如何计算受弯构件截面的开裂弯矩？

混凝土受弯构件截面的开裂弯矩的计算是以混凝土的抗拉强度极限为基础的。是把构件视为纯粹的匀质材料——砼。正应力沿截面竖向呈三角形线性分布，上压下拉，钢筋并未参加工作。开裂弯矩属弹性弯矩，其基本公式m=Wx·f t Wx---截面模量，f t----混凝土的抗拉强度。

具体计算见GB50010-2010《混凝土结构设计规范》71节。规范是从控制裂缝宽度出发，规定荷载采用标准组合，并考虑了长期效应。

1 四边支承板长短边长度比大于等于30时板按沿短边方向受力单向板计算;此时沿长边方向配置规范第 1018 条规定分布钢筋已经足够当长短边长度比 2~3 之间时板虽仍按沿短边方向受力单向板计算沿长边方向按分布钢筋配筋尚足承担该方向弯矩应适度增大配筋量当长短边长度比小于等于 2 时应按双向板计算和配筋

2 一、钢筋混凝土结构的主要优点：

1、取材容易：混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。另外，还可以有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。

2、合理用材：钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能，与钢结构相比，还可以降低造价。

3、耐久性：密实的混凝土有较高的强度，同时由于钢筋被混凝土包裹，不易锈蚀，维修费用也很少，所以钢筋混凝土结构的耐久性比较好。

4、耐火性：混凝土包裹在钢筋外面，火灾时钢筋不会很快达到软化温度面导致结构整体破坏。与裸露的木结构、钢结构相比耐火性要好。

5、可模性：根据需要，可以较容易地浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。

6、整体性：浇筑或装配整体式钢筋混凝土结构有很好的整体性，有利于抗震，抵抗振动和爆炸冲击波。

二、钢筋混凝土结构的主要缺点：自身重力较大，这对大跨度结构、高层建筑结构以及抗震不利，以及运输和施工吊装带来困难。还有，钢筋混凝土结构抗裂性较差，受拉和受弯等构件在正常使用时往往带裂缝工作，对一些不允许出现裂缝或对裂缝宽度有严格限制的结构，要满足这些要求就需要提高工程造价。此外，钢筋混凝土结构的隔热隔声性能也较差。

针对这些缺点，可采用轻质高强混凝土及预应力混凝土以减轻自重，改善钢筋混凝土结构的抗裂性能。

3 (1)能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用,且在偶发事件中,仍能保持必须的整体稳定性,即建筑结构需具有的安全性;

(2)在正常时具有良好的工作性能,即建筑结构需具有的适用性;

(3)在正常维护下具有足够的耐久性。

4 第一阶段--弹性工作阶段--从加载开始到受拉区出现裂缝--构件抗裂度的计算依据。

第二阶段--带裂缝工作阶段--由于混凝土开裂，拉力开始主要由钢筋承受，弯矩继续增加时使得受拉钢筋达到屈服点--构件试用阶段的变形和裂缝开展计算的主要依据。

第三阶段--破坏阶段--钢筋达屈服后应力保持屈服点强度不变。随着弯矩的增大，混凝土裂缝迅速向上扩展，使得混凝土受压区高度减小，压应力增大。当弯矩达到极限弯矩时受压区混凝土产生近乎水平的裂缝，混凝土被压碎，梁破坏--构件承载力极限状态的计算依据。

钢筋混凝土梁在弯矩和剪力作用下，可能出现垂直裂缝或斜裂缝。

混凝土裂缝的成因十分复杂，因素众多，归纳起来有荷载作用引起的裂缝或非荷载因素引起的裂缝。由荷载作用所引起的裂缝，主要是针对由弯矩、轴向拉力、偏心拉（压）力等引起的垂直裂缝，或称正截面裂缝。剪力或是扭矩引起的斜裂缝。

在混凝土结构中，除了荷载作用引起的裂缝外，还有许多非荷载因素如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、混凝土塑性坍落等引起的裂缝。对此类裂缝应采取相应的构造措施，尽量减小或避免其产生和发展。

提高构件抗裂能力的方法

加大构件截面尺寸与提高混凝土的强度等级，或在混凝土中掺入钢纤维等来实现，但最根本的方法是采用预应力混凝土结构。

一般情况混凝土的极限拉伸值εtu=00001～000015，则混凝土即将开裂时，根据应变协调决定的各构件中钢筋的拉应力σs≈(00001～000015)×20×105＝20～30N/mm2。可见此时钢筋的应力是很低的，即对于钢筋混凝土的抗裂能力而言，钢筋所起的作用不大，所以用增加钢筋的办法来提高构件的抗裂能力是极不经济的，也是不合理的。

截面的极限弯矩与材料的物理性质和截面几何形状、尺寸有关。应力应变关系是线性的，结构的位移与荷载关系是线性的，荷载卸去后，结构会恢复到原来的形状，无残余变性。结构的变形随荷载的增加而增大，当荷载达到某一临界值时，不再增加荷载变形也会继续增大，这时结构丧失了进一步的承载能力，这种状态称为结构的极限状态。

构件在外载荷作用下，进入塑性状态是极限载荷，极限弯矩是构件所能承担的弯矩。极限载荷是指构件在外载荷作用下在整体上或某一局部的全厚度上由弹性状态而进入塑性状态时所对应的载荷，荷载到达极限平衡状态时构件所能承担的弯矩称为极限弯矩。