第六章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算.docx
《第六章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章 钢筋混凝土受扭构件承载力计算.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第六章钢筋混凝土受扭构件承载力计算
第六章钢筋混凝土受扭构件承载力计算
1．钢筋混凝土构件受扭状态可以分为哪两大类？
何谓平衡扭转和协调扭转？
答：
钢筋混凝土构件受扭状态可以分为两大类，平衡扭转和协调扭转。
平衡扭转是指其扭矩依据构件扭矩平衡关系，由荷载直接确定且与构件的扭转刚度无关的受扭状态；例如支承悬臂板的梁及吊车梁等承受的扭矩既为平衡扭转。
对于平衡扭转，构件必须具有足够的受扭承载力，否则将因不能与作用扭矩平衡而引起破坏。
协调扭转是指作用在构件上的扭矩由平衡关系与变形协调条件共同确定的受扭状态；例如框架中的边梁，受到次梁负弯矩的作用，在边梁上引起的扭转。
对于协调扭矩，在受力过程中，因为混凝土和钢筋的非线性性能，尤其是混凝土的开裂和钢筋的屈服，会引起内力重分布。
2．钢筋混凝土构件在纯扭作用下的破坏状态随配筋状况的不同大致可分为哪四种类型？
各有何破坏特点？
答：
钢筋混凝土构件在纯扭作用下的破坏状态随配筋状况的不同大致可分为适筋破坏、部分超筋破坏、超筋破坏、少筋破坏四种类型。
它们的何破坏特点如下：
（1）适筋破坏
正常配筋条件下的钢筋混凝土构件，在外扭矩的作用下，纵筋和箍筋首先达到屈服强度，然后混凝土压碎而破坏。
这种破坏与受弯构件的适筋梁类似，属延性破坏，此类受扭构件称为适筋构件；
（2）部分超筋破坏
当纵筋和箍筋配筋比率相差较大，破坏时仅配筋率较小的纵筋或箍筋达到屈服强度，而另一种钢筋不屈服，此类构件破坏时，亦具有一定的延性，但比适筋构件的延性小，此类构件称为部分超配筋构件；这类构件应在设计中予以避免。
（3）超筋破坏
当纵筋和箍筋配筋率都过高，会发生纵筋和箍筋都没有达到屈服强度，而混凝土先行压坏的现象，这种现象类似于受弯构件的超筋脆性破坏，这种受扭构件称为超配筋构件；这类构件应在设计中予以避免。
（4）少筋破坏
当纵筋和箍筋配置均过少，一旦裂缝出现，构件会立即发生破坏，此时纵筋和箍筋应力不仅能达到屈服强度而且可能进入强化阶段，配筋只能稍稍延缓构件的破坏，其破坏性质与素混凝土矩形截面构件相似，破坏过程急速而突然，破坏扭矩基本上等于开裂扭矩。
其破坏特性类似于受弯构件的少筋梁，这类构件应在设计中予以避免。
3．如何考虑矩形截面纯扭构件的开裂扭矩？
答：
（1）在计算纯扭构件开裂扭矩，忽略钢筋的影响。
钢筋混凝土构件受扭时，在开裂前，应变很小，从而钢筋的应力也很小，因此钢筋对开裂扭矩的影响不大。
（2）若将混凝土视为弹性材料，则矩形截面构件在扭矩作用下，最大剪应力发生在截面长边的中点，其主拉应力和主压应力轨迹线呈45正交螺旋线，且在数值上等于扭剪应力。
当最大扭剪应力或最大主拉应力达到混凝土的抗拉强度
时，构件开裂，从而开裂扭矩
为
式中：
－混凝土的抗拉强度；
－矩形截面的宽度；
－矩形截面的高度；
－为与比值h/b有关的系数，当比值h/b=1~10时，=0.208~0.313。
（3）若将混凝土视为理想塑性材料，则截面上某一点应力达到材料的屈服强度时，只意味着局部材料开始进入塑性状态，构件仍能继续承担荷载，直到截面上的应力全部达到材料的屈服强度时，构件才达到其极限承载力。
