(三)裂縫的形成、控制和寬度驗算
1．裂縫的形成和開展
引起鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因很多，主要因素有：荷載效應(yīng)、外加變形和約束變形、鋼筋銹蝕等。
(1)由荷載效應(yīng)(如彎矩、剪力、扭矩及拉力等)的直接作用引起的裂縫，其寬度與穿越裂縫的鋼筋應(yīng)力σs近乎成正比。如使用荷載下σs不高，構(gòu)件的裂縫寬度很小，但隨著鋼筋應(yīng)力的增大，裂縫控制越來越應(yīng)給于重視。
(2)由外加變形或約束變形引起的裂縫，一般是由于基礎(chǔ)的不均勻沉降、混凝土的收縮變形及溫度變化等因素而產(chǎn)生的。約束變形越大，裂縫寬度也越大。如梁、板與剛度較大的構(gòu)件相連系產(chǎn)生外部約束，或構(gòu)件截面由于超配筋產(chǎn)生內(nèi)部約束，收縮使混凝土受拉導(dǎo)致開裂；溫差引起裂縫，如新老混凝土的疊合面處，由于新澆注混凝土的水化熱與已經(jīng)冷卻的老混凝土構(gòu)件的溫差產(chǎn)生的裂縫；又如煙囪由于內(nèi)外表面溫度梯度較大，使煙囪外表面形成垂直裂縫。
(3)由于保護層混凝土的碳化，或冬季施工中摻氯鹽過多會導(dǎo)致鋼筋銹蝕，銹蝕產(chǎn)生的體積比鋼筋被侵蝕的體積大2－3倍，從而使外圍混凝土產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力，引起沿鋼筋縱向長度的縱向裂縫。
在合理設(shè)計和正常施工的條件下，荷載效應(yīng)的直接作用往往不是形成裂縫寬度過大的主要原因，許多裂縫是幾種因素綜合的結(jié)果，其中溫度與收縮是裂縫出現(xiàn)和發(fā)展的主要因素。
一般情況下，可以通過下列措施來避免裂縫的產(chǎn)生，如：合理地設(shè)置溫度縫來避免或減少溫度裂縫的出現(xiàn)；通過設(shè)置沉降縫、選擇剛度大的基礎(chǔ)類型、做好地基持力層的選擇和驗槽處理工作，來防止或減少由于不均勻沉降引起的沉降裂縫；通過保證混凝土保護層的厚度來防止縱向鋼筋銹蝕，以免引起沿鋼筋長度方向的縱向裂縫；通過布置構(gòu)造鋼筋(如梁中的腰筋和板、墻中的分布鋼筋)來避免收縮裂縫。
影響裂縫寬度的主要因素有：
1)鋼筋應(yīng)力；
2)鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)強度；
3)鋼筋的有效約束區(qū)：通過粘結(jié)力將拉力擴散到混凝土上去，能有效地約束混凝土回縮的區(qū)域，稱為鋼筋的有效約束區(qū)，或稱鋼筋的有效埋置區(qū)。在設(shè)計中，采用較小直徑鋼筋，沿截面受拉區(qū)外緣以不大的間距均勻布置，使裂縫分散和裂縫寬度減小，就是利用了約束區(qū)的概念。
4)混凝土保護層的厚度。

　2．控制裂縫寬度的構(gòu)造措施
(1)對跨中垂直裂縫的控制
當(dāng)梁的截面高度超過700mm時，在梁的兩側(cè)每隔200～400㎜應(yīng)設(shè)置—根直徑不小于10mm的縱向構(gòu)造鋼筋(即腰筋)。
(2)對斜裂縫的控制
為了減小斜裂縫的寬度，要求每一條斜裂縫至少有一根箍筋通過，當(dāng)剪力較大時至少有2根箍筋通過。因此，箍筋的布置應(yīng)本著“細(xì)而密”的原則�！兑�(guī)范》表10．2．10中，在V>0.7ftbh0一欄對構(gòu)件出現(xiàn)裂縫后箍筋的最大間距Smax作了規(guī)定。實驗資料分析表明，箍筋配置如能滿足受剪承載力的要求，又能滿足Smax的構(gòu)造規(guī)定，則同時可以滿足在使用階段下裂縫寬度不大于0.2mm的要求。
(3)對節(jié)點邊緣垂直裂縫寬度的控制
滿足受拉縱筋的水平錨固長度是控制節(jié)點邊緣垂直裂縫寬度的有效措施。

　圖11—63表示框架梁的端節(jié)點，上部縱向受拉鋼筋錨入節(jié)點的錨固長度分水平段和垂直段兩部分。水平段的鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力是很大的，若水平段過短，會出現(xiàn)粘結(jié)破壞。水平段鋼筋在拉力作用下產(chǎn)生的伸長變形，將引起節(jié)點邊緣的垂直裂縫寬度過大，因此，規(guī)范規(guī)定水平段長度不能小于0．4la。由于垂直長度的存在，受拉鋼筋一般不會發(fā)生被拔出的現(xiàn)象。
3．最大裂縫寬度ωmax的計算
規(guī)范給出了最大裂縫寬度ωmax按下式計算：

　　最大裂縫寬度應(yīng)滿足公式(11-148)的要求。最大裂縫寬度允許值[ω]見表11－29。
　　應(yīng)該注意的是：一般情況下，鋼筋混凝土構(gòu)件總是在帶有裂縫的情況下工作的，也就是說，除特殊不允許出現(xiàn)裂縫的情況外，鋼筋混凝土構(gòu)件是允許出現(xiàn)裂縫的，只是對裂縫最大寬度加以限制：對處于室內(nèi)正常環(huán)境下工作的一類環(huán)境構(gòu)件，最大裂縫寬度允許值[ω]=0，3mm；對處于露天或室內(nèi)潮濕環(huán)境、濱海室外等二、三類環(huán)境條件下、或一類環(huán)境中的的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，最大裂縫寬度允許值[ω]=0．2mm；對處于年平均相對濕度小于60％地區(qū)一類環(huán)境的受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度允許值可放寬到[ω]=0．4㎜。