试述混凝土结构抗裂性设计

混凝土抗裂性标准一、前言混凝土作为一种常用的建筑材料，在工程中扮演着重要的角色。

然而，由于其材料本身的性质以及外力作用等因素的影响，混凝土在使用过程中很容易出现开裂等问题，导致工程质量不达标。

因此，制定一系列的混凝土抗裂性标准，对于确保工程质量和安全具有重要的意义。

二、相关标准1. 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）该标准规定了混凝土结构施工过程中的工程质量验收标准，其中包括混凝土的物理性能、力学性能、耐久性、抗裂性能等方面的要求。

其中，关于混凝土抗裂性能的要求主要包括以下几个方面：（1）混凝土的收缩变形应符合规定要求，收缩变形应控制在规定的范围内。

（2）混凝土的温度应控制在规定的范围内，避免因温度变化引起的开裂。

（3）混凝土的配合比应设计合理，保证混凝土的均匀性和稳定性，避免因混凝土配合比不当引起的开裂。

2. 《混凝土抗裂性能检测方法》（JGJ/T151-2006）该标准规定了混凝土抗裂性能的检测方法，其中包括混凝土裂缝宽度、裂缝深度、裂缝形态等方面的检测方法。

通过该标准的检测方法，可以有效地评估混凝土的抗裂性能，并为后续的工程质量验收提供参考依据。

3. 《钢筋混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）该标准规定了钢筋混凝土结构的设计要求，其中包括混凝土的抗裂性能要求。

该标准要求混凝土的极限应变应大于或等于0.003，以保证混凝土在受力过程中不会出现开裂等问题。

三、混凝土抗裂性标准的制定1. 混凝土配合比的设计混凝土配合比的设计是影响混凝土抗裂性能的重要因素之一。

因此，在制定混凝土抗裂性标准时，应规定混凝土的配合比设计原则，以保证混凝土的均匀性和稳定性。

2. 混凝土的施工温度控制混凝土的施工温度是影响混凝土抗裂性能的另一个重要因素。

因此，在制定混凝土抗裂性标准时，应规定混凝土的施工温度控制范围，避免因温度变化引起的开裂问题。

3. 混凝土收缩控制混凝土的收缩是影响混凝土抗裂性能的重要因素之一。

大体积混凝土结构抗裂设计和评价发表时间：2018-11-17T18:37:58.317Z 来源：《建筑模拟》2018年第24期作者：刘昌明[导读] 城市的飞速发展让大体积混凝土结构在建设中运用的越来越普遍，然而其存在的裂缝问题也是人们关注的话题。

刘昌明中国电建集团核电工程有限公司摘要：城市的飞速发展让大体积混凝土结构在建设中运用的越来越普遍，然而其存在的裂缝问题也是人们关注的话题。

在实际工程施工中为了避免混凝土裂缝的产生，大多采取设置后浇带、伸缩缝和“跳仓法”，必要时预埋冷却管的措施，对于大体积混凝土本身的性能往往不够重视。

在大体积混凝土抗裂性能评价方面，抗裂指标大多数是根据混凝土不同的用途提出来的，考虑的侧重点各有不同。

因此合理的抗裂评价指标、切实有效的抗裂评判方法在大体积混凝土设计和应用中尤为重要。

关键词：大体积混凝土，绝热温升，抗裂评价，抗裂安全度1.混凝土工程相关概念辨析1.1大体积混凝土定义随着时代的进步、人们对生活要求的提高，建筑行业发展趋于大规模化，城市建设对大体积混凝土结构工程的需求越来越大，其更是在高层建筑、桥梁、地铁、水工中得到广泛应用。

混凝土材料的缺点在于抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩，破坏形式为脆性破坏，在使用过程中存在不同程度的裂缝问题。

裂缝的存在必然会造成混凝土的透水渗漏；常见的混凝土耐久性病害如：硫酸盐侵蚀破坏、氯盐侵蚀造成的钢筋锈蚀等都是由于腐蚀离子渗入混凝土内造成的，这些裂缝给腐蚀离子进入混凝土内部提供了通道，从而加强了对混凝土结构的腐蚀，缩短了混凝土的使用寿命危及建筑物的使用寿命。

