关于钢筋混凝土结构构件裂缝的分析判断
钢筋混凝土结构裂缝的检测
钢筋混凝土结构裂缝的检测一、混凝土的裂缝建筑工程中的钢筋混凝土及砌体结构的破坏往往都与裂缝的发展有关,裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷,裂缝的存在会影响结构的抗渗性能,导致水分及有害物质渗入,诱发钢筋锈蚀或加速混凝土的自然老化,从而损害工程结构的承载能力,对安全性产生影响。
即使尚未直接影响到使用安全,也会影响适用性和耐久性。
裂缝的产生原因是设计、施工、材料、环境及管理等相互影响的综合性问题。
按产生原因可分为四类:1、荷载作用下的裂缝:因动、静荷载的直接作用产生的裂缝,约占5%—10%2、变形作用下的裂缝:因不均匀沉降、温度变化、湿度差异、膨胀、收缩、徐变等变形因素引起的裂缝,约占80%以上3、变形与荷载共同作用引起的裂缝:约占5%—10%4、碱骨料反应膨胀应力引起的裂缝及冻融引起的裂缝:约占1%钢筋混凝土结构的裂缝是绝对的,无裂缝是相对的,一定程度的裂缝是不可避免的。
所以说≥裂缝不仅是混凝土的缺陷,同时应当看作是钢筋混凝土结构的物理力学性能。
裂缝宽度W0.02—0.05mm是为肉眼可见裂缝,为有裂缝结构;裂缝宽度W< 0.02—0.05mm是为肉眼不可见裂缝,即无裂缝结构。
在裂缝宽度W≥0.02—0.05mm后,根据对结构使用性能和耐久性的影响,分为有害裂缝和无害裂缝,钢筋混凝土有害与无害裂缝的界限为:1、有侵蚀介质或防渗要求时,界限为0.1—0.2mm,地下结构限制裂缝宽度为0.2mm2、正常条件下无特殊要求时,界限为0.3—0.4mm3、中国允许无害裂缝宽度为0—0.3mm钢筋混凝土结构最大裂缝宽度的限值:环境类别 室内正常环境 室内潮湿环境、露天环境滨海室外环境最大裂缝宽度限值 0.3(0.4) mm 0.2 mm 0.2 mm 在混凝土构件的安全性鉴定中,对于受力裂缝,出现下表所列情况时,应视为不适于继续承载的裂缝,并根据其严重情况定为C级或D级:检查项目 环境 构件类别 C级或D级主要构件 〉0.50 钢筋混凝土一般构件 〉0.70 主要构件 〉0.20(0.30)正常湿度环境 预应力混凝土 一般构件 〉0.30(0.50)钢筋混凝土 〉0.40 受力主筋处的弯曲裂缝和轴拉裂缝宽度高湿度环境预应力混凝土 任何构件 〉0.10(0.20)剪切裂缝 任何湿度环境 钢筋混凝土或预应力混凝土出现裂缝 二、混凝土裂缝的检测技术1、裂缝外观形态、分布描述观察构件表面裂缝部位,目测并绘制裂缝分布图,准确记录裂缝的形态、条数、位置、长度和走向。
土木工程知识点-钢筋混凝土结构构件开裂的原因分析
土木工程知识点-钢筋混凝土结构构件开裂的原因分析在钢筋混凝土结构中,如果混凝土结构的长度不符合相关规定,极有可能产生裂缝,那么你想知道钢筋混凝土结构构件开裂的原因是什么吗?以下是小编整理的钢筋混凝土结构构件开裂的原因分析,希望对大家有所帮助。
1、原材料对混凝土结构裂缝影响最大的是水泥品种及质量,单就裂缝而言,硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥水化热较高,大体量现浇混凝土结构易于裂缝;火山灰水泥及快硬水泥干缩性大,大面积混凝土结构易于裂缝;矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥抗冻性较差,干湿交替工程易于裂缝;矿渣水泥易发生沉缩和泌水现象。
水泥含量越高,混凝土收缩越大,产生裂缝的可能性就越大。