截面上各点的剪应力值均等于混凝土的抗拉强度，从而开裂扭矩
为
式中
－截面受扭塑性抵抗矩；矩形截面
－混凝土的抗拉强度；
－矩形截面的宽度；
－矩形截面的高度；
（4）实际上，对于钢筋混凝土的构件来说，混凝土既非理想弹性材料，又非理想塑性材料，而是介于两者之间的弹塑性材料。
因此，如果按弹性材料的应力分布进行计算，将低估构件的开裂扭矩；而按完全塑性的应力分布进行计算，却又高估构件的开裂扭矩。
根据试验资料分析，《规范》建议采用塑性材料的应力图形，但将混凝土的抗拉强度
乘以折减系数0.7，即矩形截面混凝土构件的开裂扭矩可按下列公式计算：
4．应用变角空间桁架模型对构件抗扭计算时有何假定？
答：
对于钢筋混凝土纯扭构件的承载力计算，应用变角空间桁架模型，理论研究分析表明，混凝土构件在开裂后，裂缝充分发展，直到钢筋应力接近屈服强度时，截面核心混凝土退出工作，从而可以将实心截面的钢筋混凝土受扭构件，假想为一个箱形截面构件。
该模型对构件抗扭计算的假定是：
（1）忽略核芯混凝土的受扭作用和钢筋的销栓作用；
（2）纵筋和箍筋只承受拉力，分别为桁架的弦杆和腹杆；
（3）混凝土只承受压力，具有螺旋形裂缝的混凝土外壳组成桁架的斜压杆，其倾角为变角。
具有螺旋形裂缝特征的混凝土外壳结合纵筋和箍筋共同组成空间桁架以抵抗外扭矩，将构件开裂后的破坏形态比拟为一个空间桁架：
纵筋可视为桁架的弦杆，箍筋可视为桁架的竖杆，斜裂缝间的混凝土条带可视为桁架的斜压腹杆，三者共同受力。
采用变角度空间桁架模型旨在建立外扭矩与混凝土斜压杆、纵筋拉杆、箍筋竖杆之间的静力平衡方程式。
5．纯扭构件受扭配筋的限制条件是什么？
答：
纯扭构件受扭配筋限制条件有截面限制要求和最小的受扭配筋要求。
（1）截面限制要求
当受扭钢筋配筋量过多时，可能在受扭钢筋屈服以前便由于混凝土被压碎而使构件破坏。
这时，即使进一步增加钢筋，构件的受扭承载力几乎不再增加。
也就是说，在这种情况下，构件的受扭承载力取决于混凝土强度和截面尺寸。
因此，《规范》规定，当h/b<6时，受纯扭构件的截面限制条件为
式中
—受纯扭构件承受的扭矩；
c—为混凝土强度的影响系数；其取值与斜截面承载力计算公式相同。
—受纯扭构件的截面受扭塑性抵抗矩。
—混凝土抗压强度设计值。
（2）最小的受扭配筋要求
当受扭钢筋配量过少或过稀时，配筋将无助于开裂后构件的受扭承载力。
因此，为防止受纯扭构件在适筋时混凝土发生脆断，应使钢筋混凝土受纯扭构件的承载力不小于其开裂扭矩。
根据此原则和试验结果分析，受纯扭构件的最小配筋率为
受扭箍筋配筋率：
受扭纵向钢筋配筋率：
当作用于构件上的扭矩小于构件的开裂扭矩时，该扭矩将由混凝土承担。
于是，《规范》规定，对于h/b≤6的纯扭构件，当满足式
时，可按构造要求配置受扭钢筋。
6．钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩，甚至轴力共同作用下，其破坏特征和承载力与哪些因素有关？
答：
钢筋混凝土构件在弯矩、剪力和扭矩，甚至轴力共同作用下的受力状态是较为复杂的，要准确地计算其承载力是相当复杂的问题。
其破坏特征和承载力是与所作用的外部荷载条件和构件的内在因素有关。
对于外部荷载条件，通常以扭弯比
和扭剪比
表示。
构件的内在因素，则是指构件的截面形状、尺寸，配筋和材料强度。
