【正文】 ,在混凝土拉應力大于抗拉強度的截面又將出現(xiàn)第二條裂縫。 ?鋼筋和混凝土所受到的拉應力將發(fā)生突然變化。 ?由于鋼筋與混凝土之間存在 粘結作用 ,混凝土的回縮受到鋼筋的約束。 ?隨著構件所受的拉力逐漸增加 ,混凝土進入彈塑性階段 ,拉應力逐漸接近抗拉強度 ,當 aa截面處混凝土拉應力超過其抗拉強度時 ,首先在此處出現(xiàn)第一條裂縫。 四 海水環(huán)境 五 受人為自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境 未開裂前的受力分析 ?由于混凝土為非勻質(zhì)材料 ,沿構件的縱向各截面 ,混凝土的實際抗拉強度是變化的。 b 嚴寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境；與無侵蝕的水或土壤接觸的環(huán)境。 (d) 鋼筋體積膨脹 碳化引起的銹蝕 氯離子引起的銹蝕 鋼筋阻銹劑形成保護膜 在陽極，保護膜阻止鐵離子的流失 在陰極，保護膜形成對氧的屏障 八、凍結溶解產(chǎn)生的裂縫 反復凍融產(chǎn)生的裂縫青海－鐵路橋基座凍融破壞 吉林省 －某熱電廠滾水壩混凝土 88年使用 96年凍融破壞情況 面板混凝土凍脹破壞細部情況 吉林?。?基礎結冰凍脹，面板剪壞，目前未蓄水 荷載引起的裂縫寬度計算 一、裂縫控制的目的與要求 確定最大裂縫寬度限值 ,主要考慮兩個方面的原因 : 一是 外觀要求 ；二是 耐久性要求 。 鋼筋銹蝕產(chǎn)生 體積膨脹 可達原體積的數(shù)倍 ， 使鋼筋位置處的混凝土受到內(nèi)壓力而產(chǎn)生裂縫 ，并隨之剝落 。 (e) 模板變形 (f) 支撐下沉 (g) 支撐下沉 三、荷載產(chǎn)生的裂縫 (a) 豎向荷載下的裂縫彎曲裂縫剪切裂縫剪切裂縫( b ) 地震作用下的裂縫( c ) 板在豎向荷載下的裂縫板底裂縫( d ) 剪力墻在地震作用下的裂縫四、收縮裂縫 結構干燥收縮變形溫度裂縫(a) 墻板干燥收縮裂縫與邊框架的變形( b ) 結構干燥收縮變形與墻板裂縫五、溫度裂縫 混凝土澆筑季節(jié)和溫度、干燥收縮使構件產(chǎn)生變形六、不均勻沉降產(chǎn)生裂縫 不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫ABDCABD CA39。 (a) 材料混合不均勻 (b) 長時間攪拌 (c) 快速澆筑 (d) 先后澆筑時差過長 澆筑速度過快 ：當構件高度較大 ， 如一次快速澆筑混凝土 ，因下部混凝土尚未充分硬化 ， 產(chǎn)生下沉 ， 引起裂縫 。 鋼筋裂縫水平鋼筋縫隙裂縫1~2mm/1m 高梁墻柱沿高度方向沉降分布混凝土下沉引起的裂縫二、施工原因 (a) 材料混合不均勻 (b) 長時間攪拌 (c) 快速澆筑 (d) 先后澆筑時差過長 混合材料不均勻 ：由于攪拌不均勻 ， 材料的膨脹性和收縮的差異 ， 引起局部的一些裂縫 。 骨料方面 骨料中泥份引起的裂縫 堿骨料反應引起的裂縫混凝土下沉和泌水 混凝土澆筑后，在凝結過程中會產(chǎn)生下沉和泌水，下沉量約為澆筑高度的 1%。內(nèi)部混凝土膨脹受到外部混凝土的變形約束，而使構件表面產(chǎn)生裂縫。 變形自由變形實際變形拉應變溫度分布 應力分布拉壓大體積混凝土的溫度、應力分布和裂縫構件的最小尺寸大于 800mm時，通?？烧J為是大體積混凝土。 水泥方面 水泥水化熱 水泥用量在 300kg/m3左右時，溫度上升為 30~40℃ 左右。 混凝土澆筑后達到一定強度前，在凝結硬化階段會產(chǎn)生如圖所示的短小的不規(guī)則裂縫。而充分硬化后的混凝土，裂縫斷面則呈不規(guī)則較為鋒銳狀態(tài)，兩斷面可以閉合。 ◆ 不同齡期的混凝土，其裂縫斷面狀況有較大差別。 ◆ 由于混凝土材料的不均勻性， 裂縫首先在強度最小的位置發(fā)生 。 ◆ 結構中主拉應力達到混凝土（當時）的抗拉強度時，并不立即產(chǎn)生裂縫，而是當拉應變達到 極限拉應變 etu時才出現(xiàn)裂縫。 ? 驗算時應當考慮 短期效應組合 以及 長期效應組合 兩種情況。