第八章混凝土構(gòu)件變形和裂縫寬度驗(yàn)算一、填空題：［①］1、鋼筋混凝土構(gòu)件的變形或裂縫寬度過(guò)大會(huì)影響結(jié)構(gòu)的 、性。［②］2、規(guī)范規(guī)定，根據(jù)使用要求，把構(gòu)件 作用下產(chǎn)生的裂縫和變形控制在［②］3、在普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，只要在構(gòu)件的某個(gè)截面上出現(xiàn)的 超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度，就將在該截面上產(chǎn)生 方向的裂縫。［①］4、平均裂縫間距就是指 的平均值。［①］5、平均裂縫間距的大小主要取決于TOC\o"1-5"\h\z［①］6、影響平均裂縫間距的因素有 、- 、一 、 。［③］7、鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的截面抗彎剛度是一個(gè) ，它隨著. 和而變化。［③］8、鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)的物理意義是 。［②］9、變形驗(yàn)算時(shí)一般取同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi) 截面抗彎剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度。［②］10、規(guī)范用 來(lái)考慮荷載長(zhǎng)期效應(yīng)對(duì)剛度的影響。二、判斷題：TOC\o"1-5"\h\z［①］1、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件只要滿(mǎn)足了承載力極限狀態(tài)的要求即可。（ ）［①］2、混凝土構(gòu)件滿(mǎn)足正常使用極限狀態(tài)的要求是為了保證安全性的要求。（ ）［②］3、構(gòu)件中裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展使構(gòu)件的剛度降低、變形增大。（ ）［①］4、裂縫按其形成的原因，可分為由荷載引起的裂縫和由變形因素引起的裂縫兩大類(lèi)。（）［①］5、實(shí)際工程中，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫大部分屬于由荷載為主引起的。（ ）［①］6、引起裂縫的變形因素包括材料收縮、溫度變化、混凝土碳化及地基不均勻沉降等。（）［②］7、荷載裂縫是由荷載引起的主應(yīng)力超過(guò)混凝土抗壓強(qiáng)度引起的。（ ）［①］8、進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算就是將構(gòu)件的裂縫寬度限制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。。 ）［②］9、規(guī)范控制溫度收縮裂縫采取的措施是規(guī)定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距。（）［①］10、規(guī)范控制由混凝土碳化引起裂縫采取的措施是規(guī)定受力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)保護(hù)層厚度。（）［①］11、隨著荷載的不斷增加，構(gòu)件上的裂縫會(huì)持續(xù)不斷地出現(xiàn)。（ ）［②］12、平均裂縫間距L主要取決于荷載的大小。（ ）cr［②］13、有效配筋率P是所有縱向受拉鋼筋對(duì)構(gòu)件截面的配筋率。（ ）te［①］14、平均裂縫寬度是平均裂縫間距之間沿鋼筋水平位置處鋼筋和混凝土總伸長(zhǎng)之差。（）［②］15、最大裂縫寬度就是考慮裂縫并非均勻分布，在平均裂縫寬度的基礎(chǔ)上乘以一個(gè)增大系數(shù)而求得的。（）［①］16、當(dāng)縱向受拉鋼筋的面積相等時(shí)，選擇較細(xì)直徑的變形鋼筋可減小裂縫寬度。（）［①］17、按基本公式計(jì)算的最大裂縫寬度是構(gòu)件受拉區(qū)外表面處的裂縫寬度。（）［②］18、實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，可采用限制受拉鋼筋是最大直徑來(lái)使最大裂縫寬度滿(mǎn)足要求。（）TOC\o"1-5"\h\z［②］19、減小裂縫寬度的首選措施是增加受拉鋼筋的配筋率。（ ）［②］20、平均裂縫間距L主要與鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度有關(guān)。（ ）cr［②］21、P相同時(shí)，鋼筋直徑小者平均裂縫間距大些。（ ）te［②］22、在截面相同的受彎構(gòu)件中，配筋率高者G小些，因而其裂縫寬度也小些，ss因此，實(shí)際設(shè)計(jì)中可用G來(lái)控制裂縫寬。（ ）ss［②］23、在室內(nèi)正常環(huán)境條件下，裂縫寬度限值可比室外大些，所以構(gòu)件保護(hù)層厚度可小些。