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    现浇钢筋混凝土楼板承重 [浅谈住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝的分析及防治措施]

    分类:团支部 时间:2020-03-28 本文已影响

    相关热词搜索:楼板 钢筋混凝土 裂缝 浅谈 住宅

    (内蒙古中铁轨道交通设计咨询有限公司,内蒙古 呼和浩特 010050)
    摘 要:针对住宅现浇钢筋混凝土楼板易出现裂缝的问题,从建筑结构设计方面对产生裂缝的各种因素进行了探讨,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;
    建筑设计;
    结构设计
    中图分类号:TU528.571.07  文献标识码:A  文章编号:1007—6921(2008)08—0216—02

    近几年来,随着房地产的不断升温,大规模的住宅小区不断出现,人们对住宅的追求不仅仅是立面的美观、平面设计的合理,空间布局的流畅,而且对住宅的质量安全的要求也越来越高。目前的住宅已从装配式结构体系转变为整体现浇式的结构体系,既楼板从预制混凝土空心板体系转化为钢筋混凝土全现浇板体系。虽然现浇钢筋混凝土楼板在结构安全和使用功能方面比预制混凝土空心板优越得多,但是楼板裂缝也不断增加了,成为目前较难克服的质量
    通病之一。
    1 引起楼板裂缝的种类
    1.1 温差引起的裂缝

    由于温度变化,混凝土收缩特性和温差双重作用所引起的裂缝,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,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。
    1.2 结构引起的裂缝

    虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预制空心板改为现浇板后,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:房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处)的房间在离开阳角1m左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45°左右的楼地面斜角裂缝。此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。
    1.3 收缩引起的裂缝

    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。
    1.4 构造引起的裂缝

    预理线管及线管集散处混凝土厚度减薄,容易出现裂缝。
    1.5 施工引起的裂缝

    施工中周转材料临时较集中和较频繁的吊装卸料堆放区域,易使楼板产生裂缝。
    2 楼板裂缝形式
    2.1  45°斜裂缝

    该裂缝常出现在房屋四周阳角处离开阳角1m左右,特别是房屋东西两端房间,呈45°状的斜角裂缝。
    2.2 纵横向裂缝

    该裂缝一般出现在楼板的跨中、负弯距钢筋端部、PVC电线暗管敷埋处。
    2.3 长裂缝

    一部分房间预埋PVC电线管的板面上出现裂缝,裂缝宽度达0.2~0.3mm左右。这种裂缝仅在楼板表面出现,板底无裂缝。
    2.4 不规则裂缝

    裂缝出现部位形状无规则,或散状或龟裂状。

    综上所述,裂缝的出现虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。
    3 裂缝产生的原因分析
    3.1 建筑设计方面的原因
    3.1.1 外墙节能保温、屋面保温措施不够。住宅房屋处在室外大气中,由于一年之内气温变化较大,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,东西单元的楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝。同样,屋面如果保温层厚度设置不足,顶层楼板会因热胀冷缩而引起开裂。
    3.1.2 住宅长度超长。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。
    3.1.3 平面形状。由于当代的住宅对平面、立面的设计形式要求越来越高,住宅平面沿长度、宽度方向尺寸变化较大,使得楼板刚度不一致,因此会产生不相同的变形,引起楼板薄弱部位开裂。
    3.2 结构设计方面的原因