砂石含泥量过大,存在反应性骨料,外加剂不当或过量等,均容易造成混凝土结构裂缝。
2、施工质量不合格对建筑物裂缝形成最直接,分混凝土、钢筋及模板三方面。
混凝土方面,如混凝土配合比不当或泵送时改变了配合比,混凝土掺合料拌合不匀,混凝土搅拌时间不够或过长,混凝土浇筑顺序或接打处理不当,混凝土振捣不充分,混凝土硬化前受震动或受力,混凝土养护不及时或不充分或受冻。
混凝土强度过低会直接降低结构的抗裂性。
钢筋方面,如混凝土在结硬期钢筋被扰动,钢筋保护层过小。
模板方面,如模板变形,模板支撑下沉,模板漏浆,过早拆模。
3、设计错误造成的结构裂缝,主要表现为结构方案及布置不合理,结构计算错误,结构抗裂性过低,以及结构构造不合理等方面。
内力分析常见的错误:计算简图与实际不符,荷载取值偏小或漏项,未考虑温度收缩应力及地基差异沉降所产生的内力;承载力计算常见的错误:安全度取值偏低,配筋量不足,只算抗弯,不计算抗剪、抗扭;结构抗裂验算常易被忽视,尤其是手算;结构构造不合理,主要是伸缩缝及施工缝设置不当,配筋不合理,只配受力钢筋,忽略构造钢筋的作用和配置,如简支梁板入墙不配负筋,现浇连续板只配受力钢筋,不设收缩温度筋,高梁不设腰筋等。
4、使用不当及环境的不良影响多表现为荷载超过设计规定,周围存在酸、盐及氯化物等有害介质作用,环境温、湿度急剧变化,构件各部位温、湿度差过大,表面受热过度或火灾,建筑物处于反复冻融和干湿交替状态等。
钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度和挠度验算
受压翼缘加强系数
3、钢筋应变不均匀系数
sm sk s sm s sk
钢筋应力不均匀系数 是反映裂缝间混凝土参加受拉工作 程度的影响系数。 越小,裂缝之间的混凝土协助钢筋抗拉的
作用越强。
1.1 0.65 ftk s sk te
sk分布图
1.1 0.65 ftk s sk te
sm sk
Sm cm cck
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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1
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E 0.2 6 E
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Es Ash02 0.2
6E
1 3.5 f
1.1 0.65 ftk s sk te
在短期弯矩Mk=(0.5~0.7)Mu范围,三个参数、 和 中, 和 为常数,而 随弯矩增长而增大。
wm smlm cmlm
εsm、εcm——分别为裂缝间钢筋及砼的平均应变; lm——裂缝间距。
平均裂缝宽度wm
wm smlm cmlm
sm
(1
cm sm
砼构件裂缝计算的有关规定
关于混凝土构件裂缝计算的有关规定本节中主要针对常用的灌注桩、承台、底板、侧壁(包括水池侧壁)、钢筋砼梁板的裂缝计算的相关规定进行汇总,并给出常规情况下的计算参数。
设计依据如下:1.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、2.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、3.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008、4.《地下工程防水技术规范》GB50108-2008、5.《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003、6.《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013等。
