奥鹏远程教育中心助学服务部http://www.open.com.cn心系天下求学人PageofNUMPAGES22专业专注周到细致西南交大《混凝土结构设计原理》第九章混凝土构件的正常使用验算课堂笔记所有受力构件都要进行承载能力计算。结构可能由于裂缝宽度和变形过大，影响其适用性和耐久性，达到正常使用极限状态。为使结构的使用性能满足要求，应根据其使用条件对某些构件的裂缝宽度和变形进行控制验算。主要内容产生裂缝的原因及其控制措施。荷载作用引起的裂缝宽度计算。受弯构件的变形验算。学习要求了解变形和裂缝宽度验算的目的，验算时荷载效应和材料强度的取值与承载力计算时有何不同；了解裂缝出现、分布和开展的过程及特点:了解平均裂缝间距及裂缝宽度颤算公式建立的依据，并能进行裂缝宽度验算；了解截面刚度建立的基本方法，掌握截面抗弯刚度计算和梁板变形验算的方法;重点难点正常使用极限状态的验算目的；产生裂缝的原因及控制措施；钢筋混凝土构件的抗裂、变形和裂缝宽度的验算；有效减小裂缝宽度；增大截面歌弯刚度的措施;保证结构耐久性的措施。一、产生裂缝的原因及其控制措施钢筋混凝土结构存在拉应力是产生裂缝的必要条件:除荷载作用外，结构的不均匀沉降、收缩、温度变化，以及在混凝土凝结、硬化阶段等也都会引起拉应力，从而产生裂缝。混凝土主拉应力达到抗拉强度时，并不立即产生裂缝，而是当应变达到极限拉应变时才出现裂缝。由于混凝土材料的不均匀性，裂缝首先在强度最小的位置发生。裂缝发生前瞬间的应变分布会产生应变集中。不同龄期混凝土，其裂缝断面状况有较大差别。龄期很短的混凝土，裂缝断面为光滑，两裂缝不能完全闭合。而充分硬化后的混凝土，裂缝断面呈不规则较为锋锐状态，两断面可以闭合。（一）材料原因引起的裂缝1.水泥方面的原因(1)异常凝结和异常膨胀:受风化的水泥，其品质很不安定、，混凝土浇筑后，在达到一定强度以前，在凝结硬化阶段会产生短小的不规则裂缝。随着水泥品质的改善，缝种裂缝目前较少见到。(2)水泥水化热浇筑混凝土后。在初凝和硬化阶段，由于水泥水花反应，温度上升。内部蓄热而构件表面放热，构件温度经上升后再下降。混凝土在绝热情况下的温度上升水泥用量在300kg/m3左右时，温度上升为30~40℃左右。①大体积混凝土的裂缝大体积混凝土〔最小尺寸大于800mm)，内部温度较大，构件外周温度较低，内外温差很大，引起内外混凝土膨胀变形差异二内部膨胀受到外部约束，使构件表面产生直交状的裂缝。②结构构件间的相互影响大型构件与小尺寸构件共同组成的结构及框架结构中均可能因温差的影响产生裂缝。2．骨料方面的原因（1）骨料中的泥份：也细骨料中含有较多的泥份时，使混疑土的干燥收缩量增大。骨料中泥份引起的裂缝泥份的存在也使水泥与粗骨料的粘结强度降低，因此泥份较多的混凝土，由于干燥收缩会产生网状裂缝。（2）碱一骨料反应:骨料中碱含量较高时，因吸收周围的水分产生化学反应使骨料膨胀，产生龟裂状裂缝。当构件在某个方向受到约束时，裂缝会沿约束方向产生。3.混凝土的下沉和泌水混凝土浇筑后，在凝结过程中会产生下沉和泌水。混凝土中水量越多，保水性越差，其下沉量就越大:当混凝土下沉受到钢筋或周围混凝土的约束时会产生裂缝。（二）施工原因引起的裂缝1.混合材料不均匀:由于搅拌不均匀，材料的膨胀和收缩的差异，引起局部的一些裂缝。2.长时间搅拌:混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止后很快硬化产生异常凝结，引起网状裂缝。3.浇筑速度过快:当构件高度较大时，如果一次快速浇筑混凝土，因下部混凝土尚未充分硬化，则会产生下沉，引起裂缝。4，交接缝:浇筑先后时差过长，先浇筑的混凝土已硬化，导致交接缝混凝土不连续，这是结构产生裂缝的起始位置，将成为结构承载力和耐久性的缺陷:5.模板外鼓:由于模板隔挡设置不当，导致墙。柱、梁的模板产生外鼓，使得硬化但未达到强度的混凝土产生移动而引起裂缝:梁因模板外鼓产生裂缝。6.支撑下沉:由于模板支撑设置不当，支撑沉降产生过大变形而引起裂缝。7.初期快速干燥:混凝土表面失去养护水分，因快速干燥而使得混凝土在凝结结束时产生裂缝。裂缝的形状比混凝土泌水沉降裂缝更细，且呈无方向性的龟甲状，裂缝深度也较浅。8.模板拆除过早:拆模后，因混凝土的干燥速度加快，加之结构干燥收缩产生的约束作用引起拉应力，在混凝土抗拉强度不足时产生裂缝:这种裂缝与干燥裂缝有所不同，而与荷载和强制变形下的裂缝情况类似。（三）温度变化和收缩作用引起的裂缝现浇框架梁、板和桥面结构，由于其温度和收缩变形受到刚度较大构件的约束而开裂。混凝土烟囱、核反应堆容器等承受高温的结构，也会发生温差裂缝。公路箱形梁桥的横向