（）［①］24、鋼筋混凝土梁的截面剛度隨著荷載的大小及持續(xù)時(shí)間的變化而變化。（ ）［①］25、減小鋼筋混凝土受彎構(gòu)件撓度的最有效措施是增加構(gòu)件的截面高度。（ ）［②］26、實(shí)際工程中一般采用限制最大跨高比來(lái)驗(yàn)算構(gòu)件的撓度。（ ）三、選擇題：［①］1、對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件，裂縫的出現(xiàn)和開(kāi)展會(huì)使其（ ）。AB降低B結(jié)構(gòu)適用性和耐久性降低C承載力減小DB增加ll［①］2、平均裂縫間距L與（ ）無(wú)關(guān)。crA鋼筋混凝土保護(hù)層厚度B鋼筋直徑C受拉鋼筋的有效配筋率D混凝土的級(jí)別［②］3、受彎構(gòu)件裂縫截面處鋼筋應(yīng)力G與（）無(wú)關(guān)。ssA外荷載B鋼筋級(jí)別C鋼筋面積D構(gòu)件截面尺寸［②］4、鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)屮越大，說(shuō)明（ ）。A裂縫之間混凝土的應(yīng)力越大B裂縫之間鋼筋的應(yīng)力越大C裂縫之間混凝土的應(yīng)力越小D裂縫之間鋼筋的應(yīng)力為零［①］5、當(dāng)其他條件完全相同時(shí)，根據(jù)鋼筋面積選擇鋼筋直徑和根數(shù)時(shí)，對(duì)裂縫有利的選擇是（）。A較粗的變形鋼筋B較粗的光圓鋼筋C較細(xì)的變形鋼筋D較細(xì)的光圓鋼筋TOC\o"1-5"\h\z［②］6、按規(guī)范所給的公式計(jì)算出的最大裂縫寬度是（ ）。A構(gòu)件受拉區(qū)外邊緣處的裂縫寬度B構(gòu)件受拉鋼筋位置處的裂縫寬度C構(gòu)件中和軸處裂縫寬度D構(gòu)件受壓區(qū)外邊緣和裂縫寬度［②］7、最大裂縫寬度會(huì)隨鋼筋直徑的增大而（ ）。A增加B減小C不變D與此無(wú)關(guān)［②］8、最大裂縫寬度會(huì)隨混凝土保護(hù)層的增大而（ ）A增大B減小C不變D與此無(wú)關(guān)［②］9、鋼筋混凝土梁的受拉區(qū)邊緣（ ）時(shí)，受拉區(qū)開(kāi)始出現(xiàn)裂縫。A達(dá)到混凝土實(shí)際的抗拉強(qiáng)度B達(dá)到混凝土抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度C達(dá)到混凝土抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度D達(dá)到混凝土彎曲抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度TOC\o"1-5"\h\z［①］10、進(jìn)行撓度和裂縫寬度驗(yàn)算時(shí)，（ ）A荷載用設(shè)計(jì)值，材料強(qiáng)度用標(biāo)準(zhǔn)值B荷載用標(biāo)準(zhǔn)值，材料強(qiáng)度用設(shè)計(jì)值C荷載用標(biāo)準(zhǔn)值，材料強(qiáng)度用標(biāo)準(zhǔn)值D荷載用設(shè)計(jì)值，材料強(qiáng)度用設(shè)計(jì)值［②］11、提高受彎構(gòu)件抗彎剛度最有效的措施是（ ）。A提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)B增加受拉鋼筋的截面面積C加大截面的有效高度D加大截面寬度［①］12、減小梁的裂縫寬度的最有效措施是（ ）。A增加截面尺寸B提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)C選擇直徑較小的鋼筋，增加受拉鋼筋面積，減小裂縫截面的鋼筋應(yīng)力D選擇直徑較大的鋼筋［①］13、鋼筋混凝土梁截面抗彎剛度隨荷載的增加及持續(xù)時(shí)間增加而（ ）。A逐漸減小B逐漸增加C保持不變D先增加后減?。邰伲?4、混凝土規(guī)范規(guī)定，通過(guò)計(jì)算控制不出現(xiàn)裂縫或限制裂縫最大寬度指的是下列（）裂縫。A由內(nèi)力直接引起的裂縫B由混凝土收縮引起的裂縫C由溫度變化引起的裂縫D由不均勻沉降引起的裂縫［②］15、下列（ ）項(xiàng)不是進(jìn)行變形控制的主要原因。A構(gòu)件有超過(guò)限值的變形，將不能正常使用B構(gòu)件有超過(guò)變限值的變形，將引起隔墻等裂縫C構(gòu)件有超過(guò)限值的變形，將影響美觀D構(gòu)件有超過(guò)限值的變形，將不能繼續(xù)承載，影響結(jié)構(gòu)安全四、簡(jiǎn)答題：［①］1、對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行裂縫和變形驗(yàn)算的目的是什么？［②］2、鋼筋混凝土構(gòu)件中裂縫的種類(lèi)有哪些？它們是由什么原因引起的？各怎樣控制？［①］3、實(shí)際工程中，大多數(shù)裂縫是由什么原因引起的？［②］4、為什么裂縫寬度會(huì)隨時(shí)間的增長(zhǎng)而變寬？［②］5、為什么鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的裂縫條數(shù)不隨荷載的增加而無(wú)限制地增加？