7．构件在弯剪扭共同作用下有哪几种破坏形式？
答：
构件在弯剪扭共同作用下有以下几种破坏形式：
（1）试验表明，受弯剪扭作用的构件，在适筋条件下，扭弯比较小时，即弯矩作用比扭矩显著，即裂缝首先发生在构件的受拉底面，这是在弯矩和扭矩共同作用下拉应力的叠加且以弯曲拉应力为主造成的；然后裂缝发展到两个侧面，截面顶部纵筋受压，在弯曲受压的基础上承受扭矩引起的拉力，这是互相消弥的有利方面。
在三个面上的螺旋形裂缝形成一个扭曲破坏面，第四个面为弯曲受压顶面。
构件破坏时体现为先是与螺旋形裂缝相交的纵筋和箍筋受拉达到屈服强度，最终截面上边缘的混凝土受压破坏。
这种破坏形式称为弯型破坏。
（2）若扭弯比和扭剪比均较大，即扭矩作用显著时，如果构件顶部配筋较少，因为弯矩较小，在构件顶面产生的压应力也较小，受到扭矩作用下的拉力就会抵消弯曲作用下的压应力，且所余的拉力作用较大，这时顶部纵筋先于构件底部纵筋达到受拉屈服强度，破坏面始于构件顶面发展到两个侧面。
这种破坏形式称为扭型破坏。
（3）当剪力和扭矩都较大，扭剪比又较大时，则裂缝首先出现在构件扭矩产生应力流和剪力流同向的侧面上，然后向顶面和底面发展，这三个面上的螺旋形裂缝形成破坏面，破坏时与螺旋形裂缝相交的钢筋受拉并达到屈服强度，受压区靠近另一侧面（扭矩产生应力流与剪力应力流异向）。
这种破坏称为剪扭型破坏。
（4）试验表明，如果剪力起显著作用而扭矩较小即扭剪比较小时，还会发生与剪压破坏十分相近的受剪破坏形态，实际上已经是剪力在起控制作用了。
8．在弯剪扭共同作用下，《规范》简化计算构件承载力的思路如何？
答：
在弯剪扭共同作用下，构件的受弯、受剪、受扭承载力是相互影响的，即存在相关性。
《规范》简化计算构件承载力的思路：
对单独由混凝土贡献的承载力部分考虑相关关系，对于钢筋贡献的承载力部分采用线性叠加的方法。
即对于弯矩的作用，按受弯构件的正截面受弯承载力计算公式，单独计算其所需的纵向钢筋；对于剪力和扭矩的作用，采用混凝土受力相关、钢筋受力不相关的计算方法，计算其所需的纵向钢筋和箍筋；然后，将上述二者的计算结果相叠加，即得弯剪扭构件所需的纵筋和箍筋。
具体的讲，在受剪、受扭承载力计算公式中，均有反映混凝土提供承载力的一项，受剪计算式中的
（或在集中荷载作用下的独立梁为
）和受扭计算式中的
。
显然在扭剪共同作用下，对混凝土的抗扭和抗剪能力进行简单叠加是既不合理也不安全，所以应考虑其相关性。
扭矩将降低混凝土受剪承载力，同时，剪力将降低混凝土受扭承载力。
为了与受弯构件的受剪承载力计算和受纯扭构件的承载力计算相协调，在计算受剪扭构件的承载力时，仍采用受弯构件的受剪承载力计算公式和受纯扭构件的承载力计算公式，但将公式中的混凝土抗扭和抗剪承载力项分别乘以上相应的降低系数。
9．剪扭构件配筋的限制条件是什么？
答：
剪扭构件配筋的限制条件有截面限制条件和配筋的下限要求。
（1）剪扭构件的截面限制条件
当构件截面尺寸过小而配筋量过大时，构件将由于混凝土首先被压碎而发生脆性破坏。
因此，必须规定截面的限制条件，以防止发生这种破坏现象。
试验表明，剪扭构件截面限制条件基本上符合剪、扭叠加的线性分布规律。
因此，《规范》规定，对于
的剪扭构件，其截面限制条件可用下列公式表示：
（2）配筋的下限要求
剪扭构件箍筋最小配箍率和纵向钢筋以最小配筋率应按下列公式确定：
其中b为矩形截面的宽度，T形或I形截面的腹板宽度，当T/Vb>2.0时，取T/Vb=2.0。
