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1、持久状况：承载力、正常使用极限状态计算 短暂状况：应力验算 偶然状况：本课程不要求 计算模型：IIIa；II 计算设计内容： 承载能力（设计、校核）； 基本组合、设计值（考虑冲击系数） 短期和长期组合、标准值、不计冲击系数 验算（裂缝、变形） 概念：换算成同一种材料（钢筋混凝土） 作用：符合材料力学单一材料，求截面特性、应力 关键：求钢筋的换算面积Asc 换算原则：合力大小相等、作用位置相同 计算截面：单筋矩形、T形截面 计算内容：面积A0、静矩(Soc、 Sot)、惯性矩Icr、 受压区高度x 混凝土结构中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
2、及在混凝土凝结、硬化阶段等都会引起拉应力，从而 产生裂缝。 结构中主拉应力达到混凝土（当时）的抗拉强度时， 并不立即产生裂缝，而是当拉应变达到极限拉应变tu时才 出现裂缝。 硬化后的混凝土极限拉应变tu约为15010-6，即10m 长的构件，产生1.5mm的很小受拉变形即会产生裂缝。 水泥异常凝结引起的裂缝 受风化的水泥，其品质很 不安定。 混凝土浇筑后达到一定强 度前，在凝结硬化阶段会 产生的短小的不规则裂缝 。 随着水泥品质的改善，这 种裂缝目前较少见到。 1、水泥方面 水泥水化热 水泥用量在300kg/m3左右时，温度上升为3040左右。 在实际结构中，内部因水化热产生蓄热的同时，构件表
3、面还 产生放热，使得构件温度经上升后再下降。 构件的最小尺寸大于800mm时，通常可认为是大体积混凝土 。对于大体积混凝土，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。内部混凝土 膨胀受到外部混凝土的变形约束，而使构件表面产生裂缝。 这种裂缝在构件表面通常呈直交状况。 大型构件与小尺寸构件共同组成的结构（如基础梁与薄墙板、 大尺寸梁与薄楼板等），以及梁柱框架结构中均可能因温差的 影响产生裂缝。 2、 骨料方面 混凝土下沉和泌水 混凝土浇筑后，在凝结过程中会产生下沉和泌水，下沉量约为 浇筑高度的1%。当下沉受到钢筋或周围混凝土的约束也会产 生裂缝。 混合材料不均匀
4、：由于搅拌不均匀，材料的膨胀性和收缩 的差异，引起局部的一些裂缝。 长时间搅拌：混凝土运输时间过长，长时间搅拌突然停止 后很快硬化产生的异常凝结，引起网状裂缝。 浇筑速度过快：当构件高度较大，如一次快速浇筑混凝土， 因下部混凝土尚未充分硬化，产生下沉，引起裂缝。 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。 (e) 模板变形 (f) 支撑下沉 (g) 支撑下沉 结构干燥收缩变形 温度裂缝 墙板干燥收缩裂缝与边框架的变形 结构干燥收缩变形与墙板裂缝 (a) 混凝土开裂 (b) 水、CO2侵入 (c) 开始
5、锈蚀 使钢筋产生锈蚀的原因有：骨 料中含氯化盐；外部进入氯化 盐；混凝土碳化；保护层不足 ；过大的裂缝宽度。 钢筋锈蚀产生体积膨胀可达原 体积的数倍，使钢筋位置处的 混凝土受到内压力而产生裂缝 ，并随之剥落。 这种裂缝沿钢筋方向发展，且 随着锈蚀的发展混凝土剥离产 生空隙，这可从敲击产生的空 洞声得到判别。 (d) 钢筋体积膨胀 计算理论法： 理论计算图形公式试验定系数 因素分析法： 主要影响因素试验+数理统计计算公式 1、滑移理论 2、无滑移理论 3、综合理论 既有粘结力的破坏产生滑移；又验证了钢筋 表面裂缝宽度最小，构件表面裂缝宽度最大 的结论。 混凝土结构设计规范（GB50010-200
6、2) 影响裂缝宽度因素： 混凝土强度等级、保护层厚度、钢筋应力、钢筋直 径、受拉钢筋配筋率、钢筋外形、直接作用性质、 构件类型 公桥规：矩形、T形、工字形弯、拉、偏压构件 作用短期效应组合并考虑长期效应影响的垂直裂缝。 不包括混凝土收缩、温度等引起的非荷载因素。 （1）保证使用功能要求； （2）防止对结构构件产生不良影响； （3）防止对非结构构件产生不良影响； （4）保证人们的感觉在可接受程度之内。 等刚度原则（1）等截面受弯构件中，可假定各同 号弯矩区段内的刚度相等，并取用该区段内最大 弯矩处的刚度。 （2）设计算跨度内支座截面刚度B支，跨中截面刚 度B中，若 沿着梁长，B是变化的：荷载、配筋率、加载时间沿着梁长，B是变化的：荷载、配筋率、加载时间 或 时，也可按等刚度原则计算，刚度取跨中最大弯 矩截面的刚度。 短期刚度B计算公式 目的：消除重力引起的长期挠度 公桥规规定 时可不设。 预拱度