    工程裂缝产生的主要原因是混凝土的变形。如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等,此类因变形引起的裂缝几乎占到全部裂缝的80%以上。
    3.2.1 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承载能力极限状态,以保证结构不产生破坏,不失去平衡,破坏时不产生过大变形,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。目前结构设计对第一极限状态已给于足够重视并严格执行规范要求,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,无论是按单向板设计还是按双向板设计,是单跨还是多跨连续板设计;
    无论是板端支承在砖墙上还是支承在梁或剪力墙内,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,根本没有考虑。
    3.2.2 现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板砼的自由变形,因此在温差和砼收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处)首先开裂。
    3.2.3 有些结构设计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。部分结构设计对构造配筋,放射筋设置不重视或不合理,薄弱环节无加强筋,这些均易使楼板产生开裂。
    3.2.4 结构设计对板内布线引起裂缝的构造考虑不够。住宅电器、电信快速发展的今日,现浇楼板内暗敷PVC电线管越来越多,甚至有些部位三根交错叠放,两根管交错叠放更为普遍。PVC管错叠处板的抗弯有效高度大大降低,从而减弱了板的抗弯性能。
    3.2.5 对开口楼板,特别是开洞口比较大的双向板,设计时往往只考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口四周加强配筋。但是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 裂缝的控制措施
    4.1 建筑设计方面的控制措施
    4.1.1 屋面与外墙采取保温措施按照国内建筑设计常规的做法,屋面设保温层.外墙外表面或内表面相应设置保温层,同时外墙面宜采用浅色装饰材料,增强热反射,减少对日照热量吸收。屋面和外墙的保温层厚度的设计应通过热工计算,不同地区采暖居住建筑各部分围护结构的传热系数不应超过规范《民用建筑节能设计标准》和《民用建筑节能设计标准实施细则》的要求限制。从而彻底解决温度应力对屋面和墙体的破坏。
    4.1.2 适当控制建筑物长度。多层住宅建筑控制长度不大于50m,高层应控制在45m以内,如果超过此长度,为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂,宜采取设置伸缩缝,伸缩缝间距为30~50m。超长量不大时,可采用设置后浇带的方法,以减少混凝土楼板收缩开裂。
    4.1.3 住宅平面形状宜规则,避免平面形状突变。当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规则平面。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋宜适当加强。
    4.2 结构设计方面的控制措施
    4.2.1 在混凝土变形作用下,结构抗力取决于混凝土的抗拉性能,当抗拉应力超过设计强度时,应验算裂缝间距,再根据裂缝间距验算裂缝宽度。
    4.2.2 现浇板板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于110mm(厨房、浴厕、阳台板最小厚度不小于90mm),有交叉管线时板厚不宜小于120mm。
    4.2.3 楼板宜采用热轧带肋钢筋以增加其握裹力,不宜采用光圆钢筋。分布钢筋与构造钢筋宜采用变形钢筋来增加与现浇混凝土的握裹力,对控制楼板裂缝的效果较好。
    4.2.4 设计时注意构造钢筋的布置十分重要,它对构造抗裂影响很大。对连续板不宜采用分离式配筋,应采用上、下两层连续式配筋;
    洞口处配加强筋;
    对混凝土梁的腰部增配构造筋,其直径为Φ8~14,间距≤200mm。
    4.2.5 屋面层阳角处、东西单元房间和跨度≥3.9m时,应设置双层双向钢筋,阳角处钢筋间距不宜大于100mm,跨度≥3.9m的楼板钢筋间距不宜大于150mm.跨度<3.9m的现浇楼板上面负弯矩钢筋应一隔一拉通。外墙转角处应设置放射钢筋,配筋范围应大于板跨的1/3,且长度不小于2.0m,每一转角处放射钢筋数量不少于7根,钢筋间距≤100mm。
    4.2.6 现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30,特殊情况须采用高强度等级混凝土或高强度等级水泥时,要考虑采用低水化热的水泥和加强浇水养护,便于混凝土凝固时的水化热释放。
    4.2.7 在预埋管线时,必须有一定的措施,当预理线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不重合于(即垂直于)砼的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又重合于(即垂直于)砼的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。因此对于较粗的管线或多根线管的集散处,应按要求增设垂直于线管的短钢筋网加强。并增设的抗裂短钢筋采用Φ6~8mm,间距≤150mm,两端的锚固长度应不小于300mm。
    4.2.8 后浇带处理:后浇带应设置在对结构受力影响较小部位,一般应从梁、板的1/3跨部位通过或从纵横相交部位或门洞口的连梁处通过。后浇带间距不宜超过30m;
    后浇带宽度为700~1 000mm,板和墙钢筋搭接长渡应不低于45d,且同一截面受力筋搭接不超过50%。梁、板主筋不宜断开,使其保持一定联系性;
    后浇带浇筑时间不宜过早,以能将混凝土总降温及收缩变形完成一半以上时间为佳。从目前混凝土的收缩量来看,估计3~6月方能取得明显效果,最短不少于45d。在软土地区,后浇带浇筑时间应在主体封顶以后,方可有效地释放沉降的应力;
    后浇带中垃圾应清理干净,接缝应密实,新老混凝土界面用1∶1水泥砂浆接浆。后浇带混凝土强度等级比原混凝土强度等级提高一级,且采用微膨胀混凝土,以防止新老混凝土界面产生裂缝;
    后浇带混凝土接缝宜设置企口缝,混凝土浇筑温度尽量与原老混凝土浇筑时温度一致。
    5 结语

    现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常禁的质量通病,不仅在设计过程中针对各影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计规范,而且施工中现浇钢筋混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高也十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少砼初期伸缩裂缝发生。同时在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。才能大大减少现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的可能。
    [参考文献]
    [1] 混凝土结构设计规范(GB500010-2002)[S].
    [2] 砌体结构设计规范(GB50003-2001)[S].
    [3] 民用建筑节能设计标准(JGJ 26-95)[S].
    [4] 民用建筑节能设计标准实施细则(采暖居住建筑部分)(DB15/T259-1997)[S].

    现浇钢筋混凝土楼板承重 [浅谈住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝的分析及防治措施] 相关文章