1、灌注桩各本规范中对灌注桩的裂缝计算相关规定如下:1.1.《混凝土结构设计规范》第3.4.5条规定了各结构构件的裂缝控制等级及宽度限值;第7.1.2条对钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的裂缝计算作了详细的规定。
其中,需要特别注意的是Cs(最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉去底边的距离)的取值:当Cs<20时,取Cs=20;当Cs>65时,取Cs=65;7.1.2条文说明中提到:较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的,因此对混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对本规范表3.4.5中所规定的裂缝宽度允许值作适当放大。
1.2.《建筑地基基础设计规范》第8.5.3条第5款对各环境下的灌注桩的混凝土强度等级进行了规定,第11款对灌注桩的混凝土保护层厚度作出要求;1.3. 《建筑桩基技术规范》第4.1.2条对灌注桩的桩身混凝土强度等级及主筋的混凝土保护层厚度皆有明确规定。
1.4. 《地下工程防水技术规范》第4.1.7条对防水混凝土结构迎水面的钢筋保护层厚度及裂缝宽度作出了相应要求。
1.5. 广东省《建筑地基基础设计规范》第5.2.4条对抗拔桩的裂缝宽度作了明确规定;第10.3.2条对桩身主筋的混凝土保护层厚度有相应要求。
1.6. 广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》第13.3.19条第4款对受长期水平荷载的桩或抗拔桩的裂缝宽度;第13.4.2条对桩身主筋的主筋保护层厚度有明确规定。
混凝土裂缝判断和处理
建筑结构产生裂缝:
荷载裂缝,几率20% 变形裂缝,几率80%
混凝土的变形类型与开裂
自由收缩,相向变形,不裂; 限制收缩,背向变形,开裂; 自由膨胀,背向变形,开裂; 限制膨胀,相向变形,不裂
混凝土裂缝判断和处理
江西省建筑材料工业科学研究设计院 吴金国 高级工程师 工检中心主任 二0一六年五月
裂缝的分类 裂缝的产生的原因 裂缝的检测分析 裂缝的修复 结构加固
混凝土内部不连续,具有诸多微小裂缝、空洞、孔道、疏 松等缺陷。
3
裂缝是混凝土工程中最常见的一种缺陷。通常所说的 裂缝是指肉眼可见的宏观裂缝,而不是微观裂缝,其宽度 应在0.05mm以上。
掺合料1-2种,
掺合料8-12种,
2. 泵送施工技术的应用,对材料提出的高可 泵性,从而要求高流动性、高砂率、高浆骨比, 是导致混凝土裂缝增多的间接材料因素;
项目 用水量
水灰比
砂率
配
合
浆骨比
比 坍落度
保水性
粘聚性
配合比
过去 大 大 小 小 小 好 好
现在 小 小 大 大 大 差 差
3. 传统的混凝土浇筑方式和养护措施、超常 规的施工进度要求,特别是现场加水问题,是 导致混凝土裂缝增多的施工因素;
4. 非荷载裂缝控制的设计基础、设计理论缺 少系统研究,从而缺乏相应有效的设计措施, 是导致混凝土裂缝增多的设计因素;