第九章 變形和裂縫寬度的計算 Deformation and Crack Width of RC Beam 概 述 外觀感覺 ? ? ? 裂縫過寬：鋼筋銹蝕導致承載力降低， 影響使用壽命 耐久性 — 心理承受：不安全感，振動噪聲 對非結構構件的影響：門窗開關，隔墻開裂等 振動、變形過大 對其它結構構件的影響 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 影響正常使用：如吊車、精密儀器 適用性 — 承載能力極限狀態(tài) 安全性 — ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? — 結構的 功能 ? 結構的極限狀態(tài) : 承載能力極限狀態(tài) : 安全性 正常使用極限狀態(tài) : 使用性和耐久性 ? 對于結構的正常使用極限狀態(tài)，應當使用荷載的 標準值和準永久值 ，材料強度采用 標準值 。 ? 正常使用極限狀態(tài)主要驗算構件的 裂縫寬度 以及 變形 （剛度）。 產(chǎn)生裂縫的原因 ◆ 除荷載作用外，結構的 不均勻沉降 、 收縮 、 溫度變化 ，以及在混凝土 凝結 、硬化階段等都會引起拉應力，從而產(chǎn)生裂縫。 ◆ 硬化后的混凝土極限拉應變 etu約為 150 106，即 10m長的構件，產(chǎn)生 。裂縫發(fā)生前瞬間的應變分布會產(chǎn)生應變集中。齡期很短的混凝土，裂縫斷面較為光滑，兩裂縫不能完全閉合。 裂縫寬度計算 開裂位置抗拉強度分布 ft ,min開裂前瞬間應變開裂前應變分布彈性受拉應變分布短齡期混凝土 完全硬化混凝土(a) 軸向抗拉強度分布( b ) 開裂前應變分布( c ) 混凝土開裂斷面狀況一、材料原因 水泥異常凝結引起的裂縫 受風化的水泥，其品質(zhì)很不安定 。 隨著水泥品質(zhì)的改善，這種裂縫目前較少見到。 混凝土在絕熱情況下的溫度上升早強水泥超早強水泥普通水泥單位水泥用量 2 80kg/m3坍落度 10cm骨料最大粒徑 25mm齡期 （日）絕熱溫度上升（℃）水化熱引起構件內(nèi)部的溫度變化板① ② ③ ④ 在實際結構中，內(nèi)部因水化熱產(chǎn)生蓄熱的同時，構件表面還產(chǎn)生放熱，使得構件溫度經(jīng)上升后再下降。對于大體積混凝土， 內(nèi)部溫度較大 ， 構件外周溫度較低 ，內(nèi)外溫差很大，引起內(nèi)外混凝土膨脹變形差異。這種裂縫在構件表面通常呈直交狀況， dT約 1mm/ 每 l =10m 、每溫升 10 ℃，但澆筑后 2~3 天恢復 （ dT→ 0 ）水化熱對框架結構的影響大型構件與小尺寸構件共同組成的結構（如基礎梁與薄墻板、大尺寸梁與薄樓板等），以及梁柱框架結構中均可能因溫差的影響產(chǎn)生裂縫。當下沉受到鋼筋或周圍混凝土的約束也會產(chǎn)生裂縫。 長時間攪拌 ：混凝土運輸時間過長 ， 長時間攪拌突然停止后很快硬化產(chǎn)生的異常凝結 ， 引起網(wǎng)狀裂縫 。 交接縫 ：澆筑先后時差過長 ， 先澆筑的混凝土已硬化 ， 導致交接縫混凝土不連續(xù) ， 這是結構產(chǎn)生裂縫的起始位置 ， 將成為結構承載力和耐久性的缺陷 。沉降量AC 節(jié)點間的伸長2AA=（ = 裂縫總寬度）(a) 墻板的開裂 ( b ) 裂縫寬度(a) 混凝土開裂 七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫 七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫 (b) 水、 CO2侵入 七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫 (c) 開始銹蝕 七、鋼筋銹蝕產(chǎn)生的裂縫 使鋼筋產(chǎn)生銹蝕的原因有： 骨料中含氯化鹽；外部進入氯化鹽；混凝土碳化；保護層不足；過大的裂縫寬度 。 這種裂縫沿鋼筋方向發(fā)展 ， 且隨著銹蝕的發(fā)展混凝土剝離產(chǎn)生空隙 ， 這可從敲擊產(chǎn)生的空洞聲得到判別 。 《 規(guī)范 》 對混凝土構件規(guī)定的最