砼构件裂缝计算的有关规定
混凝土结构设计原理课件(按新规范GB50010-2010编写)第9章变形和裂缝

3、第二批裂缝出现的瞬间
A C B Ncr< N3<Nq
混凝土c 钢筋s 粘结应力 l
砼实际强度
>2l
l
注:l为通过 粘结应力 的 积累可使砼达 到ft 的长度。
第9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计
4、第二批裂缝出现后(裂缝已出齐)
A C B
Ncr < N3 <N4 < Nq
νi —纵筋的相对粘结特性系数,
普通钢筋中的光面钢筋νi=0.7, 带肋钢筋νi=1.0; 详见: 《规范》GB50010表7.1.2-2
第9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计
As te Ate
Ate—有效受拉混凝土截面面积。 对轴拉构件,取构件截面面积; 对受弯、偏压和偏拉构件,见下图:
1、C-裂缝宽度、变形等的限值。
见P422附表1-15、 P423附表1-16 。
S C
附表1-15 最大裂缝宽度的限值(mm)
环境 类别 一 二a 钢筋混凝土结构 裂缝控制 wlim 等级 0.30(0.4) 三级 预应力混凝土结构 裂缝控制 wlim 等级 0.20 三级 0.10
二b 三a 三b
第9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计
第9章 混凝土构件的裂缝宽度、变形 验算与耐久性设计 本章主要内容
9.1 概 述
9.2 裂缝宽度验算
9.3 变形验算
9.4 混凝土结构的耐久性
混凝土结构设计原理(第2版)配套课件,邵永健主编,北京大学出版社2013年8月出版
第9章 混凝土构件的变形、裂缝宽度验算与耐久性设计
推得
wm cy s lcr cy
sq
抗拔桩裂缝计算(修)

10
D
22
22
@
220
mm
2、裂缝计算
桩抗拔承载力标准组合值N=
680
kN
构件受力特征值
按照砼规7.1.2编制,主要参数如下:
类型
受弯、偏心受压 偏心受拉 轴心受拉
αcr 构件受力特征系数,按表7.1.2-1采用; 钢筋砼
1.9
2.4
2.7
αcr=
2.7
预应力砼
1.5
-
2.2
ψ
裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数:当ψ<0.2时,取ψ=0.2;当ψ>1时,取ψ=1; 对直接承受重复荷载的构件,取ψ=1;
ψ= 0.300
σsk
按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或预应力混凝土构 件纵向受拉钢筋的等效应力,按本规范第7.1.3条计算;
σsk= 178.9 N/mm2
≤
fsk= 360
OK
Es 钢筋弹性模量,按本规范表4.2.4采用;
Es= 200000 N/mm2
cs
最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):当c<20时,取c=20;当c>65 时,取c=65;
cs=
50
mm
ρte
按有效受拉钢筋截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;在最大裂缝宽度计算中,当ρte <0.01时,取ρte=0.01;
ρte= 0.010
有效受拉混凝土截面面积:对轴心受拉构件,取构件截面面积;对受弯,偏心受压和
Ate 偏心受拉构件,取Ate=0.5bh+(bf-b)hf,此处,bf,hf为受拉翼缘的宽度,高度;(本表 格仅编制矩形截面或圆形截面,轴心受拉情况)
钢筋混凝土构件抗裂度和裂缝计算(第二课)

混凝土结构
Concrete Structure
第九章 钢筋混凝土构件裂缝宽度和挠度验算 Deformation and Crack Width of RC Beam
整理ppt
第九章 变形和裂缝宽度的计算
第九章 钢筋混凝土构件的变形、裂缝和耐久性
§9. 3 §9. 4 §9. 5
(3) 腹板竖直裂缝:
位置:腹板较薄处 方向:垂直于梁轴线 分布:由梁的半高线上下延伸,裂缝中间宽两端窄
整理ppt
第九章 变形和裂缝宽度的计算
2、 成因
• 未凝固的混凝土下沉引起沿钢筋方向的裂缝。 • 由于混凝土体积变化受到内部或外部约束,在混凝土内 产生拉应力,导致开裂。 • 外力作用使混凝土产生拉应力,引起裂缝。 • 由于温度应力引起裂缝或其它因素。
整理ppt
第九章 变形和裂缝宽度的计算
§9. 3 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 9.3.1 裂缝的主要形式、成因及危害
1、 主要形式
(1) 受拉翼缘裂缝:
位置:受拉翼缘的侧面和底面 方向:垂直于受拉主筋 分布:临近跨中部分较密,渐向两端较稀
整理ppt
第九章 变形和裂缝宽度的计算
(2) 斜裂缝:
位置:距支座一定距离的梁的受拉区 方向:向跨中倾斜约45~60° 分布:两端近支座处较密,渐向跨中较稀
★裂缝间距的计算公式即是以该阶段的受力分析建立的。