对传统普通混凝土,业已形成的设计理论和措施-- 增设构造钢筋、设缝等已能较好地控制非荷载裂缝。
对现代普通混凝土,当采用了这些措施,甚至掺膨胀 剂等技术后,裂缝问题依然严重。
有关钢筋混凝土结构产生裂缝的几点体会 (2)
有关钢筋混凝土结构产生裂缝的几点体会
钢筋混凝土结构产生裂缝是常见的现象,以下是几点关于该问题的体会:
1. 强度不足:结构的强度设计不足或加载超过设计荷载,会导致钢筋混凝土结构产生
裂缝。
这可能是因为建筑设计中未考虑到实际负载,或者施工过程中操作不当导致结
构强度不足。
2. 温度应力:钢筋混凝土受到温度变化的影响,会发生热胀冷缩。
长期的温度变化会
导致结构内部产生应力,超过材料的耐受能力,产生裂缝。
3. 湿度变化:湿度变化也会导致钢筋混凝土结构产生裂缝。
例如,在干燥季节,结构
中的水分蒸发,导致收缩应力,从而产生裂缝。
而在潮湿季节,结构中的水分吸收可
能引起膨胀应力,同样会导致裂缝的出现。
4. 施工质量问题:不合理的施工技术、材料质量问题、施工过程中的温度控制不当等,都可能导致钢筋混凝土结构产生裂缝。
5. 基础问题:基础设计不当、地基沉降、土质异常等因素,也可能导致结构产生裂缝。
为了避免或减小钢筋混凝土结构的裂缝问题,需要进行合理的结构设计、控制施工质量、合理选择材料、控制温度和湿度变化、定期检查和维护建筑结构等。
同时,在施
工过程中,需要采取适当的预防措施,例如使用建筑伸缩缝、控制混凝土收缩比、合
理安装钢筋等。
混凝土裂缝的判定及处理依据规范
混凝土裂缝的判定及处理依据规范1、GB50204-2015混凝土结构工程施工质量验收规范2、混凝土结构设计规范GB50010-20103、GB50367-2013混凝土结构加固设计规范4、混凝土结构工程施工规范 GB50666-2011混凝土裂缝及其修复混凝土裂缝是混凝土结构的主要病害之一 , 是一个相当普遍的技术问题, 工程的破坏与倒塌, 地下结构的渗漏, 都与混凝土结构裂缝发展有关。
混凝土结构裂缝会对混凝土结构产生以下主要影响: 钢筋锈蚀, 降低结构的耐久性; 降低结构的抗渗性, 甚至造成渗漏;降低结构的刚度, 增大变形; 加快混凝土结构碳化剥落, 降低结构抗疲劳能力; 混凝土结构冻融破坏; 裂缝的显现发展, 使人在心理上产生不安全感。
混凝土裂缝类型及形成原因一、结构性裂缝二、非结构性裂缝:塑性收缩裂缝干缩裂缝温度裂缝沉降裂缝化学反应引起裂缝结构性裂缝在正常荷载条件下, 由于结构承载力不够, 混凝土结构出现裂缝, 这种裂缝方向一般都与结构的最大拉应力方向垂直。
( 1) 混凝土强度不够引起的开裂由于设计、施工等原因, 或者结构荷载增加, 混凝土结构强度不能满足使用要求, 造成混凝土结构出现裂缝。
( 2) 结构刚度不够引起的裂缝混凝土结构刚度低, 变形量大, 结构的过大变形, 必然产生相对应的裂缝。
影响混凝土结构刚度的因素很多, 其中混凝土结构的截面尺寸对结构刚度影响最大。
( 3) 配筋率低引起的裂缝一般的受拉钢筋混凝土结构, 在拉应力作用下, 混凝土首先开裂退出工作, 钢筋承担全部拉力, 当混凝土结构配筋率低时, 因抗拉力不够, 结构变形增大, 加剧混凝土结构开裂。
( 4) 钢筋锚固长度不够引起开裂受拉筋必须有足够的锚固长度, 否则粘接力不够,产生钢筋滑移裂缝。
( 5) 预应力张拉引起的裂缝在混凝土结构施工完后, 进行后张拉施工, 由于施工顺序不对, 在混凝土结构内部产生附加弯矩, 造成结构出现裂缝。
混凝土常见裂缝分析
混凝土常见裂缝分析混凝土是建筑工程中常用的建筑材料,具有优良的耐久性和承载性能。