因此，如何去控制混凝土裂缝产生是整个行业一直关注的重要课题。

大体积混凝土的定义没有统一的规定，但都是从尺寸、水化热及控制措施角度给出的。

美国混凝土协会（ACI）对大体积混凝土的规定：任何就地浇筑的混凝土，其尺寸之大，必须要求采取措施解决水化热问题以及随之引起的大体积变形问题，以最大限度减少开裂。

钢筋和混凝土能结合在一起的原因：1.混凝土硬化后，钢筋与混凝土之间存在黏结力，使钢筋和混凝土在荷载作用下能够协调变形，共同受力。

2.钢筋与混凝土两种材料的温度线膨胀系数相近。

3.钢筋至构件边缘的混凝土保护层对钢筋起到保护作用。

混凝土结构的特点：1.优点：取材容易，合理用材，整体性好，耐久性好，耐火性好，可塑性好。

2.缺点：自重大，抗裂性差立方体抗压强度标准值是混凝土各种力学指标的基本代表值，采用fcu,k表示，单位N/mm2，按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件，在相对湿度伟95%以上，28d或设计规定的龄期以标准试验方法测得具有95%保证率的抗压强度值。

混凝土强度等级由符号C和混凝土立方体抗压强度标准值表示。

混凝土强度等级有14个C15到C80，C50以下为普通混凝土，以上为高强度等级混凝土，C80以上为高强度混凝土。

混凝土在符合应力作用下的强度：1.混凝土的双向受力程度2.混凝土在法向应力和切应力作用下的复合程度3.混凝土的三轴受压强度徐变：混凝土结构或材料承受的荷载或应力不变，而变形或应变随时间增长的现象。

（影响因素：内在，坏境，应力因素）徐变对混凝土结构和构建的受力性能有重要影响：使结构变形增大；使受弯构件挠度加大；使长细比较大柱的附加偏心距增大；使预应力混凝土构件产生预应力损失混凝土的收缩：混凝土在空气中硬化时体积缩小的现象。

钢筋的分类：混凝土结构所采用的钢筋按化学成分的不同分为碳素结构钢和普通低合金钢，钢筋按外形的不同，分为光圆钢筋和带肋钢筋根据含碳量的不同，碳素结构钢又可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。

随着含碳量的增加，钢材的强度随之提高，但钢材的塑性和可焊性降低。

硬钢软钢的判别：有物理屈服点的钢筋称为软钢（热轧钢筋），无物理屈服点的钢筋成为硬钢（钢绞线，钢丝）。

设计时有物理屈服点的钢筋去钢筋的屈服强度作为钢筋强度的设计依据。

衡量钢筋塑性性能的基本指标是伸张率和冷弯性能。

混凝土结构设计原理部分思考题答案第一章钢筋混凝土的力学性能思考题1、钢筋冷加工的目的是什么？冷加工的方法有哪几种？各种方法对强度有何影响？答：冷加工的目的是提高钢筋的强度，减少钢筋用量。

冷加工的方法有冷拉、冷拔、冷弯、冷轧等。

这几种方法对钢筋的强度都有一定的提高，2、试述钢筋混凝土结构对钢筋的性能有哪些要求？答：钢筋混凝土结构中钢筋应具备：（1）有适当的强度；（2）与混凝土粘结良好；（3）可焊性好；（4）有足够的塑性。

4、除凝土立方体抗压强度外，为什么还有轴心抗压强度？答：立方体抗压强度采用立方体受压试件，而混凝土构件的实际长度一般远大于截面尺寸，因此采用棱柱体试件的轴心抗压强度能更好地反映实际状态。

所以除立方体抗压强度外，还有轴心抗压强度。

5、混凝土的抗拉强度是如何测试的？答：混凝土的抗拉强度一般是通过轴心抗拉试验、劈裂试验和弯折试验来测定的。

由于轴心拉伸试验和弯折试验与实际情况存在较大偏差，目前国内外多采用立方体或圆柱体的劈裂试验来测定。

6、什么叫混凝土徐变？线形徐变和非线形徐变？混凝土的收缩和徐变有什么本质区别？答：混凝土在长期荷载作用下，应力不变，变形也会随时间增长，这种现象称为混凝土的徐变。

当持续应力σC ≤0.5f C 时，徐变大小与持续应力大小呈线性关系，这种徐变称为线性徐变。

当持续应力σC >0.5f C时，徐变与持续应力不再呈线性关系，这种徐变称为非线性徐变。

混凝土的收缩是一种非受力变形，它与徐变的本质区别是收缩时混凝土不受力，而徐变是受力变形。

10、如何避免混凝土构件产生收缩裂缝？答：可以通过限制水灰比和水泥浆用量，加强捣振和养护，配置适量的构造钢筋和设置变形缝等来避免混凝土构件产生收缩裂缝。

对于细长构件和薄壁构件，要尤其注意其收缩。

第二章混凝土结构基本计算原则思考题1．什么是结构可靠性？什么是结构可靠度?答：结构在规定的设计基准使用期内和规定的条件下（正常设计、正常施工、正常使用和维护），完成预定功能的能力，称为结构可靠性。

