浅谈现浇钢筋混凝土裂缝问题.doc

浅谈现浇钢筋混凝土裂缝问题摘 要:混凝土的微观裂缝是本身物理力学性质决定的,它无处不在,但其有害程度是可以控制的,试从设计方面对产生裂缝的各种原因进行了探讨,并提出了在设计过程中进行裂缝控制的建议和方法 关键词:现浇钢筋混凝土楼板 裂缝 设计 措施 中图分类号:TU25 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0069-02 混凝土在现代工程建设中占有重要地位,而混凝土的裂缝较为普遍,尽管在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有发生。尤其楼板裂缝的增加引起了更多人的关注,以下将对裂缝的种类、产生的原因以及控制方法进行分别探讨 1裂缝种类和形式 以种类分为收缩裂缝、温差裂缝、结构裂缝、构造裂缝 以形式分为45°斜裂缝、纵横向裂缝、长裂缝、不规则裂缝 2裂缝的内因 混凝土产生裂缝有多种原因,主要因素是混凝土的脆性和不均匀性、结构不合理、原材料不合格、模板变形、温度和湿度的变化和基础不均匀沉降等 混凝土在硬化期间水泥产生大量水化热,内部温度不断上升,在混凝土表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到其它混凝土的约束,又会在其内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝 许多混凝土的内部湿度变化很小,但表面湿度可能变化较大,如养护不当、时干时湿,表面干缩变形受到内部混凝土体的约束,也往往产生裂缝 由于原材料质地不均匀、水灰比不稳定以及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块体混凝土中其抗拉强度也是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位 施工中混凝土由最高温度冷却到工程运行时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力,有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力。因此,掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要 3从设计方面分析裂缝 3.1 建筑设计方面原因 许多建筑物的斜屋面、露台、外墙节能保温措施不够。天津市一年之内气温变化较大(冬季温度最低可达零下十几度,夏季最高温度可达40℃),由于夏天室外墙体温度高于室内温度,结构外墙面在高温下发生受热膨胀,如果未采取保温措施,在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下,楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝。同样屋面如果未设保温层,顶层楼板会因热胀冷缩而引起开裂 另外当住宅房间沿长度、宽度方向尺寸变化,由于楼板刚度不一致,会产生不相同变形,引起薄弱部位开裂。例如住宅平面超长,由于温差和材料变形,会造成墙体和楼板横向开裂。仅就长度而言,结构长度与应力呈非线性关系,如结构长度小于规范要求,结构内力影响很小 3.2 结构设计方面原因 近代国际上结构的设计原则是,整个建筑结构的功能必须满足两种状态的要求:(1)承载力极限状态,以保证结构不产生破坏,不失去平衡,不产生破坏时过大变形,不失去稳定。(2)正常使用极限状态,以确保结构不产生超过正常使用状态的变形、裂缝及耐久性、振动及其它影响使用的极限状态。目前设计人大多对第一极限状态已给于足够重视并严格执行,而对第二种极限状态却经常被忽视 从钢筋混凝土现浇楼板各种受力体系分析,受力状态考虑都是局限于楼板平面的应力变化(按弯矩配置抵抗正、负弯矩的受力钢筋)、板平面的受剪变形。即使是考虑板端嵌固端节点产生弯矩,也只是考虑板平面弯曲或屈曲所产生的应力。在楼板受力体系分析时,对于现浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形,缺乏考虑。以致只按单向板计算方法来设计配置楼板钢筋,支座处仅设置分离式负弯矩钢筋。由于计算受力与实际受力情况不符,单向高强钢筋或粗钢筋使混凝土楼面抗拉能力不均,局部较弱处易产生裂缝。还存在对构造配筋,放射筋设置不重视或不合理,薄弱环节无加强筋等情况 在电器、电信快速发展的今日,现浇楼板内暗敷PVC电线管越来越多,甚至两根、三根交错叠放更为普遍。错叠处板的抗弯高度大大降低,从而减弱了板的抗弯性能,存在隐患 对开口楼板,特别是开洞口比较大的双向板,存在设计时只考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口四周加强配筋。由于纵向的受力钢筋被切断,而忽视了板与墙体或板与梁的变形协调问题。这时如墙或梁的刚度较大,板的孔边凹角处未必出现应力集中现象,开洞板易发生翘曲 4设计控制措施 (1)屋面和外墙的保温设计应通过热工计算,在不同季节均应能达到《居住建筑节能设计标准》要求,彻底解决温度应力对屋面和墙体的破坏。屋面设保温隔热层,外墙外表面或内表面相应设置保温隔热层,同时外墙宜采用浅色装饰材料,增强热反射,减少对日照热量吸收 (2)适当控制建筑物长度根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),为避免结构由于温度收缩应力引起