由于各种外部因素的影响,混凝土在使用过程中往往会出现裂缝。
裂缝不仅影响美观,还可能对结构的强度和稳定性产生不利影响。
对混凝土常见裂缝进行分析,能够帮助工程师有效地识别问题,并采取合适的修复措施,保障建筑结构的安全和使用寿命。
一、裂缝的分类1. 按照裂缝的性质来分:(1)收缩裂缝:混凝土在初凝和硬化过程中会产生收缩变形,从而出现收缩裂缝。
(2)热裂缝:混凝土在温度变化过程中由于不均匀膨胀或收缩,会产生热裂缝。
(3)负荷裂缝:混凝土在受到外部载荷作用时,由于材料的弯曲或扭转变形,会产生负荷裂缝。
(4)结构裂缝:由于设计、施工或使用过程中的问题,导致混凝土出现结构裂缝。
二、混凝土裂缝的成因分析1. 水泥浆的过多或者过少水泥浆过多会导致混凝土的收缩变形过大,从而产生收缩裂缝;水泥浆过少则可能造成混凝土的强度不足,容易受到外部荷载的影响而产生负荷裂缝。
2. 骨料的过粗或者过细骨料过粗会导致混凝土内部空隙过大,容易产生收缩裂缝;骨料过细则可能造成混凝土内部孔隙结构不合理,容易产生结构裂缝。
3. 配筋设计不合理混凝土结构在设计配筋时,如果未考虑到受力部位的变形情况,就容易造成裂缝的产生。
例如梁的受弯区域、柱的受压区域等部位。
4. 施工工艺不当混凝土浇筑时,如果振捣不到位、拌合时间过长、养护不当等情况都会导致混凝土裂缝的产生。
5. 外部环境影响温度变化、地震、风载等外部环境因素也会对混凝土结构产生影响,导致裂缝的产生。
三、裂缝的检测与修复1. 裂缝的检测在建筑工程中,通常会使用裂缝计、激光测距仪、超声波检测仪等工具来对混凝土裂缝进行检测。
通过检测可以确定裂缝的位置、长度、宽度等参数,从而为后续的修复工作提供依据。
2. 裂缝的修复根据裂缝的类型和成因,修复措施包括但不限于:注浆加固、粘贴复合材料、封闭橡胶条、改进结构设计等方法。
需要根据具体情况选择合适的修复方法,并严格按照规范进行施工。
混凝土结构裂缝分析、判断与处理——柱篇
混凝土结构裂缝分析、判断与处理——柱篇柱的不同受力情况会引起不同形态的裂缝。
柱的几何特征与梁相似,但两者受力情况大不相同:柱主要承受竖向的压力,当结构受到荷载偏心、水平力或不均匀沉降作用时,还会承受弯矩和剪力。
当结构受力主要为压力时,轴压构件、小偏压构件容易出现垂直方向的混凝土纵向受压开裂的情况,这种裂缝可能导致混凝土结构破坏,应尽快加固处理。
由于变截面柱过渡区钢筋弯折引起的压曲裂缝,以及施工质量不达标引起的柱脚部位混凝土的压碎裂缝,同样是结构危险的预示,应及时进行检测和加固。
柱受到偏心受压的作用,弯矩引起的裂缝会出现在偏压柱的受拉面,裂缝会垂直于柱,形态类似受弯裂缝。
水平荷载作用下,角柱中可能产生大偏心的水平受拉裂缝。
由于施工接槎及混凝土下沉,也会产生沿钢箍发生沿截面周边的水平开裂。
基础不均匀沉降造成柱体倾斜,也会在柱角、柱头位置产生受弯裂缝。
当柱受到较大水平荷载或强迫位移作用时,还可能因为剪力产生斜向裂缝,这种斜裂缝水平荷载反复作用下会引起混凝土结构破坏,应及时加固处理。
