混凝土结构设计原理

混凝土结构裂缝成因：荷载引起的受弯、受拉、受剪、受扭及局部承压；以及温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等。受弯构件裂缝首先出现在受拉区，随荷载增大裂缝数量增多、宽度加大。

按 GB 50010，裂缝控制分为三级：一级——严格要求不出现裂缝；二级——一般要求不出现裂缝或按允许宽度验算；三级——允许出现裂缝但须验算最大裂缝宽度不超过限值。

受弯构件按荷载效应标准组合并考虑长期影响时，受拉边缘混凝土拉应力超过抗拉强度即出现裂缝。计算裂缝宽度时取受拉钢筋重心处作为控制截面，并考虑有效受拉混凝土面积 $A_{te}$ 与纵向受拉钢筋面积 $A_s$ 之比 $\rho_{te}$。

减小裂缝宽度的构造措施：适当加密箍筋或设置温度收缩钢筋；增大混凝土保护层会增大裂缝宽度计算值，故应在满足耐久前提下合理确定保护层厚度；采用预应力、增大截面高度或提高钢筋等级亦有助控裂。