★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。
住宅砼结构的裂缝控制范本(2篇)

住宅砼结构的裂缝控制范本一、引言二、裂缝的分类根据裂缝的形成原因和特征,可以将裂缝分为活动裂缝和非活动裂缝两类。
活动裂缝指由于温度变化、荷载作用等引起的结构变形而产生的裂缝;非活动裂缝则是由于施工缺陷、材料质量问题等引起的裂缝。
裂缝控制的目标是尽量避免活动裂缝的产生,对于非活动裂缝应予以合理控制。
三、裂缝控制原则1. 强度控制原则:住宅砼结构的设计和施工应符合相关强度设计规范,确保结构能够承受设计荷载,避免由于超载引起的裂缝。
2. 刚度控制原则:住宅砼结构的刚度应满足弹性变形限度,通过合理的结构布置和构造措施减小结构变形,从而降低裂缝的产生风险。
3. 建筑物温度变化控制原则:通过设置伸缩缝、考虑温度变化引起的结构变形等措施,控制温度变化对结构的影响,减少活动裂缝的产生。
4. 优质材料选择原则:选择质量可靠的砼材料和钢筋,保证结构的强度和耐久性,减少因材料质量问题引起的裂缝。
5. 施工质量控制原则:严格按照施工规范进行施工,控制砼浇筑、养护等过程的质量,避免施工缺陷导致的裂缝。
6. 预应力和加固措施原则:在需要预应力或加固的区域,采用合适的预应力筋或加固材料,增强结构的抗裂能力。
四、裂缝控制措施1. 结构布置措施:合理设计结构的布置,采用合适的剪力墙、框架等结构形式,减小结构变形和应力集中,降低裂缝的产生风险。
2. 部位加固措施:对于容易发生裂缝的部位,如构件交界处、门窗洞口等,采取加固措施,提高结构的稳定性和抗裂能力。
3. 温度变化控制措施:设置合理的伸缩缝,根据结构长度和温度变化系数确定伸缩缝的布置位置和尺寸,避免温度变形引起的裂缝。
4. 施工质量控制措施:严格按照施工规范进行施工,保证砼浇筑、养护等过程的质量,避免施工缺陷引起的裂缝。
5. 材料控制措施:选择质量可靠的砼材料和钢筋,保证结构的强度和耐久性,减少因材料质量问题引起的裂缝。
6. 预应力措施:对于需要承受较大荷载的结构部位,可以采用预应力筋进行加固,提高结构的抗裂性能。
《结构设计原理》叶见曙 第三版 课件第9章 钢筋混凝土受弯构件的应力、裂缝和变形计算

• 裂缝开展宽度过大,大气中的水汽和侵蚀性气体进入裂缝,
引起主筋锈蚀,使主筋有效截面积减小,导致构件强度降 低; • 由于冰冻和水化作用,日久会影响构件的耐久性,缩短 构件使用寿命。
青海大学 结构设计原理
广州机场立交出现15厘米宽裂缝
青海大学 结构设计原理
9.4 裂缝宽度计算——裂缝控制目的
1、保证使用功能的要求 结构构件的变形较大时,会严重影响甚至丧失它的使用功 能。如桥梁上部结构过大的挠曲变形使桥面形成凹凸的波 浪形,影响车辆行驶,严重时将导致桥面结构的破坏。 2、满足观瞻和使用者的心理要求 构件的变形过大,还引起使用者明显的不安全感。 3、避免对其他结构构件的不利影响 构件的变形过大,会影响到与它连接的其他勾结也发生过 大变形,有时甚至会改变荷载的传递路线、大小和性质。
裂缝宽度计算
《公路桥规》采用的公式是大连工学院海洋工程研究所试验资料基 础上,分析了裂缝宽度的主要因素,舍去次要因素,用数理统计方 法给出的简单适用的公式。
表面形状系数,带肋:1.0 钢筋的直径,采用不同 直径的钢筋时 4 As 按短期效应组合计算的构件裂缝 受力特征系数,受弯 1.0 , 光圆: 1.4 取换算直径: d (MPa) 处纵向受拉钢筋的应力 大偏压0.9 ss 30 d wmax c1c2c3 ( ) (mm) 受拉钢筋的总周长 Es 0.28 10
青海大学 结构设计原理
9.5 受弯构件的挠度验算
钢筋混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度,可 根据给定的构件刚度,用结构力学的方法计算。 由图乘法可得,简支梁的挠度计算公式: 承受均布荷载时: 跨中承受集中荷载时:
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
混凝土 裂缝 标准

混凝土裂缝标准混凝土裂缝标准。
混凝土裂缝是指混凝土结构中出现的裂缝现象,是混凝土结构中常见的一种病害。
混凝土裂缝的存在不仅影响建筑物的美观性,还可能对建筑物的结构安全性造成影响。
因此,对混凝土裂缝的标准和处理方法有着非常重要的意义。
一、混凝土裂缝的分类。
根据混凝土裂缝的形成原因和性质,可以将混凝土裂缝分为几种不同的类型。
首先是收缩裂缝,这种裂缝是由于混凝土在凝固过程中的收缩而引起的。
其次是温度裂缝,这种裂缝是由于混凝土在温度变化下产生的热胀冷缩而引起的。
还有装配裂缝,这种裂缝是由于混凝土构件的装配过程中引起的。
最后是荷载裂缝,这种裂缝是由于混凝土受到外部荷载作用而引起的。
二、混凝土裂缝的标准。
针对不同类型的混凝土裂缝,国家有着相应的标准和规范进行规定。
在《混凝土结构裂缝宽度计算规范》(GB 50010-2010)中,对混凝土裂缝的宽度进行了详细的规定。
根据不同的混凝土结构用途和裂缝类型,规范中对裂缝的宽度进行了限制,以确保混凝土结构的安全性和使用性能。
三、混凝土裂缝的处理方法。
针对不同类型和宽度的混凝土裂缝,有着不同的处理方法。