第9章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝9.1选择题1．下面的关于受弯构件截面弯曲刚度的说明错误的是（ D ）。

A ． 截面弯曲刚度随着荷载增大而减小；B ． 截面弯曲刚度随着时间的增加而减小；C ． 截面弯曲刚度随着变形的增加而减小；D ． 截面弯曲刚度不变；2．钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中关于荷载、材料强度取值说法正确的是（B ）。

A ． 荷载、材料强度都取设计值；B ． 荷载、材料强度都取标准值；C ． 荷载取设计值，材料强度都取标准值；D ． 荷载取标准值，材料强度都取设计值；3．钢筋混凝土受弯构件挠度计算公式正确的是（ D ）。

A ．sk B l M S f 2=；B ．B l M S f k 2=；C ．sq B l M S f 2=；D ．B l M S f q 2=；4．下面关于短期刚度的影响因素说法错误的是（ B ）。

A ．ρ增加，sB 略有增加；B ．提高混凝土强度等级对于提高s B 的作用不大；C ．截面高度对于提高s B 的作用的作用最大；D ．截面配筋率如果满足承载力要求，基本上也可以满足变形的限值；5．《混凝土结构设计规范》定义的裂缝宽度是指：（ B ）。

A ． 受拉钢筋重心水平处构件底面上混凝土的裂缝宽度；B ． 受拉钢筋重心水平处构件侧表面上混凝土的裂缝宽度；C ． 构件底面上混凝土的裂缝宽度；D ． 构件侧表面上混凝土的裂缝宽度；6．减少钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度，首先应考虑的措施是（ A ）。

A ． 采用直径较细的钢筋；B ． 增加钢筋的面积；C ． 增加截面尺寸；D．提高混凝土强度等级；7．混凝土构件的平均裂缝间距与下列哪个因素无关（ A ）。

A．混凝土强度等级；B．混凝土保护层厚度；C．纵向受拉钢筋直径；D．纵向钢筋配筋率；8．提高受弯构件截面刚度最有效的措施是（ D ）。

A．提高混凝土强度等级；B．增加钢筋的面积；C．改变截面形状；D．增加截面高度；9．关于受弯构件裂缝发展的说法正确的是（ C ）。

混凝土抗裂设计规范一、前言混凝土结构在工程中应用广泛，抗裂性能是混凝土结构设计中非常重要的一项技术指标。

混凝土结构在使用过程中，由于外部荷载和温度变化等因素会产生裂缝，因此，合理的抗裂设计方案可以有效地保证混凝土结构的安全性和耐久性。

本文根据国家有关标准和规范，对混凝土抗裂设计进行详细的规范说明。

二、设计依据1.《建筑结构荷载规范》GB 50009-20122.《混凝土结构设计规范》GB 50010-20103.《钢筋混凝土结构设计规范》GB 50010-20104.《混凝土结构设计标准》JGJ 85-2011三、抗裂设计基本原理混凝土结构在设计时应当考虑以下因素：1.混凝土的抗裂性能；2.钢筋的抗拉强度；3.外部荷载和温度变化等因素对结构的影响。