［①］6、當(dāng)構(gòu)件裂縫寬度不滿(mǎn)足要求時(shí)，可采取哪些措施使其滿(mǎn)足要求？［②］7、規(guī)范控制溫度收縮裂縫的措施是什么？［②］8、什么是最小剛度原則？［①］9、當(dāng)構(gòu)件變形驗(yàn)算不滿(mǎn)足要求時(shí)，可采取哪些措施使其變形滿(mǎn)足要求？五、計(jì)算題：［②］8-1某屋架下弦按軸心受拉構(gòu)件設(shè)計(jì)，截面尺寸為200mmx160mm，C40混凝土，HRB400鋼筋，混凝土保護(hù)層厚度c二25mm，配置416（A二804mm2）鋼s筋，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的軸向拉力N=142KN，? =0.2mm，試驗(yàn)算最大kmax裂縫寬度。［②］8-2某簡(jiǎn)支梁，截面尺寸為250mmx700mm，C25混凝土，HRB400鋼筋，混凝土保護(hù)層厚度c二25mm，按正截面計(jì)算配置4 25（A二1964mm2）縱向受拉s鋼筋，按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值為M=185.22KN，a=40mm，ks? =0.2mm，試驗(yàn)算該梁的最大裂縫寬度。max［③］8-3某簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨度l=6.0m，截面尺寸為200mmx600mm，C25混凝0土，HRB400鋼筋，混凝土保護(hù)層厚度c二25mm，按正截面計(jì)算配置4比18（A二1017mm2）鋼筋，a二35mm。已知作用在梁上的恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值g二12KN/ms s k（含自重），活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q=9KN/m（準(zhǔn)永久值系數(shù)屮=0.4），梁的允許撓度值為

kqf"二200，試驗(yàn)算該梁的撓度。參考答案一、填空題：1、 適用性耐久性2、 荷載標(biāo)準(zhǔn)值允許范圍內(nèi)3、 拉應(yīng)力垂直于拉應(yīng)力4、 裂縫出齊后裂縫間距5、 鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)強(qiáng)度6、 縱筋配筋率縱筋直徑縱筋表面形狀混凝土保護(hù)層厚度7、 變量荷載值加荷時(shí)間8、 反映裂縫之間受拉混凝土縱向受拉鋼筋應(yīng)變的影響程度9、彎矩最大10、用長(zhǎng)期效應(yīng)組合撓度增大系數(shù)二、判斷題：1、X 2、X3、V4、V 5、X 6、V 7、X8、V9、V10、V 11、X12、X13、X 14、V15、X16、V17X18、V 19、X20、X21X 22、X23、V24、V25V26、V三、選擇題：1、B2、A3、A4、C5、A 6、A7、A8、A 9、B10、C11C12、C 13、A14、A15、D四、簡(jiǎn)答題：1、為了保證構(gòu)件不因變形或裂縫寬度過(guò)大而影響構(gòu)件的適用性和耐久性。因此，必須進(jìn)行變形和裂縫寬度的驗(yàn)算。2、有兩類(lèi)：荷載引起的裂縫和由變形引起的裂縫（1）荷載引起的裂縫：如受彎、受拉等構(gòu)件的垂直裂縫；受彎構(gòu)件斜裂縫。對(duì)于因荷載引起的構(gòu)件斜裂縫，規(guī)范對(duì)其驗(yàn)算方法尚無(wú)專(zhuān)門(mén)規(guī)定。但試驗(yàn)結(jié)果表明，只要能滿(mǎn)足斜截面承載力計(jì)算要求，并相應(yīng)配置了符合計(jì)算及構(gòu)造要求的腹筋，則構(gòu)件的斜裂縫寬度不會(huì)太大，能滿(mǎn)足正常使用要求。對(duì)于荷載引起的與構(gòu)件軸線(xiàn)垂直的裂縫，國(guó)內(nèi)外對(duì)其形成規(guī)律、影響因素以及計(jì)算方法已做了大量的試驗(yàn)研究，規(guī)范給出了計(jì)算方法。（2）由變形引起的裂縫：如基礎(chǔ)沉降、收縮、溫度作用等。主要是通過(guò)彩合理結(jié)構(gòu)方案、構(gòu)造措施來(lái)控制。3、實(shí)際工程中，80%的裂縫屬于非荷載因素，所以在結(jié)構(gòu)布置時(shí)應(yīng)加以注意。4、隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，由于受拉區(qū)混凝土應(yīng)力松馳和滑移徐變，裂縫間受拉鋼筋平均應(yīng)變還將繼續(xù)增長(zhǎng)而使裂縫變寬，同時(shí)，混凝土收縮也使裂縫寬度有所增大。5、由于裂縫位置處混凝土拉應(yīng)力為零，拉力全部由鋼筋承擔(dān)。