对于收缩裂缝和温度裂缝,可以采用预留缝或者设置伸缩缝的方式来控制裂缝的宽度和分布。
对于装配裂缝,可以通过加强构件的连接方式来减少裂缝的产生。
对于荷载裂缝,可以通过增加混凝土结构的截面尺寸或者设置加固措施来减少裂缝的扩展。
四、混凝土裂缝的预防措施。
除了对已经产生的混凝土裂缝进行处理外,预防混凝土裂缝的产生同样重要。
在混凝土的配合比和施工工艺上,可以采取一系列措施来减少混凝土的收缩和温度变化对结构的影响。
在混凝土结构的设计和施工中,也可以通过合理的构造设计和施工工艺来减少裂缝的产生。
五、结语。
混凝土裂缝标准的制定和混凝土裂缝的处理方法对于保障混凝土结构的安全性和使用性能有着重要的意义。
只有严格遵守相关标准和规范,采取科学有效的处理和预防措施,才能有效地控制混凝土裂缝的产生和发展,确保混凝土结构的安全可靠性。
建筑结构-钢筋混凝土构件裂缝宽度和挠度验算

Bl
Bl
M l (
Ms 1)
Ms
Bs
…8-6
Ms ––– 荷载短期效应组合算得的弯矩。 (恒载+活载) ––– 标准值。
Ml ––– 荷载长期效应组合算得的弯矩。
(恒载+活载q) ––– 标准值。
––– 挠度增大系数。 = 2.0 0.4' /
Bs ––– 短期刚度按式(8-5)计算。
3). 最小刚度原则:
e0
e0
Ns Ns
(a)
Ns
Ts
Ns
(b)
Ns
Ns
(c)
图8-1
(d T
(e)
非
为防止温度应力过大引起的开裂,规定了最
荷 载
大伸缩缝之间的间距。表8-1
引
起
为防止由于钢筋周围砼过快的碳化失去对钢
的
筋的保护作用,出现锈胀引起的沿钢筋纵向
裂 缝
的裂缝,规定了钢筋的混凝土保护层的最小
厚度。
通常,裂缝宽度和挠度一般可分别用控制最大 钢筋直径和最大跨高比来控制,只有在构件截面尺 寸小,钢筋应力高时进行验算。
2 裂缝宽度验算
随机性 《规范》在若干假定的基础上,根据裂缝出
现机理,建立理论公式,然后按试验资料确定系 数,得到相应的裂缝宽度计算经验式。
Ns
NNcr
1
ct=ftk
1
NNcr
Ns
(a)
ftk (b)
s ss
max
(c)
图8-2
(d)
1). 裂缝的出现和开展
出现:
当c ftk,在某一薄弱环节第一条裂缝出现,
1). 短期刚度 Bs的计算
M 1 EI r
普通钢筋砼 偏心受压构件验算(强度与裂缝)((TB 10002.3-2005 J462-2005))

942.482513.27注:1、上表粉色为须填写的数据,各外力均填写绝对值,其他数据则不用填写;2、如果同一层钢筋中既有单根又有两根成束的,则可以作为两层来填写,a值取各自重心值砼边缘的距离;3、“计算结果部分”各表红色为判断结果;4、若为翼缘不受压的T形截面大偏心构件,可使用此使用矩形截面验算;5、请用户认真核对下表中的数据,程序结果的正确与可靠性有用户判断,本人概不负责。
0kN·m 属于小偏心,构件全截面115kN·m 115kN·m 0.8光钢筋K1=1.0,带肋钢筋K1=0.8 0.3光钢筋α=0.5,带肋钢筋α=0.31.50020mm 942.48mm 20.0405m 20.023271.1000Mpa 200000Mpa 0.000mm 属于小偏心,构件全截面一般大气--无防护0.20mm活载作用下的弯矩 M 1=裂缝宽度计算 (TB 10002.3-2005 第5.2.8条)裂缝宽度容许值 [w f ]=受拉钢筋面积 (β1n 1+β2n 2+β3n 3)A sl =与受拉钢筋相互作用的受拉混凝土面积 A cl =受拉钢筋有效配筋率 μz =中性轴至受拉边缘的距离与中性轴至受拉钢筋重心的距离之比 r=钢筋应力 σs =钢筋弹性模量 E s =钢筋混凝土构件所在的环境类别 :最大裂缝宽度 =恒载作用下的弯矩 M 2=全部计算荷载作用下的弯矩 N s =钢筋表面形状影响系数 K1=系数 α=荷载特征影响系数 K2=1+αM 1/M+0.5M 2/M=纵向钢筋直径 d =(不计受拉砼)重心轴⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=z s s f d E r K K w μσ4.088021值砼边缘的距离;心,构件全截面受压,不需计算裂缝!1.0,带肋钢筋K1=0.80.5,带肋钢筋α=0.3属于小偏心,构件全截面受压,不需计算裂缝!。
梁的开裂弯矩计算公式

梁的开裂弯矩计算公式我们经常说,工程中的裂缝分为很小的开裂和很大的裂纹,大裂纹是比较常见的。
而大裂纹就是工程中的节点的开裂了,并且具有一些特性,比较难控制。
裂缝是结构中产生较大裂缝,产生裂缝有很多原因,其中有些原因需要解决。
有些原因需要防范,可能一些结构需要考虑抗震等因素。
而大裂纹就是指大范围内的大面积损坏,导致结构失效的裂纹。
它一般是由梁的强度、变形、荷载作用等引起的。
梁的开裂后,梁上的荷载就会集中到梁的上端和下端。
一般情况下,梁端附近会产生较大的应力,导致梁的上端产生裂缝。
由于混凝土的开裂会使梁表面产生大量应力集中区,这些应力会导致梁表面产生裂缝及损坏。
一、混凝土应力混凝土的产生就是由于内部的应力积累。
当内部有许多相互贯通的孔洞时,我们称之为内部应力聚集。
内部应力聚集就会使混凝土产生裂缝。