对于弯剪扭构件纵向钢筋的最小配筋率应取受弯构件纵向受力钢筋的最小配筋率与受剪扭构件纵向受力钢筋的最小配筋率之和。
第七章受压构件正截面受压承载力
1．受压构件的一般构造要求有哪些？
答：
受压构件的一般构造要求包括：
截面形式及尺寸，材料强度要求，纵筋和箍筋。
（1）截面型式及尺寸
截面形式：
为便于制作模板，轴心受压构件截面一般采用方形或矩形，有时也才采用圆形或多边形。
偏心受压构件一般采用矩形截面，但为了节约混凝土和减轻柱的自身重力，特别是在装配式柱中，较大尺寸的柱常常采用Ⅰ字形截面。
拱结构的肋常做成T形截面。
采用离心法制造的柱、桩、电杆以及烟囱、水塔支筒等也常用环形截面。
截面尺寸：
方形柱的截面尺寸不宜小于250mm×250mm。
为了避免矩形截面轴心受压构件长细比过大，承载力降低过多，常取
。
此处
为柱的计算长度，
为矩形截面短边边长，
为长边边长。
此外，为了施工支模方便，柱截面尺寸宜使用整数，
及以下的，宜取
的倍数,
以上者，可取
的倍数。
对于Ⅰ形截面，翼缘厚度不宜小于
，因为翼缘太薄，会使构件过早出现裂缝，同时在靠近柱脚处的混凝土容易在车间生产过程中碰坏，影响柱的承载力和使用年限。
腹板厚度不宜小于
，抗震区使用Ⅰ字形截面柱时，其腹板宜再加厚些。
（2）材料强度要求
混凝土强度等级对受压构件的承截能力影响较大。
为了减小构件的截面尺寸，节省钢材，宜采用较高强等级的混凝土。
一般采用C25、C30、C35、C40，对于高层建筑的底层柱，必要时可采用高强度等级的混凝土。
纵向钢筋一般采用HRB400级、HRB335级和RRB400级，不宜采用高强度钢筋，这是由于它与混凝土共同受压时，不能充分发挥其高强度的作用。
箍筋一般采用HPB235级、HRB335级钢筋，也可采用HRB400级钢筋。
（3）纵筋
轴心受压构件、偏心受压构件全部纵筋的配筋率不应小于0.6%；同时，一侧钢筋的配筋率不应小于0.2%。
轴心受压构件的纵向受力钢筋应沿截面的四周均匀放置，钢筋根数不得少于4根。
钢筋直径d不宜小于12mm，通常在16mm～32mm范围内选用。
为了减少钢筋在施工时可能产生的纵向弯曲，宜采用较粗的钢筋。
从经济、施工以及受力性能等方面来考虑,全部纵筋配筋率不宜超过5%。
偏心受压构件的纵向受力钢筋应放置在偏心方向截面的两边。
当截面高度h≥600mm时，在侧面应设置直径为10mm～16mm的纵向构造钢筋，并相应地设置附加箍筋见图7-1b。
柱内纵筋的混凝土保护层厚度对一级环境取30mm，纵筋净距不应小于50mm。
在水平位置上浇注的预制柱，其纵筋最小净距可减小，但不应小于30mm和1.5d（d为钢筋的最大直径）。
纵向受力钢筋彼此间的中距不应大于300mm。
纵筋的连接接头宜设置在受力较小处。
钢筋的接头宜采用机械连接接头，也可采用焊接接头和搭接接头。
对于直径大于
的受拉钢筋和直径大于
的受压钢筋，一般采用机械连接。
机械连接接头和焊接接头的类型及质量应符合有关标准、规范的规定。
（4）箍筋
为了能箍住纵筋，防止纵筋压曲，柱中箍筋应做成封闭式；其间距在绑扎骨架中不应大于15d，在焊接骨架中则不应大于20d（d为纵筋最小直径）,且不应大于400mm,也不大于构件横截面的短边尺寸。
箍筋直径不应小于d/4（d为纵筋最大直径），且不应小于6mm。
当纵筋配筋率超过3％时，箍筋直径宜加大到不小于8mm,其间距应加密到不大于10d（d为纵筋最小直径），且不应大于200mm。