在離開(kāi)裂縫截面一定距離的部位，由于鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)作用而使混凝土內(nèi)逐漸產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)裂縫間距小到一定程度后，離開(kāi)裂縫的各截面混凝土的拉應(yīng)力已經(jīng)不能通過(guò)粘結(jié)力再增大到該處混凝土的抗拉強(qiáng)度，即使軸向力增加，混凝土內(nèi)也不會(huì)再出現(xiàn)新的裂縫，所以裂縫條數(shù)就會(huì)基本穩(wěn)定。6、可采取選用較細(xì)的鋼筋、變形鋼筋、增加鋼筋截面面積、采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件等措施。7、限制混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距。8、對(duì)一般受彎構(gòu)件而言，在其跨度范圍內(nèi)各截面的彎矩一般是一相等的，故各截面彎曲剛度也不相同。實(shí)用上為了簡(jiǎn)化計(jì)算，常采用在同號(hào)彎矩區(qū)段內(nèi)取彎矩最大截面的抗彎剛度作為該區(qū)段的抗彎剛度，這種剛度取值原則稱(chēng)為最小剛度原則。9、可采取加大截面高度、增加縱向受拉鋼筋截面面積、提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)、利用受壓區(qū)縱向受壓鋼筋、采用'混凝土構(gòu)件等措施。五、計(jì)算題：

7-1解題思路：本題為軸心受拉構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算問(wèn)題。先計(jì)算按有效受拉混凝土截面計(jì)算的縱向受拉鋼筋的配筋率，然后計(jì)算短期效應(yīng)組合下的鋼筋應(yīng)力及鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，最后計(jì)算構(gòu)件的最大裂縫寬度?！窘狻縜=2.7,f=2.39N/mm2,E=2.0x105N/mm2,d=16mm

crtkseq1、按有效受拉區(qū)配筋率PtePteA

sPteA

sAtebh200X160=0^251>0012、短期效應(yīng)組合下的鋼筋應(yīng)力Gsk-k-sk142000804-k-sk142000804=177N/mm23、鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)屮屮=1.1-屮=1.1-0.65ftkPGtesk0.65x2.390.0251x177=0.75Y1.04、最大裂縫寬度①axG d 177 16① =a屮—(1.9c+0.08十)=2.7x0.75x x(1.9x25+0.08x)maxcrE P 2x105 0.0251s te=0.177mmYw =0.2mmmax滿(mǎn)足要求7-2解題思路：本題為受彎構(gòu)件裂縫寬度驗(yàn)算問(wèn)題。先計(jì)算按有效受拉混凝土截面計(jì)算的縱向受拉鋼筋的配筋率,然后計(jì)算短期效應(yīng)組合下的鋼筋應(yīng)力及鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù),最后計(jì)算構(gòu)件的最大裂縫寬度?！窘狻浚篴=2.1,f=1.87N/mm2,E=2.0x105N/mm2,d=25mmcr tk s eqh=700-40=660mm01、按有效受拉區(qū)配筋率PtePte=APte=Ate s 0.5bh19640.5x250x700=0.0224a0.012、短期效應(yīng)組合下的鋼筋應(yīng)力GskMG= kMG= k sk 0.87Ahs0185.22x1060.87x1964x660=164.2N/mm23、鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)屮1.10.65fPG1.10.65fPGtesk0.65x1.870.0224x164.2=0.77Y1.0a0.24、最大裂縫寬度①ax"max"叫+0^8畧）=2"xORx牆xax25+0^8x為）s te=0.18mmYw =0.2mmmax滿(mǎn)足要求7-3解題思路：本題為受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算問(wèn)題。先計(jì)算短期和長(zhǎng)期效應(yīng)組合下的跨中最大彎矩，然后分別計(jì)算短期效應(yīng)組合和長(zhǎng)期效應(yīng)組合下的跨中最大彎矩，然后分別計(jì)算短期剛度和長(zhǎng)期剛度，最后計(jì)算梁的跨中撓度。【解】a=2.1,f=1.87N/mm2，E=2.0x105N/mm2，d=25mmcr tk s eqE=2.8x104N/mm2，h=600—35=565mmc01、 內(nèi)力計(jì)算（1） 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值11M=—（g+q）l2=x（12+9）x62=94.5KN.mk8kk0 8（2） 按荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值11M=—（g+屮q）l2=x（12+0.4x9）x62=70.2KN.mq8kqk0 82、 梁的短期剛度計(jì)算

1）鋼筋與