混凝土内部应力也称之为内部应力。
这就是混凝土内部各种成分分布规律。
内部应力具有三种不同的形式:应变函数)、剪切函数)、压力函数)。
混凝土内部应力的作用是使结构发生变化的,所以会影响到结构的寿命。
混凝土内部应力会导致结构表面出现很多裂隙和明显的裂缝。
这些裂缝的形成主要是由混凝土内部不均匀收缩引起的。
内部应力与外部应力存在差异:混凝土内部的应力是由内部质量决定的;外部的应力是由外部应力控制的。
这两种状态对其破裂以及破坏起到了决定性的作用。
二、裂缝特征混凝土结构在出现裂缝时,通常会产生一个或多个,甚至若干个裂缝。
这些裂缝通常都是比较细小的,并且具有一定的抗弯抗拉强度、抗剪强度等。
我们常见的裂缝一般有三种类型:①竖向裂缝:由于混凝土的体积收缩与混凝土的强度收缩的不同而产生的裂缝;②水平裂缝通常是由混凝土应力的变化引起的;③垂直裂缝的形成与裂缝较小的应力的变化有关;④水平裂缝:垂直裂缝通常会比水平裂缝更小。
⑤横向裂缝:纵向裂缝一般是由应力引起的;⑥水平裂缝:由于混凝土塑性收缩的影响,混凝土出现不同程度的裂缝。
三、计算方法裂纹的计算方法有很多,主要有弯矩之分。
水利工程常见规范裂缝宽度计算的异同

浅析水利工程常见规范裂缝宽度计算的异同摘要:钢筋混凝土结构在荷载作用下会产生裂缝,裂缝的存在和发展会在一定程度上影响结构的耐久性,为了将荷载作用下的裂缝控制在一定范围之内,保证结构的正常使用状态,混凝土结构设计规范对最大裂缝宽度做了详细规定并给出计算方法。
然而在实际工程应用中,不同的规范对于裂缝宽度的计算方法也存在差异,本文通过算例对水利工程中经常应用的规范中裂缝宽度计算方法进行比较及分析,并给出设计参考方法。
关键词:水利工程;裂缝宽度;计算方法;对比分析the analysis of the difference of reinforced concrete crack width calculation in codes for water conservancy project abstract:cracks may occur in loaded reinforced concrete structure . the existence and spread of cracks leads to adverse effects on structure durability. codes for design of concrete structures detail the calculating method and the maximum width of cracks to ensure that the cracks width within tolerance and the structure on function . however, in practical engineering applications, the calculating methods are variance based on different codes.this paper discusses the comparison and analysis of reinforced concrete crackwidth calculation in codes for water conservancy project by calculation.keywords:water conservancy project; crack width; calculating methods; comparison and analysis中图分类号:tv文献标识码: a 文章编号:混凝土裂缝产生的原因及危害:大量理论及工程实践证明,钢筋混凝土构件产生裂缝的原因有很多,其中最主要的有以下两点:一是由于混凝土材料的脆性性质,混凝土材料的破坏与延性材料不同,延性材料一般表现为先屈服后断裂,而混凝土材料则表现出脆性断裂,所以当混凝土超过其抗拉强度,即出现具有一定宽度和深度的裂缝。
普通钢筋砼构件的抗拉极限应变

普通钢筋砼构件的抗拉极限应变一、引言普通钢筋砼是建筑工程中常用的结构材料,其力学性能对于工程的安全性和经济性有着重要的影响。
其中,抗拉极限应变是衡量普通钢筋砼抗拉性能的重要指标之一。
本文将从普通钢筋砼构件的抗拉极限应变定义、计算方法、影响因素等方面进行详细介绍。
二、抗拉极限应变定义抗拉极限应变指在普通钢筋砼构件受到外力作用下,当其内部产生裂缝时,裂缝处混凝土的最大伸长量与原始长度之比。
也就是说,当普通钢筋砼构件内部出现裂缝时,混凝土会发生伸长,并且这个伸长量是有限制的,超过一定值就会导致构件失效。
三、计算方法1. 根据双曲线模型计算根据双曲线模型计算抗拉极限应变时,需要先确定混凝土的轴心拉应力和轴心压应力,并将它们带入到双曲线模型中进行计算。
具体公式如下:εcu = fctd / Ecm + α1 · ρ · (fyk / Es) + α2 · ρ^2其中,εcu为抗拉极限应变,fctd为混凝土的轴心拉应力,Ecm为混凝土的弹性模量,α1和α2为系数,ρ为钢筋配筋率,fyk为钢筋的屈服强度,Es为钢筋的弹性模量。
