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现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题探析

 摘 要:设计、施工、材料等多种原因可导致现浇砼楼板产生裂缝,大多数消费者对现浇楼板缺乏认识,担心楼板裂缝会引起建筑倒塌,楼板裂缝成为质量投诉的热点。本文将以建筑结构设计的角度对现浇砼楼板裂缝进行探析,供同行及消费者参考。 

  关键词:钢筋;混凝土;裂缝 

  1 楼板裂缝的种类   

  1.1 楼板裂缝的种类 

  现浇钢筋混凝土楼板裂缝的种类主要有: 

  温差裂缝。由于温度变化,砼热胀冷缩形成的裂缝,一般集中在东西向单元的房间、屋面层和上部楼层的楼板。 

  结构裂缝。现浇楼板承载力均能满足设计要求,但在一些薄弱部位或截面突变出往容易产生一些结构裂缝,如:墙角应力集中处的450斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面。 

  构造裂缝。PVC暗管敷埋处砼厚度减薄,容易出先裂缝。 

  收缩裂缝。砼在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中,容易形成各种裂 

  缝。 

  1.2 楼板裂缝形式 

  现浇钢筋混凝土楼板裂缝表现形式主要有:450斜裂缝.常出现在墙角,特别是东西两端的房间,呈450分布。纵横向裂缝。一般出现在跨中、负弯矩钢筋端部、PVC暗管敷埋处。长裂缝。部分房屋预埋PVC暗管的板面上出现裂缝,裂缝宽度达0.2mm-0.3 mm,但这种裂缝仅在楼板面出现,板底则无裂缝。不规则裂缝。裂缝出现部位形状无规则,成散状或龟裂状,一般发生在房屋东西两单元、阁楼顶层部位。    

  2 从设计方面分析现浇混凝土楼板产生裂缝的原因   

  造成现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝有设计、施工、材料等方面原因。本文着重从结构设计的角度进行探讨。由于设计市场管理不到位,目前有的工程设计单位及人员资质低,他就进行挂靠设计,而挂靠单位只顾收取一定的比例的管理费,根本不对图纸结构设计的安全性、合理性、完整性进行认真审核。就盲目盖章、签字出图,因此造成部分项目设计低下,问题较多;另一个原因是一些建设单位任意压低设计费用,以收费最低为主要条件选择设计单位,同时又不讲合理设计时间,造成施工图设计深度不够,或者边出图边施工,问题必然较多。 

  2.1 建筑设计方面易引起楼板产生裂缝的主要原因: 

  斜屋面、露台、外墙节能保温措施不够。由于夏天室外墙体温度高于室内温度,结构外前面在高温下发生受热膨胀,如未采取适当的保温措施,在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下,东西单元的房间楼板外墙向外拉伸就容易引起裂缝。屋面保温层设计不合理,顶层楼板也会因热胀冷缩而引起裂缝。 

  建筑物长度超长,由于温差和材料变形,会造成墙体和楼板横向开裂。 

  建筑物形状不合理。当房间沿长度、宽度方向尺寸变化较大,由于楼板刚度不一致,就会产生不相同变形,引起薄弱部位开裂。 

  2.2 结构设计方面易引起楼板产生裂缝 

  主要原因: 

  结构设计的原则是,整个建筑结构的功能必须满足承载极限状态和正常使用极限状态两种使用要求,目前人们对承载力极限状态已给予足够重视并严格执行,而对正常使用极限状态却经常忽视。 

  从砼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过梁或剪力墙内,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,也只是考虑板面弯曲或屈曲所产生的应力。而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。 

  目前不少设计人员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距钢筋。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砼楼面抗拉能力不均,局部较弱处易产生裂缝。部分设计人员对构造配筋、放射筋设置不合理,薄弱环节无加强筋。 

  结构设计对板内布线引起裂缝的构造考虑不够。现浇楼板内暗敷的PVC管在错叠处板的抗2弯高度大大降低,从而减弱了板的抗弯性能。 

  对开口楼板,特别是开洞比较大的双向板,往往只考虑楼板竖向荷载作用下的洞口四周加强筋。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,板的空边凹角处未必出现应力集中现象,开洞板易发生翘曲。   

  3 从设计方面分析对现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的控制措施  

  3.1 建筑设计方面控制措施主要有: 

  屋面按规范要求设保温隔热层,使屋面的传热系数达到规范要求;外墙外表面或内表面按要求设置保温隔热层,外墙面宜采用浅色装饰材料以增强热反射,减少热吸收。 

  为避免结构因温度收缩应力而引起开裂,应适当控制建筑物长度,根据现行有关结构设计规范,设置伸缩逢,伸缩逢长度一般控制在30m――50m之间。超长量不大时,也可采用设置后交带的方法以减少混凝土楼板收缩开裂。 

  建筑平面形状宜规范设计,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。 

  3.2 结构设计方面控制措施主要有: 

  裂缝产生的主要原因是砼的变形。如:温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等。结构抗力取决于混凝土抗拉性能,当混凝土抗拉应力超过设计强度时,应该验算裂缝间距,在根据裂缝间距验算出裂缝宽度。 

  现浇板的厚度宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于100mm,有暗敷交叉管线时板厚不宜小于120mm。 

  楼板宜采用热扎带肋钢筋以增强其握裹力。分布钢筋和构造钢筋宜采用变形钢筋来增强与混凝土的握裹力,这对防止产生楼板裂缝的效果较好。 

  设技师要重视构造钢筋的布置,它对构造抗影响很大。对连续板不宜采用分离式配筋,应采用上、两层连续式配筋;洞口处配加强筋;对混凝土梁的腰部增配8mm――14mm的构造筋,间距约200mm。 

  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>100 mm,楼板钢筋间距不宜>150 mm.跨度<3.9m 的现浇板上面负弯矩钢筋应一隔一拉通。外墙转角处应设置放射筋,配筋范围应大于板跨的1/3,且长度不<2m,每一转角处放射钢筋数量不<7根,钢筋间距不宜>100 mm。 

  现浇楼板的混凝土强度等级不宜>C30,特殊情况须采用高强度等级砼或高强度等级水泥时要考虑采用低水化热的水泥并加强浇水养护,便于混凝土凝固时的水化热释放。 

  预埋时PVC管道要有支架固定,严禁两根管线交叉叠放,确须交叉时应采用专门设计的塑料接线盒,以防止塑料管线交叉对混凝土厚度削弱过多。若用铁管作为预埋管时,宜采用内壁涂塑黑铁管,一方面既能保证黑铁管与混凝土的粘结力,同时也有利于穿线和不影响混凝土的计算高度。 

  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,宽度为700mm――1100 mm,板和墙钢筋搭接长度不低于45d,且同一截面受力筋搭接不超过50%,梁、板主筋不宜断开以保持一定联系性。后浇带浇筑时间应以能将砼总降温及收缩变形完成一半以上时间为佳,最短不少于30天;浇筑时接缝应密实,且宜设置企口逢,新老砼界面用1:1水泥砂浆接浆后浇带砼强度等级应比原砼强度等级提高一级,宜采用微膨胀砼,以防止新老砼界面产生裂缝。 

  以上是我对现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题一点粗浅的分析,旨在告诫建筑设计,结构设计的人员以及实际参与施工人员,在设计和实际施工中,充分考虑各种影响因素,严格按照设计规范,采用适当的措施,尽可能减少现浇钢筋砼楼板产生裂缝,保证工程质量,造福于民。 

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