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时间:2018-08-26
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1、钢筋混凝土屋面井字梁裂缝的处理 某幼儿园1995年8月开工,于1996年12月竣工交付使用,建筑面积1643m2,为一幢3层框架及部分砖混结构建筑。钢筋混凝土梁式桩基,三层局部楼面及屋面为井字梁结构。于1999年3月发现①~⑤轴、A~D轴间井字梁两侧屋面板底以下部位出现多道肉眼可见的垂直裂缝。在清除表面粉刷层后发现裂缝沿构件截面高度呈上宽下窄状,宽度约~1mm,多为表面裂缝,基本未贯穿梁底,且大都分布在跨中区域,在LB梁上的分布多于LA1及LA2梁,同时井字梁的周边梁与其下砌体结构产生了明显的错位. (1)该楼共设8个沉降观测点。根
2、据基础沉降观测结果,由于为桩基础,沉降量均较小,最大沉降量,最小沉降量,最大差异沉降仅,故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。 (2)对梁体进行回弹测得混凝土强度等级达到C20,符合原设计要求,故可排除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。 (3)该井字梁结构系夏季施工,原定屋面做法为刚性防水层上用1∶10水泥珍珠岩找坡,再做架空层隔热,而后考虑铝白色SBS具有反光、防漏的双重作用,而改用铝白色塑膜面SBS防水卷材替代架空层。通过实地检查发现,该防水材料已老化变质,其上铝白色也已退尽。宁波地区冬季最低室外温度在-5℃左右,室
3、内温度可达到10℃,夏季室外温度可达到38℃左右,在阳光直射处则可达到45℃以上,室内温度为30℃左右。该井字梁层面上虽做有珍珠岩找坡层,但厚度较薄,且其上SBS已失去原有的反光作用,故该层面保温性较差,梁体的室内外温差无论冬夏季至少在10℃以上。 现以LB梁为例进行裂缝宽度复核。该构件的裂缝控制等级应为三级,最大裂缝允许宽度为0.3mm。复核工作分两部分进行。 (1)按受弯构件验算梁体裂缝宽度,其最不利情况应是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。因该梁是夏季施工的,冬季则产生收缩变形,梁顶与梁底的温差使梁顶收缩大于梁底,因此,冬季温
4、度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的,即冬季二者的影响是叠加的。 经计算得屋面综合荷载q=/m2,区格的长a和宽b分别为和3m,则荷载效应产生的弯矩 Ml=2b=××2×3=4kN·m 而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt: Mt=EIαΔt/h=Ebh2αΔt/12=×104×250×700×700×10^-5×10/12=26000000N·mm=26kN·m 其中E为C20混凝土弹性模量取×104N/mm2;α为C20混凝土线膨胀系数,取1×10^-5,I为构件截面惯性矩,矩形时为bh^3/12,(b为
5、构件宽250mm,h为构件高度700mm);Δt为构件上、下表面温差,取为10℃。 因而M=Ml+Mt=89.4+26=115.4kN·m 按《混凝土设计规范(GBJ10-89)》受弯构件公式算得最大裂缝宽度Wmax=<。 (2)按受拉构件验算梁体裂缝宽度。由于该梁为夏季施工,冬季则产生收缩变形,但受支座的约束,在混凝土内产生拉应力。如夏季施工时的温度为35℃,冬季按0℃计算,则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算,则可算得最大裂缝宽度Wmax=>。 由计算过程中得知,温度变形产生的伸缩应力很大(本例为781kN),
6、虽然计算中已考虑了钢筋混凝土构件同砖混结构的协同变形因素,但由于两者的线膨胀系数不同,砖混部分还是对构件产生了较大的约束。
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