第八章 钢筋混凝土构件裂缝及变形的验算

※学习要点：
●熟悉正常使用阶段对钢筋混凝土构件力学性能要求的意义；
●掌握平均裂缝宽度的计算原理和裂缝宽度验算方法；
●掌握截面受弯刚度计算原理和构件挠度的验算方法；

第1节 概 述
结构功能要求
安全性—承载能力极限状态。
适用性—影响正常使用：如吊车、精密仪器振动、变形过大对非结构构件的影响：门窗开关，隔墙开裂等。心理承受：不安全感，振动噪声。
耐久性—裂缝过宽：钢筋锈蚀导致承载力降低，影响使用寿命，外观感觉。
1．结构的极限状态:
承载能力极限状态: 安全性
正常使用极限状态: 适用性和耐久性
对于结构的正常使用极限状态，主要验算构件的裂缝宽度以及变形（刚度），其对生命财产的危害性比超过承载力极限状态要小，因此相应的可靠度水平可比承载力极限状态低一些。因而用荷载和材料强度的标准值。

S_k——作用效应标准值，如挠度、变形和裂缝宽度。
以受弯构件为例，在荷载标准值产生的弯矩可表示为

由于活荷载达到其标准值Q_k的作用时间较短，故M_sk称为短期弯矩，其值约为弯矩设计值的50%~70%。
由于在荷载的长期作用下，构件的变形和裂缝宽度随时间增长，因此考虑长期荷载的影响，长期弯矩可表示为，

2．裂缝控制等级
一级：严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；
二级：一般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；按准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，当有可靠经验时可适当放松；
三级：允许出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响时，应满足ω_max≤ω_lim。
3．变形控制
第一类：规定出计算跨度与梁高比值的最大限值l₀/h≤[l₀/h]，
第二类：规定最大挠度值为跨长的函数。我国规范采用此类，规定最大挠度按荷载效应标准组合并考虑长期作用的影响计算，其计算值不应超过允许值。