浅谈建筑裂缝在结构设计中的防与治.pdf

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1、规划与设计曩阿宙蒜强2012年6月浅谈建筑裂缝在结构设计中的防与吴斌方勇(罗田县广安建筑勘察设计院有限公司)≈厶，口摘要：钢筋混凝土结构设计是一个长期，复杂甚至循环往复的过程，任何在这过程中的遗漏或错误都有可能使整个设计过程变得更加复杂或使用权设计结果存在不安全因素，本文重点介绍了裂缝产生的原因分析。同时对工程设计中几个主要问题的处理，也进行了较详细的介绍。关键词：裂缝；混凝土裂缝；选取与布置按建筑裂缝产生原因，大体上可分为两类：(1)由外荷载(静、动荷载)引起的裂缝和次应力引起的裂缝；(2)由变形变化引

2、起的裂缝：包括结构因温度湿度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝。其特征是结构在受到内部和外部的变化而产生变形，当变形受到约束和限制时产生内应力，应力超过一定数值后产生裂缝，裂缝出现后变形得到释放，内应力松弛。调查表明，在混凝土结构中，占裂缝总数80％以上的都是由于不均匀沉降、混凝土凝结过程中的体积收缩以及温度变化差异带来的胀缩不均匀等非外力因素造成的裂缝。由变形变化引起的裂缝可能产生严重的后果，而且又很难用定量的方法精确计算，属于概念设计的范畴，不均匀沉降由地基基础设计解决，由收缩和温度变化引起

3、的则需要结构设计人员采用概念设计的办法，精心设计、合理构造，防止建筑裂缝的产生。经过多年的工程实践和探索，总结出以下几点在设计环节上防止裂缝产生的措施。1伸缩缝的设置设置伸缩缝的目的是为了使混凝土结构在温度变化或混凝土收缩时，不至于因结构体形过大，胀缩变形积累过多而导致结构发生设计功能或耐久性方面的伤害。GB50010—2002钢筋混凝土设计规范对于主要几种类型结构建筑物的平面伸缩缝的设置做了比较具体的规定。由于各地区的区域特点和实践经验上的差异，各国的伸缩缝间距有所区别，相对于欧美日等国家关于混凝土伸缩

4、缝设置的间距来看，我国伸缩缝设置的间距应该是偏长的。在实际工程中，有一些结构出于建筑功能上的要求而未遵守规范的有关伸缩缝设置规定，甚至大大超过了伸缩缝间距的限值，却没有大裂缝的产生，但是也有一些遵照规范规定设置却出现较大裂缝的结构，可以说，在伸缩缝设置的间距这个问题上，或多或少地带有一定的不确定性，作为设计人员不能抱着一种“只要是按照规范设置，其他问题不去考虑”的态度，在考虑伸缩缝设置的时候一定要根据工程的实际，具体情况具体分析，除了严格在规范规定的范围设置伸缩缝外，当建筑物长度接近规范值时，也应当尽可能

5、地根据建筑平面的情况采取适当的其他措施来加强结构的抗裂能力，如混凝土中加入添加剂(如微膨胀剂、纤维等)，结构平面薄弱位置采取加厚板面、增加配筋等方式予以加强。在设置伸缩缝的时候，为了平面功能和处理立面的需要，设计人员还往往采用设后浇带或加强带方式代替伸缩缝的处理。采用设后浇带的方式对于解决混凝土早期收缩效果是比较理想的，需要引起设计人员特别注意的是，加强带只能用来处理结构平面薄弱位置的加强处理或在已设置了伸缩缝、后浇带的前提下辅助处理结构伸缩的问题，不能用来替代伸缩缝、后浇带的设置。另外，在设计中，一定要

6、慎重处理超长建筑混凝土中加入微膨胀剂的问题。从理论上，只要在混凝土中加人适量的微膨胀剂，就可以使混凝土收缩时的拉应力不超过抗拉强度，伸缩缝的间距可以不受限制，但是实际上，由于加入微膨胀剂后混凝土的膨胀率有很大的离散性，所以往往很难在计算上解决微膨胀剂添加量与伸缩缝设置间距的定量关系，所以，在实际应用中，采用了微膨胀剂后，仍然要结合其他措施(如后浇带、加强带等)，并进行适当的验算，才能超出规范的限值加大伸缩缝的间距。2混凝土强度等级的设计由于高强度等级混凝土的应用越来越广泛，可供实际应用的混凝土·12·强度

7、等级也越来越高，这就为设计人员减少结构柱墙的尺寸，增加建筑平面的有效使用面积提供了越来越大的空间。但是，随着混凝土强度等级的提高也使混凝土中水泥的用量大大增加，大量的研究和实验表明“水泥用量越大，含水量越高，则混凝土收缩变形越大”，这就意味着，混凝土收缩开裂的可能性也越大。特别是泵送混凝土，C20～C60泵送混凝土水泥用量一般达350l～600kg，m，。水泥在水化过程中会产生大量的热量，每克水泥大约放出502J的热量，如果以水泥用量350l～600k∥m3来计算，每立方米混凝土将放出175．7～301．

8、2kJ的热量，温差产生温度应力，温度越大，温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力(包括混凝土抗拉强度)时，就会使混凝土产生早期裂缝。据实验研究，每立方米混凝土的水泥用量增减10妇，混凝±水化使混凝土的温度相应升高或降低1℃。可见，降低水泥用量对于解决混凝土裂缝确实可以起到非常重要的作用。国内某大城市已经出台了一份《控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则》，其中对楼板混凝土强度等级的建议为“现浇楼板强度等级