2. 根据荷载试验计算根据荷载试验计算抗拉极限应变时,需要在实验中对普通钢筋砼构件施加一定的荷载,并测量其变形情况。
具体公式如下:εcu = δmax / L0其中,εcu为抗拉极限应变,δmax为构件最大变形量,L0为构件原始长度。
四、影响因素1. 混凝土强度混凝土强度是影响普通钢筋砼构件抗拉极限应变的重要因素之一。
混凝土强度越高,则其抗拉极限应变也会相应提高。
2. 钢筋配筋率钢筋配筋率是指单位长度内钢筋截面积与混凝土截面积之比。
当钢筋配筋率增加时,混凝土的抗拉极限应变也会相应提高。
3. 钢筋强度钢筋的强度也是影响普通钢筋砼构件抗拉极限应变的重要因素之一。
当钢筋的强度增加时,混凝土的抗拉极限应变也会相应提高。
4. 加载速率加载速率是指单位时间内施加到构件上的荷载大小。
钢筋砼受弯构件的应力、裂缝和变形计算

5.荷载产生的裂缝
我国《规范》将裂缝控制等级分为三级
一级:严格要求不出现裂缝的构件。按荷载效应标准组合进行验算 时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力;
二级:一般要求不出现裂缝的构件。按荷载效应标准组合验算时, 构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于轴心抗拉强度标准 值 ft k ;而按荷载效应准永久值组合验算时,构件受拉边
则: sA s
cA sc Es
Es
/ Ec
Asc
s c
As
EsAs
3.换算截面几何特性:
面积: A 0 bx Es A s (9-7)
惯
性
矩
:
Icr
1 bx3 12
bx
x 2
2
EsAs h0
x2
1 bx3 3
EsAs h0
x2
中性轴的位置 x :
(9-10)
S oc
个护电层化劈学裂过。程
钢筋锈蚀引起的劈裂裂缝从钢筋截面上看是径向劈裂, 但从混凝土表面看是沿钢筋的纵向裂缝,这种纵向裂缝会大 大削弱混凝土和钢筋间的粘着力。当钢筋间距较小时,钢筋 间的径向劈裂裂缝会惯通,从而使保护层成片剥落,这将大 大削弱钢筋和混凝土间的粘结力,后果将十分严重。
表面纵向裂缝
劈裂裂缝惯通 剥 落
取受拉一侧截面高度一半的面积作为有效受拉面积 Ate ,对 于常用的矩形、T形或工字形截面,有效受拉面积 Ate可按下
式计算:
Ate=0.5bh+(bf-b)hf
在计算配筋率时,近似用受拉区有效配筋率 te替换,即
可用于受弯构件。
te
As 0.5bh (bf
b)hf
9-4-2 《公路桥规》最大裂缝宽度限值
超长混凝土结构温度应力配筋计算与裂缝控制

超长混凝土结构温度应力配筋计算与裂缝控制摘要:现浇混凝土框架结构长度一般超过55m,可被定义为超长结构,结构形式为开敞式的最大长度则为35m。
剪力墙结构由于刚度及约束更大,长度限制则更加严格。
《《混凝土结构设计规范 GB50010 2010》(以下简称“砼规”)中建议采用设置伸缩缝的方法来降低温度应力对于结构的影响,然而由于抗震的要求,此类伸缩缝的宽度一般在100mm以上,不但影响建筑物的美观,同时也是漏水、渗水的隐患所在。
而通过对温度应力的配筋计算和加强结构的构造措施,再配合适当的施工措施。
完全可以做到无需设缝的超长混凝土结构。
关键词:计算温差;伸缩缝;松弛系数1.“抗”与“放”的概念结结构在外界温度的影响下,若不受其他约束而产生自由变形,其将不会产生任何的温度应力。
一旦受到约束后,由此产生的约束应力随约束的增大而增大。
显然,在处理结构因温度的影响产生变形而导致的应力问题上,简单的“抗”,如加大截面、提高刚度、增加约束等,对结构未必是合理和经济的处理方式。
而应做到“抗”、“放”兼顾,如合理地控制温度区段、设置后浇带、控制结构合拢时的温度等,都是常见的“放”的措施。
这使结构在保证正常使用极限状态的同时,又满足承载力的极限状态。
2.计算温差在计算温差时,是以结构初始温度与使用期限内该结构可能遇到的最高(最低)月平均温度的差值为计算温差,有时还要考虑浇筑初期收缩产生的当量温度。
具体公式如下:T=T2-T1+T3T-均匀温度作用标准值T1-结构初始温度、为结构后浇带合拢后的当月平均气温T2-结构最高(最低)平均温度T3-混凝土浇筑初期收缩产生的当量温度 T3=-Ey(t)/αα-混凝土线膨胀系数1x10-5/°CEy(t)-任意时间的混凝土收缩量,ε(t)=ε(∞)?(1-e-0.01t)M1M2M3???M10?【3】,此函数公式与混凝土配合比,初期养护时间,混凝土配筋率,使用环境等都有密切联系。
混凝土结构设计规范GB50010_2002
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《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)新内容有关调整部分:新规范于2002年4月1日启用,原规范(GBJ10-89)于2002年12月31日废止;新规范规定必须严格执行的强制性条文共17条,具体分配为:第3章有2条、第4章有4条、第6章有1条、第9章有2条、第10章有2条、第11章有6条;新规范第1.0.2条中明确规定:本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计,而不适用于轻骨料混凝土以及其他特种混凝土结构的设计。