一、柱中一侧或两侧—水平裂缝不贯通截面1、成因:偏心受压构件在轴力弯矩作用下受拉开裂;2、影响:不安全感、影响观瞻、基本不影响承载、影响耐久性;3、性质:弯曲受拉裂缝;4、处理:封闭裂缝、必要时加固处理;二、角柱沿柱周边侧面—沿柱周边水平裂缝1、成因:在水平荷载作用下一侧柱全截面受拉开裂;2、影响:不安全感、影响观瞻、基本不影响承载、影响耐久性;3、性质:轴拉或小偏拉引起受力裂缝;4、处理:封闭裂缝、必要时加固处理;三、柱侧面接槎处—沿接槎处裂缝,混凝土有质感差异1、成因:接槎面清理凿毛湿润欠佳、施工浇筑振捣养护不佳;2、影响:不安全感、影响观瞻、基本不影响承载、影响耐久性;3、性质:施工接槎裂缝;4、处理:掩盖裂缝、必要时加固处理;四、柱侧竖向裂缝—断续组成短小裂缝,鼓出剥落1、成因:混凝土受压达到强度、施工浇筑振捣养护不佳;2、影响:压溃破坏预兆、表明柱承载力不足;3、性质:受压破坏裂缝;4、处理:立即停止使用并卸载、及时检测并进行加固处理;五、变截面柱侧面—变截面区域竖向裂缝1、成因:变截面斜度大、柱箍筋不足、斜向柱钢筋弯曲;2、影响:影响局部承载、影响耐久性;3、性质:受构造不良引起局部裂缝;4、处理:封闭裂缝、局部加固处理;六、斜裂缝往一侧区域—斜裂缝处顺筋短水平行裂缝1、成因:配筋不足、纵筋在剪切力作用下沿钢筋发生剪切裂缝;2、影响:局部抗剪不足、影响耐久性;3、性质:受构造不良引起局部裂缝;4、处理:封闭裂缝、局部加固处理;七、柱上下端区域—斜裂缝不贯穿截面1、成因:配筋不足、水平荷载或强迫位移引起的剪切开裂;2、影响:抗剪承载不足、影响耐久性、影响局部承载、外观影响;3、性质:剪力作用下斜向裂缝;4、处理:封闭裂缝、局部加固处理;本篇以混凝土结构中裂缝出现的位置、形态为线索,总结了常见裂缝的成因、性质、对结构的影响,并给出了处理建议。
预制混凝土构件裂缝成因分析及预防措施
预制混凝土构件裂缝成因分析及预防措施钢筋商品混凝土结构裂缝扩展往往是破坏倒塌工程质量事故的主要原因之一,为此对研究裂缝的形态、分析裂缝的产生原因和裂缝对结构功能的影响具有重大的意义。
引言钢筋商品混凝土结构裂缝扩展往往是破坏倒塌工程质量事故的主要原因之一,为此对研究裂缝的形态、分析裂缝的产生原因和裂缝对结构功能的影响具有重大的意义。
其实,普通的钢筋商品混凝土结构一般都是带裂缝受力工作的,随着裂缝的发展变化,结构构件的耐久性和适用性会不同程度的降低,严重的甚至会导致结构构件的破坏,但是不通过观测仪器仔细观察钢筋商品混凝土裂缝一般很难发现。
1.裂缝对结构的危害当钢筋商品混凝土裂缝的宽度超过规范限值就成了有害裂缝;有害裂缝的存在对结构的耐久性和适用性又造成严重影响,裂缝对结构的危害一般主要表现三方面:1.1引起建筑物渗漏。
由于裂缝渗漏未及时处理或处理不当,既影响建筑物的美观,又对使用功能带来缺陷。
1.2冰冻的影响。
钢筋商品混凝土一旦产生裂缝水分就会乘虚而人,即使渗入不是很深,但当外界气温降到0℃以下时,水分便会凝结成冰。
若经过多次冰融循环,裂缝表面边缘会形成散裂,随着时间的推移,裂缝将逐渐加宽,结构物受力也将发生变化。
最终将会造成结构破坏。
1.3钢筋的锈蚀。
可分为两种情况:有“先裂后锈”和“先锈后裂”。
先裂后锈即由于钢筋商品混凝土收缩和施工质量等原因引起的裂缝,常常成为空气、水分等其它侵蚀介质的通道,裂缝时间长久以后,会使钢筋产生锈蚀,从而削弱了钢筋的受力截面积,破坏商品混凝土对钢筋的握裹力。
先锈后裂即由于钢筋商品混凝土自身的化学变化作用,使钢筋发生锈蚀,锈蚀物体体积膨胀,因此会造成沿钢筋长度的商品混凝土产生劈裂裂缝,破坏钢筋商品混凝土保护层,使钢筋与外界空气接触,导致钢筋锈蚀速度迅速加快。
2.预制商品混凝土构件裂缝的成因所谓裂缝增多是指前两类,也就是裂缝增多的两类发生在商品混凝土的早期,这一阶段对于商品混凝土的开裂过程来说是非常关键的。
浅谈房建施工中混凝土结构出现裂缝的原因及预防
1 房建施工中出现混凝土结构裂缝的主要原因1.1 温度因素温度裂缝是因为出现了较大的温差变化或是混凝土结构的体积较大,裂缝的出现与否没有一定的规律。