混凝土的抗裂性能是设计混凝土结构的重要指标之一。

混凝土的抗裂性能主要受以下因素影响：1.混凝土的强度；2.混凝土的工作性能；3.混凝土的配合比；4.混凝土的制作和养护。

在混凝土结构的设计中，应根据结构的不同部位、受力情况和使用要求，合理选择混凝土的抗裂措施，保证结构的安全性和耐久性。

四、混凝土抗裂设计规范1.混凝土的抗裂措施（1）控制混凝土的伸缩变形，采用合理的配合比和制作工艺，控制混凝土的收缩率和膨胀率，保证混凝土的工作性能和稳定性。

（2）采用抗裂型混凝土，通过控制混凝土的含水量和配合比，增加混凝土内部的骨料密度和强度，提高混凝土的抗裂性能。

（3）增加混凝土的钢筋配筋率，通过增加钢筋的数量和布置方式，增强混凝土的抗裂能力。

（4）采用预应力混凝土，通过预应力钢筋的预压作用，控制混凝土的收缩率和膨胀率，提高混凝土的抗裂性能。

2.混凝土抗裂设计参数（1）混凝土强度等级：应根据结构的使用要求和受力情况，合理选择混凝土的强度等级，保证结构的安全性和耐久性。

（2）混凝土工作性能：应根据混凝土的使用要求和受力情况，选择合适的混凝土工作性能，保证混凝土的稳定性和抗裂性能。

混凝土抗裂性能标准要求一、引言混凝土作为建筑材料之一，在建筑领域中应用广泛。

在使用过程中，混凝土的抗裂性能是一个非常重要的指标。

针对混凝土抗裂性能的标准要求，可以保证建筑物的结构安全和使用寿命，减少事故发生的风险，提高建筑质量和可靠性。

二、混凝土抗裂性能的定义混凝土抗裂性能是指混凝土在受到外力作用下，不会出现裂缝或者裂缝的数量和宽度控制在一定范围内的能力。

混凝土抗裂性能是很多建筑结构的重要性能指标，如钢筋混凝土梁、板、柱等。

三、混凝土抗裂性能的标准要求1.应满足国家和地方标准规定的要求混凝土抗裂性能应满足国家和地方标准规定的要求。

例如《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中要求，混凝土在受到负荷时应满足一定的变形控制要求，以保证结构的安全性和耐久性。

同时，还要求混凝土在受到负荷时应具有一定的韧性，以降低结构的应力集中度，增加结构的破坏韧性，提高结构的抗震性能。

2.要满足设计要求混凝土抗裂性能还应满足设计要求。

在混凝土结构设计中，需要根据结构的使用环境、受力情况等因素，制定混凝土抗裂性能的设计要求。

例如，建筑物的使用环境很恶劣，混凝土应具有较高的抗裂性能，以保证建筑物的安全性和使用寿命。

3.要满足施工要求混凝土抗裂性能还应满足施工要求。

在混凝土施工过程中，需要严格控制混凝土的配合比、搅拌时间、施工温度等因素，以保证混凝土的质量和性能。

同时，还需要采取合适的施工工艺和措施，如加强混凝土的养护、控制混凝土表面的温度等，以保证混凝土的抗裂性能。

4.要满足检验要求混凝土抗裂性能还应满足检验要求。

在混凝土的生产和使用过程中，需要进行混凝土抗裂性能的检验，以验证混凝土的质量和性能是否符合设计要求和标准规定。

例如，可以通过对混凝土试块的拉伸试验、裂缝宽度测试等方法进行混凝土抗裂性能的检验。

四、混凝土抗裂性能的评价指标1.抗裂强度抗裂强度是指混凝土在受到负荷时，能够承受的最大应力。

抗裂强度是评价混凝土抗裂性能的重要指标之一。

混凝土的劈裂强度设计原理一、引言混凝土是一种广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程结构中的材料。

在设计混凝土结构时，需考虑其强度、韧性、耐久性等性能，其中劈裂强度是混凝土结构的重要性能之一。

本文将详细介绍混凝土的劈裂强度设计原理。

二、混凝土的劈裂强度混凝土的劈裂强度指的是混凝土在受到拉应力时，发生劈裂的抗力。

由于混凝土的抗拉强度较低，所以在受到拉应力时，容易发生劈裂破坏。

混凝土的劈裂强度是混凝土结构中抗裂能力的重要指标。

三、混凝土劈裂强度设计原理1. 劈裂强度计算公式混凝土的劈裂强度计算公式为：fctd = k1 × k2 × fctm其中，fctd为混凝土的设计劈裂强度，k1为尺寸效应系数，k2为配筋率系数，fctm为混凝土的平均抗拉强度。