新规范第3.1.1条、第3.1.2条之条文说明中明确指出:在设计时,荷载分项系数按现行国家标准《建筑结构荷载规范》(GB50009)的规定取用;对极限状态的分类,按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068)的规定确定。
强制性条文部分:第3章“基本设计规定”之强制性条文:第3.1.8条:未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。
第 3.2.1条:根据建筑结构破坏后果的严重程度,建筑结构划分为三个安全等级。
设计时应根据具体情况,按照表3.2.1的规定选用相应的安全等级。
1建筑结构的安全等级(表3.2.1)安全等级破坏后果建筑物类型一级很严重重要的建筑物二级严重一般的建筑物三级不严重次要的建筑物注:对有特殊要求的建筑物,其安全等级应根据具体情况另行确定。
第4章“材料”之强制性条文:第4.1.3条:混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值fck、ftk应按表4.1.3采用。
混凝土强度标准值(N/mm2)强度种类混凝土强度等级C15 C20 C25 C30 C35 C40fck 10.0 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8ftk 1.27 1.54 1.78 2.01 2.20 2.39第4.1.4条:混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值fc、ft应按表4.1.4采用。
注:1。
计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时,如截面的长变或直径<300mm,则表中混凝土的强度设计值应乘以系数0.8,当构件质量确有保证时,可不受此限制。
砼实体结构裂缝的成因及处理办法
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砼实体结构裂缝的成因及处理办法简介:砼因其取材广泛、价格低廉,抗压强度高、可浇注成各种形状,并且耐火性好、不易风化、养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料。
其蠕变特性是在常温25C0下保持不变,但大于或小于25C0就会膨胀或冷缩变形,缺点是:在温度变化过程中产生内应力表面裂缝,在力的作用下产生拉应力容易开裂。
关键字:裂缝特性成因中图分类号:TV543+.6文献标识码:A文章编号:砼实体结构裂缝的成因复杂、繁多,有时多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种交错因素。
砼实体结构裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:一是荷载或自重引起的拉应力裂缝:砼实体结构在静、动荷载拉应力下产生的裂缝称荷载裂缝,主要有直接裂缝、拉应力裂缝两种。
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;拉应力裂缝是指由外荷载作用下的拉应力产生裂缝。
二是温度变化引起的裂缝:砼具有热胀冷缩的特性,当外部环境或内部温度发生变化时,砼将发生膨胀或冷缩变形,若膨胀或冷缩变形大于表面拉应力,即产生温度裂缝。
温度应力可以达到甚至超出活载应力。
温度裂缝区别其他裂缝最主要特性是将随温度变化而膨胀或冷缩。
引起温度变化主要因素有:1、年温差:砼实体结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
2、日照:砼实体结构受太阳曝晒后,内在温度呈梯度非线形分布。
由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。
日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
3、骤然降温:突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。
日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,砼弹性模量不考虑折减。
4、水化热:出现在施工过程中,大体积砼(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。
2024年基础大体积混凝土的裂缝控制
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2024年基础大体积混凝土的裂缝控制在2024年,基础大体积混凝土的裂缝控制是一个关键的工程问题。
混凝土结构在使用过程中,由于内部应力和外部荷载的作用,以及温度变化等因素,可能出现裂缝。
这些裂缝不仅会降低结构的强度和耐久性,还会影响结构的美观和使用寿命。
因此,对于基础大体积混凝土的裂缝控制至关重要。
