浅谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题_4

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时间:2018-09-13

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1、浅谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题  导读:现浇钢筋混凝土楼板在结构安全和使用功能方面比预制板优越得多,但是楼板裂缝不断增加。大多数消费者对楼板裂缝缺乏必要常识,统视裂缝为有害,担心楼板裂缝会引起建筑物倒塌,反应极为敏感,近年来成为投诉热点,开发商和承包商为此的花费亦逐年增长。 结构设计对板内布线引起裂缝的构造考虑不够。 屋面与外墙采取保温措施按照建筑设计常规的做法,屋面设保温隔热层,使屋面的传热系数≤1.0W/m2·K。关键词:现浇钢筋混凝土楼板,裂缝,建筑设计,结构设计    前言  自XX年前后,GB50011-XX《建筑抗震设计规范》开始全面应用,从抗震角度出发,

2、以前预制多孔板体系就基本转化为商品混凝土现浇板体系。现浇钢筋混凝土楼板在结构安全和使用功能方面比预制板优越得多,但是楼板裂缝不断增加。大多数消费者对楼板裂缝缺乏必要常识,统视裂缝为有害,担心楼板裂缝会引起建筑物倒塌,反应极为敏感,近年来成为投诉热点,开发商和承包商为此的花费亦逐年增长。以下结合我们在安徽六安住宅小区中碰到的一些实际情况,从设计的角度,进行一些分析讨论。    1楼板裂缝种类   温差裂缝  由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝,此类裂缝一般集中在东西单元的房间、屋面层和上部楼层的楼板。   结构裂缝    虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预

3、制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处。往往容易产生一些结构性裂缝。例如:在墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面裂缝等。   构造裂缝  暗敷的PVC电线暗管处混凝土厚度减薄,容易出现裂缝。   收缩裂缝  混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。    2 楼板裂缝形式  45°斜裂缝  该裂缝常出现在墙角,特别是房屋东西两端房间,呈45°状。   纵横向裂缝  该裂缝一般出现在跨中、负弯距钢筋端部、PVC电线暗管敷埋处。   长裂缝  一部分房间预埋PVC电线管的板面上

4、出现裂缝,裂缝宽度达0.2mm~0.3mm左右。这种裂缝仅在楼板表面出现,板底无裂缝。   不规则裂缝  裂缝出现部位形状无规则,或散状或龟裂状。一般发生在房屋东西两单元、阁楼顶层部位。    3 从设计方面分析裂缝及控制方法  造成现浇钢筋混凝土楼板开裂的原因很复杂,有设计原因、施工原因、材料原因等这些客观原因,也有一些来自于其他方方面面的原因,例如工期紧等。本文仅从设计方面进行探讨。   建筑设计方面原因   斜屋面、露台、外墙节能保温措施不够  六安市一年之内气温变化较大,夏季最高温度可达40℃以上,冬季温度最低可达-4℃~-7℃,由于夏天室外墙体温度高于室内温度

5、,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,东西单元的卧室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。  目前与温度有关的裂缝计算公式有:  连续式约束条件下楼板、长板、剪力墙、大底板等最大约束应力计算公式:  σ*xmax=-EaT1-1chβL2H  或按时间增量的计算公式:  σ*xmax=∑ni=1Δσi=-a1-u∑ni=11-1chβiL2ΔTiεiH  当应力超过混凝土的抗拉强度时,可求出裂缝间距:  Lmax=2EHCxarcchaTaT-εp  L=1.

6、5EHCxarcchaTaT-εp  Lmin=12Lmax  式中,T-包含水化热、气温差及收缩当量温差。同号叠加,异号取差,由此可见,夏天炎热季节浇筑混凝土到秋冬冷缩都是叠加的,拉应力较大;  H-松弛系数。在保温保湿养护条件下(缓慢降温即缓慢收缩),松弛系数取0.3或0.5,当寒潮袭击或激烈干燥时,松弛系数取0.8,应力接近弹性应力,容易开裂;  T=T1+T2+T3;  εp-混凝土的极限拉伸。级配不良,养护不佳,取0.5×10-4~0.8×10-4;正常级配,一般养护,取1.0×10-4~1.5×10-4;级配良好,养护优良,取2×10-4;配筋合理(细一些,

7、密一些),可提高极限拉伸20%~40%。构造配筋宜为0.3%~0.5%;  H-均拉层厚度(强约束区);  E-混凝土弹性模量;  Cx-水平约束系数;  ch、arcch-双曲余弦及双曲余弦反函数;  a-线膨胀系数,一般情况εp≤|aT|,当εp≥|aT|时取εp=|aT|,[L]→∞。  裂缝开展宽度:  δf=2ψEHCxaTthβL2  δfmax=2ψEHCxaTthβLmax2  δf=2ψEHCxaTthβLmin2  β=CxEH  式中,ψ-裂缝宽度经验系数;  Cx-约束系数。   住宅长度超长  住宅平面超长,由于

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