2. 尺寸效应系数尺寸效应系数是指考虑构件尺寸对劈裂强度的影响，需要在计算中引入一个修正系数。

尺寸效应系数k1的计算公式为：k1 = 1 + 200/d其中，d为构件的截面尺寸，单位为mm。

3. 配筋率系数配筋率系数是指考虑混凝土配筋对劈裂强度的影响，需要在计算中引入一个修正系数。

配筋率系数k2的计算公式为：k2 = 0.5 + 0.25 × ρ其中，ρ为混凝土截面受拉钢筋的面积比例。

4. 平均抗拉强度平均抗拉强度fctm是指混凝土在试验中的平均抗拉强度。

在实际设计中，通常采用混凝土的28天标准抗拉强度来作为平均抗拉强度。

5. 劈裂控制混凝土结构中存在许多因素会影响劈裂强度，如混凝土的强度、配筋率、构件尺寸等。

为确保混凝土结构的安全性，需要在设计中进行劈裂控制。

通常采用以下措施来控制混凝土的劈裂：（1）合理控制混凝土的配筋率，避免过度配筋造成劈裂。

（2）在混凝土中添加适量的纤维材料，提高混凝土的韧性和抗裂能力。

（3）在混凝土结构中设置伸缩缝或预留缝，避免因温度变化引起的劈裂。

（4）在混凝土结构的受拉区域设置钢筋，提高混凝土的抗拉能力。

混凝土结构设计裂缝产生的原因及抗裂措施摘要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，混凝土裂缝产生的原因也很多，在结构设计过程中就需要根据不同的结构形式和不同的结构构件预判可能出现的裂缝，再根据不同的可能出现的裂缝采取相应的预防措施。

随着社会的发展与进步，重视混凝土结构设计具有重要的意义。

本文主要简单介绍混凝土结构设计中裂缝产生的原因及抗裂措施。

关键词：混凝土结构设计；抗裂设计；抗裂措施1 混凝土结构设计裂缝产生的原因1.1 设计因素由于借用地质报告造成差错，地基钻探勘测不准，业余设计者错误设计。

图纸采用梁板平法，表达较简单，施工单位若识图水平较差，理解错误。

1.2 环境因素混凝土具有热胀冷缩的性质，当环境温度发生变化，或水泥水化热使混凝土温度发生变化时，钢筋混凝土结构就产生温度变形。

而建筑物中的结构构件在温度变形和约束的共同作用下，产生温度应力，当这种应力超过混凝土的抗裂强度时，就产生温度裂缝。

如:自防水屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。

温度裂缝的特征:裂缝的宽度大小不一，但每一条裂缝宽度变化不大，裂缝宽度随着温度变化而变化。

一般会出现表面的、较深的或贯穿性裂缝。

其中表层裂缝的方向一般无规律性;较深的或贯穿裂缝走向，往往与主筋方向平行或接近平行。

普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题，只要裂缝宽度符合规范规定，都属正常情况。

但对宽度超过规范规定，或降低构件的承载能力，或有失稳破坏可能，或影响耐久性等方面的裂缝等都应认真分析，慎重处理。

1.3 施工方面施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂的另一个主要原因。

由于施工原因造成裂缝出现的因素很多，主要有：水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。

若工程上用了这些不合格的材料就会导致质量事故，所以说只有把好材料的质量关，工程质量才会在根本上得到保证。

混凝土是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。

因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

混凝土抗裂性试验方法混凝土是一种常用的建筑材料，它具有强度高、耐久性好等特点，但在使用过程中，由于各种原因，常会出现裂纹的情况。

为了保证混凝土结构的安全性和使用寿命，需要对其抗裂性进行评估。

以下是常见的混凝土抗裂性试验方法。

一、抗裂性试验的目的二、试验设备和试验材料1.试验设备：拉力试验机、压痕机等。

2.试验材料：混凝土试块、试验钢筋等。

三、抗裂性试验的方法1.受拉试验：将混凝土试块放置在拉力试验机上，通过增大拉力的方式，使试块受到拉力的作用，观察混凝土试块是否会发生裂纹，并记录试块破坏时的拉力值。

2.压痕试验：使用压痕机对混凝土进行压力测试，观察混凝土表面是否会出现裂纹，并记录压痕深度和载荷数值。

3.钢筋拉力试验：使用拉力试验机对试验钢筋进行拉力测试，观察钢筋表面是否会出现裂纹，并记录破坏时的拉力值。

四、抗裂性试验的注意事项1.试验过程中要注意安全，操作人员需佩戴好安全帽、手套等防护用品。

2.试验前要检查试验设备的运行状态，确保设备正常。

3.试验材料的选择应符合相关标准，试块制备要规范，确保试验的准确性和可靠性。

4.试验过程中要严格按照试验方法执行，不得随意调整试验参数。

5.在试验过程中要及时记录试验数据，并及时处理试验结果。

五、抗裂性试验的数据分析和结果判定1.根据试验数据，计算试验块或试验钢筋的抗拉强度和抗拉模量。

2.根据试验结果，判断混凝土是否具有良好的抗裂性能。

一般来说，抗拉强度和抗拉模量越高，混凝土的抗裂性能就越好。

3.根据试验结果，可以对混凝土的使用和设计提出建议，例如增加混凝土配筋量、使用添加剂等。