温差造成的中裂缝的实际宽度大小不一致,并且和温度也有着十分密切的联系。
一般来说,冬季出现的裂缝会比较宽,夏季出现的裂缝比较窄,且高温造成的裂缝往往呈现着两边细、中间粗的情况,冷缩的裂缝宽度也不会出现明显的差异。
由于大面积结构下的混凝土结构裂缝经常以交错的方式出现,其中梁板结构的裂缝宽度也比较大,因此通常情况下主要和短边呈现平行状态。
1.2 质量因素在房建施工环节中混凝土的结构质量问题主要指的就是麻面、空洞和蜂窝情况等,出现这些问题的主要原因是模板的表面不光滑;在对混凝土进行浇筑的过程中没能对混凝土的落料进行有效处理,从而出现混凝土的离析问题;在对混凝土进行振捣的环节中不能严格按照标准进行,这也将在很大程度上对混凝土结构的质量造成影响。
正是因为上述原因的存在,使得混凝土结构在实际应用中很容易出现裂缝问题。
1.3 沉降因素沉降问题造成的混凝土结构裂缝大多都是贯穿性裂缝和深进裂缝,同时,裂缝的走向也和沉降的实际情况有着十分紧密的联系。
一般情况下,裂缝和地面之间的夹角在30°~45°,或者呈现直角分布的情况。
通过对沉降裂缝问题的研究,发现沉降的裂缝很容易出现错位的情况,这种问题也使得混凝土结构的破损问题无法得到有效解决,对于房建结构的安全性和稳定性都将造成十分不利的影响。
2 对混凝土裂缝进行防治的主要方案2.1 严格控制施工温度较大的温差也是当前造成房建施工中混凝土结构出现裂缝的主要原因,因此在施工环节中也需要对温度进行有效控制,具体的手段为:首先,在实际施工环节中应该尽可能选择一些热量更低或是中热水泥,比如粉煤灰水泥或是矿渣水泥等。
其次,就是在合理的背景下,对水泥的用量进行适当的管理和控制,一般情况下对于水泥的使用标准就是将水泥的实际用量控制在450 kg/m3。
混凝土最大裂缝允许宽度的分析与确定
(1)日本《混凝土裂缝调查及修补》规定,根据耐久
(1)设计阶段的最大裂缝允许宽度 参照国夕}标准和我国厨次规范盼修订情挽,混凝 土结构设计阶段最大裂缝宽度的规定改动不大,验算 荷载作用引起的最大裂缝允许宽度按现行规范《混凝 土结构设计规范》(GB50010-2002)取成,区蒡l耪瑟分 别为0.20ram、0,30ram和0.40mm。 (2)结构检验的最大裂缝允许宽度 建筑构件检验是措混凝土臻制构件按标准簿或设 计要求的试验参数及检验指标进行结构性能检验,历 次规范修订改动也不大。在标准荷载短期作用下,受拉 主觞处最大裂缝允许宽度应按《混凝主结构工程施工 质最验收规范}(GB5021M一2002)规定取用。 预制构件试验前或安装前的非结构性最大裂缝宽 度可按结秘检验豹最大裂缝允许宽度标准取用。预制 构件结构检验的非结构裂缝宽度臆比结构性裂缝放 宽,可按设计阶段最大裂缝宽度取用。 (3)施工陵袋的最大裂缝允许宽瘦 施工阶段的施工荷载接近设计荷截,荷载作用时 问长,结构性最大裂缝允许宽度可按设计阶段的龌大 裘缝允许宽度取雕(包帮预镧梅件和瑰浇结构)。 非结构裂缝同样应比结构性裂缝最大允许宽度放 宽,可按非结构裂缝宽度详定标准(表7)取用,佩标准 可毙蕊掰酚段要求严格,宜以下张为孺。 (4)使用阶段的最大裂缝允许宽度 使用阶段的结构,荷载作用时问要比施工阶段及 结梅检验龄段长褥多,除特殊情况外,裂缝已趋稳定或 已经稳定。所以,最大裂缝允许宽度应比前两者放宽。 纵观各种规范、标准或文献资料,其规定有宽有严,宽 严不一(袭3、袭5、袭5、表6),袁4规定不必处理的裂 缝允许宽度为0.2 ̄0.3ram,要求比较严格,表3要求一 般构件≤0.45Ⅱm1,比较宽松,表5要求《0.40mm,表6 要求≤O.35ram,笔者认为,混凝±最大裂缝宽度宦宽 松,建议按表3或表6取用。非结构裂缝使用阶段的最 大裂缝允许宽度建议按表7取用。 4晁点注意事项