当构件截面各边纵筋多于3根时，应设置复合箍筋；当截面短边不大于400mm,且纵筋不多于四根时，可不设置复合箍筋。
在纵筋搭接长度范围内，箍筋的直径不宜小于搭接钢筋直径的0.25倍；箍筋间距应加密，当搭接钢筋为受拉时，其箍筋间距不应大于5d,且不应大于100mm；当搭接钢筋为受压时，其箍筋间距不应大于10d,且不应大于200mm。
d为受力钢筋中的最小直径。
当搭接受压钢筋直径大于25mm时，应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两根箍筋。
对于截面形状复杂的构件，不可采用具有内折角的箍筋，避免产生向外的拉力，致使折角处的混凝土破损。
2．按照箍筋的作用及配置方式的不同分为哪两种？
答：
一般把钢筋混凝土柱按照箍筋的作用及配置方式的不同分为两种：
配有纵向钢筋和普通箍筋的柱，简称普通箍筋柱；配有纵筋和螺旋式（或焊接环式）箍筋的柱，简称螺旋箍筋柱。
3．在普通箍筋的轴心受压柱中，纵筋与箍筋各有何作用？
答：
在普通箍筋的轴心受压柱中：
纵筋的作用是提高柱的承载力，以减小构件的截面尺寸；防止因偶然偏心产生的破坏；改善破坏时构件的延性；减小混凝土的徐变变形。
箍筋能与纵筋形成骨架；防止纵筋受力后外凸。
4．配有纵筋和箍筋的短柱受力分析和破坏形态如何？
答：
配有纵筋和箍筋的短柱的受力分析：
在轴心荷载作用下，整个截面的应变基本上是均匀分布的。
当荷载较小时，混凝土和钢筋均处于弹性阶段，柱子压缩变形的增加与荷载的增加成正比，纵筋和混凝土的压应力的增加也与荷载的增加成正比。
当荷载较大时，由于混凝土塑性变形的发展，压缩变形增加的速度快于荷载增长速度，纵筋配筋率越小，这个现象越为明显。
同时，在相同荷载增量下，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快。
随着荷载的继续增加，柱中开始出现微细裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋发生压屈，向外凸出，混凝土被压碎，柱子即告破坏。
配有纵筋和箍筋的短柱受力分析和破坏形态：
在破坏时，一般是纵筋先达到屈服强度，此时可继续增加一些荷载。
最后混凝土达到极限压应变值，构件破坏。
当纵向钢筋的屈服强度较高时，可能会出现钢筋没有达到屈服强度而混凝土达到了极限压应变值的情况。
在计算时，以构件的压应变达到0.002为控制条件，此时混凝土达到了棱柱体抗压强度
，相应的纵筋应力值
≈200×103×0.002≈400N/mm2；这对于HRB400级,HRB335级,HPB235级和RRB400级热轧钢筋已达到屈服强度。
而对于屈服强度或条件屈服强度大于400N/mm2的钢筋，在计算
时只能取400N/mm2。
5．对于长细比较大的配有纵筋和箍筋的柱子受力分析和破坏形态如何？
答：
对于长细比较大的柱子的受力分析：
试验表明，由各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的。
加载后，初始偏心距导致产生附加弯矩和相应的侧向挠度，而侧向挠度又增大了荷载的偏心距；随着荷载的增加，附加弯距和侧向挠度将不断增大。
这样相互影响的结果，使长柱在轴力和弯距的共同作用下发生破坏。
对于长细比较大的柱子的形态：
破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。
