1 M k
Bs
110.25 106
91.125106 2 1 110.25106
4.72 1013
2.584 1013 N.mm2
（5）挠度验算
f S M k l02 B
5 48
110.25106 60002 2.584 1013
5 384
(16 8.5) 60004 2.584 1013
s
Mq 0.87As h0
91.125106 200.34N / mm2 0.87 942 555
te
As Ate
As 0.5bh
942 0.5 250 600
0.0126
0.01
3Φ20 250
1.1 0.65 ftk 1.1 0.65
1.78
0.642
te sk
0.0126 200 .34
混凝土抗拉强度低，一般都带裂缝工作。 裂缝按其形成的原因可分为两大类： ① 荷载作用引起的裂缝；---计算控制 ② 由变形因素引起的裂缝:如温度变化、材料收缩以 及地基不均匀沉降引起的裂缝。---构造措施控制
1.裂缝出现、分布和发展
M<Mcr,未开裂，混凝土拉应力小 于抗拉强度标准值
M＝Mcr，受拉区边缘混凝土 在最薄弱截面处达到极限拉应 变，出现第一条或第一批裂缝
0.08 deq )
te
解：由表查得
ftk 1.78 N / mm 2 Es 2.0 10 5 N / mm 2 h0 650 45 605 mm
Mq
M gk
q M qk
1 15 6.62 8
0.5 1 7.5 6.62 8
81.675 0.5 40.838 102.094
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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 f tk
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。
三级：允许出现裂缝的构件。
10.2 裂宽度的验算
第十章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
Mq = CGGk+yqCQQk
yq为活荷载准永久值系数（quasi-permanent load）
11.1 概 述
第十章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝
§10.2 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算
10.2.1 裂缝及裂缝控制等级 裂缝及裂缝宽度 裂缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋的伸长，导致混凝 土与钢筋之间产生相对滑移的结果。 裂缝宽度等于混凝土在开裂截面的回缩量。 当荷载长期作用时，由于混凝土的滑移徐变和拉应力的 松弛，将导致裂缝间受拉混凝土不断退出工作，使裂缝开 展宽度增大； 混凝土的收缩使裂缝间混凝土的长度缩短，这也会引起 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。
★裂缝出齐后，随着荷载的继续增加，裂缝宽度不断开展。裂 缝的开展是由于混凝土的回缩，钢筋不断伸长，导致钢筋与混 凝土之间产生变形差，这是裂缝宽度计算的依据。 ★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，因此裂缝间距和宽度也是不均匀的。但大量的 试验统计资料分析表明，裂缝间距和宽度的平均值具有一定规 律性，是钢筋与混凝土之间粘结受力机理的反映。
m u l f t Ate
f t Ate f t Ate 1 ft d l m u m d 4 m rte
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
f t Ate 1 f t d l m u 4 m r te
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 缝
ä Ç Í ú Á Ñ · ì ô Ç ¼ Ð Á Ñ · ì
三、荷载产生的裂缝
(a) Ê ú Ï ò º É Ô Ø Ï Â µ Ä Á Ñ · ì
ô Ç ¼ Ð Á Ñ · ì
(b) µ Ø Õ ð × ÷Ó Ã Ï Â µ Ä Á Ñ · ì
第十一章 变形和裂缝宽度的计算
第十章 钢筋混凝土的变形与裂缝
Deformation and Crack Width of RC Beam §10.1 概 述
结构的 — 功能
安全性— 承载能力极限状态
影响正常使用：如吊车、精密仪器 对其它结构构件的影响 振动、变形过大 对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂等 心理承受：不安全感，振动噪声 裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低， 影响使用寿命 外观感觉
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%。 由于在荷载的长期作用下，构件的变形和裂缝宽度随时间增长， 因此需要考虑长期荷载的影响，长期弯矩可表示为，
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。 ★从第一条（批）裂缝出现到裂缝全部出齐为裂缝出现阶段， 该阶段的荷载增量并不大，主要取决于混凝土强度的离散程度。 裂缝数量最终趋于稳定。 ★裂缝间距的计算公式即是以该阶段的受力分析建立的。
å µ ° ×Á Ñ · ì (c) ° å Ô Ú Ê ú Ï ò º É Ô Ø Ï Â Ä µ Á Ñ · ì (d) ¼ ô Á ¦ Ç ½ Ô Ú µ Ø Õ ð × ÷Ó Ã Ï Â µ Ä Á Ñ · ì
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
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
10.2.3 平均裂缝间距
s1 As s 2 As ft Ac
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
10.2.3 平均裂缝间距
s1 As s 2 As f t Ate
s1 As s 2 As m u l
l m K1
d
r te
◆ 上式表明，当配筋率r te 相同时，钢筋直径越细，裂缝间距越
小，裂缝宽度也越小，也即裂缝的分布和开展会密而细，这是 控制裂缝宽度的一个重要原则。
10.2.2 裂缝的出现、分布与开展
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
★在裂缝出现前，混凝土和钢筋的应变沿构件的长度基本上是 均匀分布的。 ★当混凝土的拉应力达到抗拉强度时，首先会在构件最薄弱截 面位置出现第一条（批）裂缝。 ★裂缝出现瞬间，裂缝截面位置的混凝土退出受拉工作，应力 为零，而钢筋拉应力应力产生突增Ds= ft /r，配筋率越小，Ds 就越大。 ★由于钢筋与混凝土之间存在粘结，随着距裂缝截面距离的增 加，混凝土中又重新建立起拉应力c，而钢筋的拉应力则随距 裂缝截面距离的增加而减小。 ★当距裂缝截面有足够的长度 l 时，混凝土拉应力c增大到ft， 此时将出现新的裂缝。
11.1 概 述
适用性—
耐久性—
第十一章 变形和裂缝宽度的计算
对于超过正常使用极限状态的情况，由于其对生命财产的危害 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 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
S R
Sk：作用效应标准值，如挠度变形和裂缝宽度，应根据荷载标