i1
j1
qj——第 j 个可变作用的准永久值系数；
11
第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
过大裂缝对结构的影响——引起钢筋的严重锈蚀，降低结构
的耐久性，损坏结构的外观，引 起使用者的不安
裂缝控制——达到正常使用极限状态界限时临界裂缝宽度的限值
裂缝宽度的计算
产生原因——荷载作用； 混凝土的组成成分； 温度变化；
混凝土的收缩和徐变； 基础的不均匀沉降； 钢筋的锈蚀
裂缝形态——正裂缝；斜裂缝；粘结裂缝
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
图5－1裂缝形态
13
第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
5.1 钢筋混凝土构件裂缝宽度验算
裂缝的成因及对策 砼结构中存在拉应力是产生裂缝的必要条件。 主拉应力达到砼抗拉强度时，不立即产生裂缝；
5.3.5 电机层楼面的支承梁应按作用的长期效应的准永久 组合进行变形计算，其允许挠度应符合下式要求:
wv

l0 750
式中wv ——支承梁的计算挠度(mm)； l0 ——支承梁的计算跨度(mm)。
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第正五常章 使钢用筋混极凝限土受状弯态构件下的，裂缝作宽用度和短挠期度验效算应的标准组合Ss 作用长期效应的准永久组合Sd
轴心受拉或小偏心受拉 应按不出现 作用短期效应的标准组合
(全面处于受拉)
裂缝控制
受弯或大偏心受压、大 按限制裂缝 作用长期效应的准永久组合
偏心受拉状态
宽度控制
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
5.3.4 钢筋混凝土构筑物构件的最大裂缝宽度限值， 应符合表5.3.4的规定。
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
（钢筋锈蚀、不安全感、漏水等）
产生过大的振动影响使用。 采用荷载标准值及材料强度标准值。
4按荷载效应的短期组合及长期组合分别验算。
第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
结构设计首先要满足承载能力的要求，以保证结构安 全使用；然后按正常使用极限状态进行校核，以保结构的 适用性及耐久性。
5.3.1 对正常使用极限状态，结构构件应分别按作用短期效应 的标准组合或长期效应的准永久组合进行验算，并应保证 满足变形、抗裂度、裂缝开展宽度、应力等计算值不超过 相应的规定限值。
5.3.2 对混凝土贮水或水质净化处理等构筑物，当在组合作用 下，构件截面处于轴心受拉或小偏心受拉(全面处于受拉)状 态时，应按不出现裂缝控制；并应取作用短期效应的标准 组合进行验算。
第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
Water and Waste Water Engineering Structure
合肥工业大学土木与水利工程学院 道路桥梁工程系 方诗圣 汪权 朱亚林
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
属于 钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算 主要内容：
钢筋混凝土构件裂缝宽度验算 钢筋混凝土受弯构件的挠度验算 混凝土构件的截面延性 混凝土结构的耐久性
重点：
考虑构件变形、裂缝和耐久性的重要性 钢筋混凝土构件变形和裂缝宽度的验算方法
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
结构的功能:
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
裂缝宽度验算范围：一般钢筋砼构件。 变形验算范围：严格限制变形的构件。
最大裂缝宽度容许值根据环境类别及长、短期组合确定。 变形容许值根据构件类型及长、短期组合确定。
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第正五常章 使钢用筋混极凝限土受状弯态构件设的计裂缝表宽达度和式挠度验算
给排水结构设计规范 GB50069－2019 5.3 节 规定
° å µ×ÁÑ · ì (c) ° å ÔÚ Êú Ïò ºÉ ÔØ Ï ĵ ÁÑ · ì 26
对其它结构构件的影响
振动、变形过大
正常使用
极限状态
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
3
第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
结构的极限状态分为两类：
（一）承载能力极限状态:结构或构件达到最大承载力或不适应承 载的过大变形。
1. 标准组合Ss
m
n
Ss C GG iikC Q 1Q 1kc C QQ jjk
i1
j2
对水塔等构筑物，当计入风荷载时可取 c = 0.6；
当不计入风荷载时，应为
m
n
Ss CGG i ik CQQ j jk
i1
j1
2.准永久组合Sdmn Sd CGG iik CQj qjQjk
当拉应变达到极限拉应变etu 时才出现裂缝。
裂缝分荷载和非荷载因素引起的两类 。 非荷载因素如温度变化、砼收缩、基础不均匀沉
降、塑性坍落、冰冻、钢筋锈蚀及碱一骨料化学反 应等都能引起裂缝。
水工钢筋砼结构中，大部分裂缝由非荷载因素引
起。
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
Íä Çú ÁÑ · ì ¼ô ÇÐ ÁÑ · ì (a) Êú Ïò ºÉ ÔØ Ï µÄ ÁÑ · ì
5.3.3 对钢筋混凝土贮水或水质净化处理等构筑物，当在组合 作用下，构件截面处于受弯或大偏心受压、受拉状态时， 应按限制裂缝宽度控制；并应取作用长期效应的准永久组 合进行验算。
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
抗裂度、裂缝开展宽度验算的规定归纳如下
构件截面受力状态 验算要求
作用组合
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第五章 钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
正常使用极限状态：结构构件达到影响正常使用或耐久 性能的某项规定限值。
正常使用极限状态验算可能成为设计中控制情况。 一般只对持久状况进行验算。 验算内容：抗裂验算、裂缝宽度验算及变形验算。 抗裂验算范围：承受水压的轴拉、小偏拉及发生裂缝后
引起严重渗漏构件。
超过该极限状态，结构就不能满足预定的安全性要求。 对各种结构构件都应进行该极限状态设计。 采用荷载设计值及材料强度设计值。 荷载效应采用基本组合及偶然组合。
（二）正常使用极限状态：超过该极限状态，结构就不满足预定的适用性 和耐久性要求。
产生过大的变形，影响正常使用和外观；（不安全感、不能正常使用等） 产生过宽的裂缝，对耐久性有影响或者产生人们心理上不能接受的感觉；