6．为什么说“长柱的破坏荷载低于其它条件相同的短柱破坏荷载，长细比越大，其承载能力降低越多”？
答：
长柱的破坏荷载低于其它条件相同的短柱破坏荷载，长细比越大，其承载能力降低越多。
其原因在于，长细比越大，由于各种偶然因素造成的初始偏心距将越大，从而产生的附加弯矩和相应的侧向挠度也越大。
对于长细比很大的细长柱，还可能发生失稳破坏现象。
此外，在长期荷载作用下，由于混凝土的徐变，侧向挠度将增大更多，从而使长柱的承载力降低的更多，长期荷载在全部荷载中所占的比例越多，其承载力降低的越多。
7．何谓稳定系数？
其作用如何？
影响稳定系数的因素有哪些？
答：
长柱的承载力与条件相同的短柱承载力的比值称为稳定系数。
《混凝土规范》采用稳定系数ϕ表示长柱承载能力的降低程度，即
式中
—为长柱的承载力；
—为短柱的承载力。
稳定系数ϕ值的影响因素：
构件的长细比、混凝土强度等级、钢筋的种类以及配筋率，主要和构件的长细比有关。
长细比是指构件的计算长度
与其截面的回转半径
之比值；对于矩形截面为
（b为截面的短边尺寸）。
越大，ϕ值越小。
当
时，柱的承载力没有降低，ϕ值可取为1。
8．为什么控制柱中纵筋的配筋率，要求全部纵筋配筋率不宜超过5%？
答：
轴心受压构件在加载后荷载维持不变的条件下，由于混凝土徐变，则随着荷载作用时间的增加，混凝土的压应力逐渐变小，钢筋的压力逐渐变大，一开始变化较快，经过一定时间后趋于稳定。
在荷载突然卸载时，构件回弹，由于混凝土徐变变形的大部分不可恢复，故当荷载为零时，会使柱中钢筋受压而混凝土受拉；若柱的配筋率过大，还可能将混凝土拉裂，若柱中纵筋和混凝土之间有很强粘应力时，则能同时产生纵向裂缝，这种裂缝更为危险。
这了防止出现这种情况，故要控制柱中纵筋的配筋率，要求全部纵筋配筋率不宜超过5%。
9．什么情况下可考虑采用螺旋筋或焊接环筋？
答：
当柱承受很大轴心受压荷截，并且柱截面尺寸由于建筑上及使用上的要求受到限制，若设计成普通箍筋的柱，即使提高了混凝土强度等级和增加了纵筋配筋量也不足以承受该荷截时，可考虑采用螺旋筋或焊接环筋以提高构件的承载能力。
10．什么情况下不考虑间接钢筋的影响而按普通箍筋柱轴心受压构件承载力计算公式计算构件的承载力？
答：
凡属下列情况之一者，不考虑间接钢筋的影响而按普通箍筋柱轴心受压构件承载力计算公式计算构件的承载力：
（1）当
/d>12时，此时因长细比较大，有可能因纵向弯曲引起螺旋筋不起作用；
（2）当按螺旋式或焊接环式间接钢筋柱的承截力计算公式算得受压承载力小于按普通箍筋柱轴心受压构件承载力计算公式算得的受压承截力时；
（3）当间接钢筋换算截面面积ASSO小于纵筋全部截面面积的25％时，可以认为间接钢筋配置得太少，套箍作用的效果不明显。
11．：
间接钢筋间距如何取值？
答：
间接钢筋间距不应大于80mm及dcor/5,也不小于40mm。
12．
相关曲线的有何特点和应用？
答：
相关曲线的特点和应用
曲线分为大偏心受压破坏和小偏心受压破坏两个曲线段，其特点是：
（1）
，
最大；
时，
不是最大；界限破坏时，
最大。
（2）小偏心受压时，
随
的增大而减小；大偏心受压时，
随
的增大而增大。
（3）对称配筋时，如果截面形状和尺寸相同，混凝土强度等级和钢筋级别也相同，但配筋数量不同，则在界限破坏时，它们的
是相同的（因为
），因此各条
曲线的界限破坏点在同一水平处。
应用