为了有效控制基础大体积混凝土的裂缝,需要从设计、施工和维护等方面综合考虑。
首先,在设计阶段应该合理确定结构的尺寸和形状,使用适当的材料和结构形式,以减小内部应力集中的可能性。
其次,施工过程中需要注意控制浇筑温度和湿度,合理设置构造缝和预留伸缩缝,以降低混凝土的温度和收缩裂缝的产生。
另外,应该采取适当的养护措施,保持混凝土的湿度和温度稳定,促进混凝土的早期强度发展,减小裂缝的发生概率。
在维护阶段,应该定期检查基础大体积混凝土结构的裂缝情况,及时采取修复措施。
对于已经出现的裂缝,可以采用填缝、碾压、切割等方法来修复,防止裂缝扩张导致结构损坏。
此外,定期进行水泥胶接处理和防水处理,提高混凝土的抗渗性和耐久性,延长结构的使用寿命。
综上所述,基础大体积混凝土的裂缝控制是一个综合的工程问题,需要在设计、施工和维护等各个环节都加以重视。
只有通过科学合理的措施和方法,才能有效地控制裂缝的发生,保障结构的安全稳定和持久耐用。
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关于混凝土构件裂缝计算的有关规定本节中主要针对常用的灌注桩、承台、底板、侧壁(包括水池侧壁)、钢筋砼梁板的裂缝计算的相关规定进行汇总,并给出常规情况下的计算参数。
设计依据如下:1.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、2.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、3.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008、4.《地下工程防水技术规范》GB50108-2008、5.《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003、6.《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013等。
1、灌注桩
各本规范中对灌注桩的裂缝计算相关规定如下:
1.1.《混凝土结构设计规范》第3.4.5条规定了各结构构件的裂缝控制等级及宽度限值;第7.1.2条对钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的裂缝计算作了详细的规定。
其中,需要特别注意的是Cs(最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉去底边的距离)的取值:当Cs<20时,取Cs=20;当Cs>65时,取Cs=65;7.1.2条文说明中提到:较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的,因此对混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对本规范表3.4.5中所规定的裂缝宽度允许值作适当放大。
1.2.《建筑地基基础设计规范》第8.5.3条第5款对各环境下的灌注桩的混凝土强度等级进行了规定,第11款对灌注桩的混凝土保
护层厚度作出要求;
1.3. 《建筑桩基技术规范》第4.1.2条对灌注桩的桩身混凝土强度等级及主筋的混凝土保护层厚度皆有明确规定。
1.4. 《地下工程防水技术规范》第4.1.7条对防水混凝土结构迎水面的钢筋保护层厚度及裂缝宽度作出了相应要求。
1.5. 广东省《建筑地基基础设计规范》第5.
2.4条对抗拔桩的裂缝宽度作了明确规定;第10.
3.2条对桩身主筋的混凝土保护层厚度有相应要求。
1.6. 广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》第13.3.19条第4款对受长期水平荷载的桩或抗拔桩的裂缝宽度;第13.4.2条对桩身主筋的主筋保护层厚度有明确规定。
1.7.以上各本规范对灌注桩的混凝土强度等级、主筋保护层厚度及裂缝宽度皆作出了规定。
实际工程设计中,当地下水对桩身钢筋不具腐蚀性或微腐蚀性时,一般对受长期水平荷载的桩或抗拔桩的主筋保护层厚度取50mm,裂缝宽度限值取0.3mm;计算裂缝宽度时若取保护层厚度为30mm,则裂缝宽度限值须按0.2mm进行控制。
但存在争议的地方是:《混规》第7.1.2条注明:最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离大于65mm时,取65mm;《广东省高规》第13.3.19条第4款注明:计算裂缝宽度时,钢筋保护层厚度大于30mm时取30mm;补充《混凝土结构耐久性设计规范》GB_T50476第3.5.4条指出:在荷载作用下配筋混凝土构件的表面裂缝最大宽度计算值不应超过表3.5.4中的限值,对裂缝宽度无特殊外观要求的,
当保护层设计厚度超过30mm时,可将厚度取为30mm计算裂缝的最大宽度。
在设计设计过程中,本人认为若按《混规》第7.1.2条执行,可适当放宽裂缝限值要求(如放宽至0.25~0.3),若按《耐久性规范》3.5.4条执行,则应严格执行裂缝限值要求0.2。
2、承台
各本规范中对桩基承台的裂缝计算相关规定如下:
2.1.《混凝土结构设计规范》第
3.
