钢筋混凝土结构裂缝的控制分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-10
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钢筋混凝土结构裂缝的控制分析

曲亚敏

济南四建(集团)有限责任公司

摘要:钢筋混凝土结构中的裂缝会影响结构的稳定性和承载力,因此控制结构中裂缝的产证至关重要,论文主要以钢筋混凝土梁为分析对象,从内部原因分析了钢筋混凝土结构的裂缝控制方向。分析得出:从减小或抵消混凝土内部拉应力和适当减小钢筋与混凝土之间的黏结力入手,可较好控制混凝土结构裂缝的产生。进一步又分析了应用预应力钢筋混凝土、新材料FRP筋和良好的施工工艺3中具体控制理念。分析提出了关于预应力混凝土中预应力抑制裂缝的可靠性估算公式;得出新材料FRP筋减小了钢筋与混凝土之间的黏结力,很好地控制了裂缝的数量;良好的施工工艺可避免结构设计强度下降和产生应力集中,从而减小裂缝的产生概率。

关键词:钢筋混凝土;结构裂缝;控制分析

1. 引言

从工程建设的历史来看,混凝土结构的应用只有一百多不历史,当今社会钢筋混凝土在住宅建设中的应用越来越多,但是随之而来的钢筋混凝土楼板开裂的现象却也在不断增加。虽然钢筋混凝土楼板裂缝对结构的安全性能影响不大,但是会对建筑的耐久性与使用功能产生一定的不利影响。本文从结构设计的角度分析钢筋混凝土楼板裂缝产生的制的有效方法。

2. 裂缝的控制概述

通过钢筋混凝土梁的抗弯试验可知,混凝士结构产生裂缝最直接的内部原因就是由于主拉应力超过了混凝土的极限抗拉强度。因此,对于裂缝的控制可以从3个方面入手的拉应力;三是在结构内部施加一定压应力,抵消部分拉应混凝土本身抗压而不抗拉的材料,随着混凝土强度的加大,抗拉能力增加不明显,可以从后2个方面入手,控结构裂缝的产生。

3. 常见混凝土裂缝形成的原因

3.1使用商品混凝土引起的收缩裂缝

商品混凝土由于大多采用车辆运输和机械泵传送,混凝土的流动性能相对较好,因此一般商品混凝土的坍落度都比较大。正是由于坍落度偏大,经过振捣后容易使表层的水泥含量相对偏高。对于收缩性较大的水泥浮浆层及砂浆层方面,由于砼初凝时表面游离水分蒸发过快产生急剧的体积收缩,而此时砼早期强度较低(面层为砂浆层强度更低)不能抵抗这种变形应力而导致砼表面开裂,另一方面由于基层砼大许多,这种无法克服的变形值不同而导致面层开裂。

3.2楼板的弹性变形及支座处的负弯矩影响

施工中当混凝土尚未达到拆模条件时,为追赶施工进度过早拆模,或者在混凝土尚未满足终凝时间就施加了一定的荷载等,都会造成混凝土发生弹性变形,致使混凝土构件因为过早受力而产生裂缝;还有施工中不注意对已固定钢筋网架的保护,把负筋踩弯或踩倒,都会造成支座处负筋不足浇筑后导致板面因弯曲出现裂缝。

3.3后浇带施工不慎而造成的裂缝

施工中为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力问题,规范要求应局部采用施工后浇带法。实际施工过程中,预留的后浇带部分在浇筑时会因为混凝土流淌留下斜槎,如果对留下的斜楼未能及时进行彻底凿除,也可能会因为收缩比造成板面产生裂缝。

3.4预埋管线产生的楼板裂缝

预埋线管处沿管线方向容易出现表面裂缝,局部也会出现呈发散状或龟裂状的不规则裂缝。特别是在多根线管的交集处,由于混凝土截面相对较弱,容易引发应力集中,导致裂缝的产生。所以,对于预埋较粗的管线以及在多根线管的交集处,应按规范要求沿垂直于线管的方向,增设的短钢筋网架进行加强处理。

3.5施工原因引起混凝土构件裂缝

振捣不密实、不充分,模板拆除过早,浇水养护不到位不按规范对构件进行覆盖,工程赶进度提前上负荷,模板撑系统刚度不够等等,都是极易造成钢筋混凝土早期受损的因素,也是直接造成混凝土构件产生收缩裂缝的主要原因。

4.  控制钢筋混凝土楼板裂缝产生的措施

根据多年的研究与工作经验,总结了控制钢筋混凝土楼板裂缝产生的措施如下:

1) 房屋的建筑平面尽量规则布置,避免平面形状的突变。如果平面出现有凹口的情况,其凹口周围的楼板应当加强配筋。如果平面形状不规则时,建议通过加梁来分割,使之形成较规则的平面。

2) 现浇板的板厚应当控制在跨度的1/30以内,最小的板厚应当不小于100mm,有铺设交叉管线处的板厚建议小于120mm。相邻现浇板厚度差不宜超过40mm。

3) 楼板配筋不适合采用光圆钢筋,而应当采用热轧带肋钢筋或者冷轧带肋钢筋来增大其握裹力,分布钢筋和构造钢筋则应当采用变形钢筋,便于增大其余现浇混凝土的握裹力,从而达到控制楼板裂缝产生的效果。

4)在设计时注意做好构造钢筋的布置,如在建筑物两端单元中的边套楼面、顶层楼面和屋面现浇板应当设置双层双向钢筋,且应当在角部增设适当数量的放射形钢筋。设置放射形钢筋长度不宜小于现浇板短跨的1/2。在现浇板平尺寸急剧变化处、洞口削弱部位等易形成收缩应力集中处应当适当增加板厚和配筋,且板上表面附加布置纵横两个方向的防应力收缩钢筋宜拉通锚入梁(墙)中;室外悬臂板下挂的装饰板、女儿墙等,长度大于3000mm时,应当增设纵向温度收缩钢筋;阳台、雨篷等悬挑板优先采用梁式结构。

5)现浇板混凝土强度等级不宜大于C30。当必须大时,宜添加膨胀剂或使用混凝土收缩率小的高性能混凝土。

6)在预埋PVC电线管时要采取一定的措施:PVC电线管要采用支架予以固定:在铺设时避免两根PC电线管叠放果确实需要进行叠放则要采用专门的塑料接线盒,以降低叠放对混凝土厚度的削弱程度;若预埋的PVC电线管上部没有上层筋时应当配置钢筋网片。

5.结语

在钢筋混凝土的施工过程中,由于受到各种因素的影响,往往使得浇筑的构件出现裂缝,影响建筑的整体性和耐久性。为了提升建筑物的整体质量,需要提升建筑施工现场施工技术管理水平,采取一定的措施来解决问题,以减少裂缝的发生,保证钢筋混凝土结构的施工质量。

参考文献

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