的相关方程，可以对一些特定的截面尺寸、特定的混凝土强度等级和特定的钢筋类别的偏心受压构件，通过计算机预先绘制出一系列图表。
设计时可直接查图求得所需的配筋面积，以简化计算，节省大量的计算工作。
设计时，先计算ei和η值，然后查与设计条件完全对应的图表，由N和Nηei值边可查出所需的AS和As′。
第八章受拉构件正截面受拉承载力
1．轴心受拉构件的破坏过程可分为哪三个受力阶段？
答：
轴心受拉构件从加载开始到破坏为止，其受力过程也可分为三个受力阶段。
第Ⅰ阶段为从加载到混凝土受拉开裂前。
第Ⅱ阶段为混凝土开裂后至钢筋屈服。
第Ⅲ阶段为受拉钢筋开始屈服到全部受拉钢筋达到屈服；此时，混凝土裂缝开展很大，可认为构件达到了破坏状态，即达到极限荷载。
2．偏心受拉构件按纵向拉力的位置不同，可分为哪受拉两种情况？
答：
偏心受拉构件正截面的承载力计算，按纵向拉力的位置不同，可分为大偏心受拉与小偏心受拉两种情况：
当纵向拉力N作用在钢筋As合力点及As′的合力点范围以外时，属于大偏心受拉；当纵向拉力N作用在钢筋As合力点及As′合力点范围以内时，属于小偏心受拉。
3．大偏心受拉与小偏心受拉构件在破坏是各有何特点？
答：
大偏心受拉构件破坏时截面虽开裂，但还有受压区，截面就不会裂通。
构件破坏时，钢筋As及As′的应力都达到屈服强度，受压区混凝土强度达到α1fc。
小偏心受拉构件在临破坏前，一般情况截面全部裂
通，拉力完全由钢筋承担，不考虑混凝土的受拉工作。
设计时，可假定构件破坏时钢筋As及As′的应力都达到屈服强度。
第九章混凝土构件的变形、裂缝宽度验算和耐久性概念设计
1．混凝土构件裂缝形成的原因？
答：
目前，混凝土是抗压性能大大优于抗拉性能的材料。
由于其极限拉伸变形很小，当混凝土构件受到弯矩、剪力、拉力和扭矩等荷载效应作用，或由于地基不均匀沉降、混凝土收缩和温度变化而产生的外加变形受到钢筋或其它构件约束，以及钢筋锈蚀体积膨胀时，混凝土中便产生拉应力，该拉应力超过其极限抗拉强度时就会开裂。
同时，混凝土材料来源广泛，成分多样，施工工序繁多，养护硬化需要较长时间，受环境影响较大，混凝土自身构成机理，以及冻融和化学作用等也往往是混凝土开裂的原因。
所以，钢筋混凝土构件截面在施工中和正常使用阶段难免出现荷载和非荷载因素导致的裂缝。
2．为什么要对混凝土构件进行裂缝宽度控制？
答：
对裂缝宽度进行控制的原因：
（1）使用功能的要求
有些使用上要求不出现渗漏的贮液（气）容器或输送管道，裂缝的存在会直接影响其使用功能，因此，要对其控制裂缝的出现。
（2）建筑外观要求
外观是评价混凝土质量的重要因素之一，裂缝过宽会影响建筑的外观，引起人们的不安全感。
满足外观要求的裂缝宽度限值选取，取决于多种原因。
调查表明，控制裂缝宽度在0.3mm以内，对外观没有显著影响，一般不会引起人们的特别注意。
（3）耐久性要求
这是控制裂缝最主要的原因。
化学介质、气体和水分侵入裂缝，破坏了钢筋的钝化膜，会在钢筋表面发生电化学反应，引起钢筋锈蚀，使构件发生破坏，影响结构的使用寿命。
3．混凝土构件裂缝控制的标准如何？
答：
混凝土构件的裂缝控制统一划分成三级，分别用应力及裂缝宽度进行控制。
一级：
严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合进行计算时，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进行计算时，构件受拉
升级会员 