4.5条规定了各结构构件的裂缝控制等级及宽度限值;第7.1.2条对钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的裂缝计算作了详细的规定。
其中,需要特别注意的是Cs(最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉去底边的距离)的取值:当Cs<20时,取Cs=20;当Cs>65时,取Cs=65;7.1.2条文说明中提到:较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的,因此对混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对本规范表3.4.5中所规定的裂缝宽度允许值作适当放大。
2.2.《建筑地基基础设计规范》第8.5.17条对桩基承台的构造作出详细要求
2.3. 《建筑桩基技术规范》第4.2节规定了承台的相关构造。
2.4. 《地下工程防水技术规范》第4.1.7条对防水混凝土结构迎水面的钢筋保护层厚度及裂缝宽度作出了相应要求。
2.5. 广东省《建筑地基基础设计规范》第10.5.1对承台的构造及尺寸有相应要求。
2.7.以上各本规范对桩基承台的混凝土强度等级、主筋保护层厚度皆作出了规定。
实际工程设计中,当有混凝土垫层,承台下钢筋保护层厚度不应小于40mm(广东省规)/50mm(国标),无混凝土垫层时不应小于70mm,且都不应小于桩头嵌入承台内的长度。
桩基承台面裂缝宽度限值取0.3mm,承台底裂缝宽度限值取0.2mm,但目前项目的一般做法是不考虑承台裂缝计算。
3、底板
各本规范中对底板的裂缝计算相关规定如下:
3.1.《混凝土结构设计规范》第3.
4.5条规定了各结构构件的裂缝控制等级及宽度限值;第7.1.2条对钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的裂缝计算作了详细的规定。
其中,需要特别注意的是Cs(最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉去底边的距离)的取值:当Cs<20时,取Cs=20;当Cs>65时,取Cs=65;7.1.2条文说明中提到:较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的,因此对混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对本规范表3.4.5中所规定的裂缝宽度允许值作适当放大;8.2.1条及注释规定了混凝土保护层的最小厚度。
3.2.《建筑地基基础设计规范》第8.2.1条第3款:当有垫层时底板钢筋保护层的厚度不应小于40mm,无垫层时不应小于70mm。
3.4. 《地下工程防水技术规范》第4.1.7条对防水混凝土结构迎水面的钢筋保护层厚度及裂缝宽度作出了相应要求。
3.5. 广东省《建筑地基基础设计规范》第9.2.4第4款:有垫层时底板钢筋保护层的厚度不宜小于40mm,无垫层时不宜小于70mm。
3.7.以上各本规范对底板的混凝土强度等级、主筋保护层厚度皆作出了规定。
实际工程设计中,当有混凝土垫层,底板强度计算时,保护层厚度可取40mm(或按防水规范50mm),裂缝计算时,若按《混规》第7.1.2条执行,可适当放宽裂缝限值要求(如放宽至0.25~0.3),若按《耐久性规范》3.5.4条执行,则应严格执行裂缝限值要求0.2。
侧壁
各本规范中对侧壁的裂缝计算相关规定如下:
4.1.《混凝土结构设计规范》第3.4.5条规定了各结构构件的裂缝控制等级及宽度限值;第7.1.2条对钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的裂缝计算作了详细的规定。
其中,需要特别注意的是Cs(最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉去底边的距离)的取值:当Cs<20时,取Cs=20;当Cs>65时,取Cs=65;7.1.2条文说明中提到:较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的,因此对混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对本规范表3.4.5中所规定的裂缝宽度允许值作适当放大;8.2.1条及注释规定了混凝土保护层的最小厚度。
4.4. 《地下工程防水技术规范》第4.1.7条对防水混凝土结构迎水面的钢筋保护层厚度及裂缝宽度作出了相应要求。
4.7.实际工程设计中,侧壁保护层厚度可取50mm,裂缝计算时,若按《混规》第7.1.2条执行,可适当放宽裂缝限值要求(如放宽至0.25~0.3),若按《耐久性规范》3.
5.4条执行,则应严格执行裂缝限值要求0.2。
4、钢筋混凝土梁、板
5.1《混凝土结构设计规范》第3.4.5条规定了各结构构件的裂缝控制等级及宽度限值;第7.1.2条对钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的裂缝计算作了详细的规定。
其中,需要特别注意的是Cs(最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉去底边的距离)的取值:当Cs<20时,取Cs=20;当Cs>65时,取Cs=65;7.1.2条文说明中提到:较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的,因此对混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对本规范表3.4.5中所规定的裂缝宽度允许值作适当放大;8.2.1条及注释规定了混凝土保护层的最小厚度。
5.7 在南方实际工程设计中,室内非潮湿环境的梁柱保护层厚度为20mm,墙、板保护层厚度为15mm,一般不需进行裂缝计算;室外梁柱保护层厚度取25mm,裂缝宽度限值0.2,当采取可靠的建筑防水做法或防护措施时,裂缝宽度可适当放松至0.25;地下室顶板、屋面板面筋的保护层厚度按二b类取值25mm,裂缝宽度限值0.2mm。