筋混凝土构件的变形及裂缝验算
9钢筋混凝土构件的变形与裂缝验算、目的要求1 .掌握构件在裂缝出现前后沿构件长度各截面的应力状态2•了解裂缝宽度计算公式的推导过程(平均裂缝间距、平均裂缝宽度)3.掌握受弯构件裂缝宽度验算和变形验算的方法二、重点难点1.裂缝的出现与分布规律2.平均裂缝间距、平均裂缝宽度3.短期刚度、长期刚度计算公式的建立三、主要内容9.1概述结构构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态分别进行计算和验算。
通常,对各类混凝土构件都要求进行承载力计算;对某些构件,还应根据其使用条件,通过验算,使变形和裂缝宽度不超过规定限值,常使用及耐久性的其同时还应满足保证正他要求与规定限值,例如混凝土保护层的最小厚度等。
与不满足承载能力极限状态相比,结构构件不满足正常使用极限状态对生命财产的危害性要小,正常使用极限状态的目标可靠指标P可以小些。
《规范》规定:结构构件承载力计算应采用荷载设计值;对于正常使用极限状态,结构构件应分别技荷载的标准组合、准永久组合进行验算或按照标准组合并考虑长期作用影响进行验算。
并应保证变形、裂缝、应力等计算值不超过相应的规定限值。
由于混凝土构件的变形及裂缝宽度都随时间增大,因此,验算变形及裂缝宽度时, 应按荷载的标准组合并考虑荷载长期效应的影响。
荷载效应的标准组合也称为荷载短期效应,是指按永久荷载及可变荷载的标准值计算的荷载效应;荷载效应的准永久组合也称为荷载长期效应,是按永久荷载的标准值及可变荷载的准永久值计算的荷载效应。
按正常使用极限状态验算结构构件的变形及裂缝宽度时,其荷载效应值大致相当于破坏时荷载效应值的50%—70%。
9.2裂缝验算921裂缝控制的目的与要求确定最大裂缝宽度限值,主要考虑两个方面的原因:一是外观要求,二是耐久性要求,并以后者为主。
从外观要求考虑,裂缝过宽将给人以不安全感,同时也影响对结构质量的评 价。
满足外观要求的裂缝宽度限值,与人们的心理反应、裂缝开展长度、裂缝所 处位置,乃至光线条件等因素有关,难以取得完全统一的意见。
混凝土结构工程裂缝的判断与处理
混凝土结构工程裂缝的判断与处理摘要:本文就如何正确地选择混凝土原材料、合理设计施工缝、严格控制混凝土温度、完善混凝土养护等,对混凝土结构进行了全面的分析,提出了提高混凝土施工质量的有效途径。
关键词:钢筋混凝土结构;裂缝;控制引言混凝土结构在施工、使用过程中,会因为各种客观原因而产生裂缝,这不但会对工程的质量、安全性产生不利的影响,而且会对建筑物的美观造成一定的损害。
混凝土结构裂缝多为非结构裂缝,对结构的整体安全和稳定没有太大的影响,而且裂缝的位置、分布和长度也有很大的差别,因此应根据具体情况采取相应的措施。
而如何有效地解决裂缝问题,如何正确地进行裂缝的检测与处理,就显得尤为重要。
一、大体积混凝土裂缝的主要类型(一)收缩裂缝一般认为,收缩裂缝的分布是不规则的,多为网状,但不是很大,主要有两种类型:表层开裂和贯通开裂,对结构的性能有很大的影响。
在混凝土成形后3~4天内,混凝土的抗拉强度很低,容易发生开裂。
而贯通裂纹则是由于在大体积混凝土的收缩阶段,其内部的热释放会产生温度梯度的收缩应力,从而造成截面开裂、变形,严重时甚至造成破坏。
(二)干缩裂缝水泥的种类、掺量、掺量、水泥水灰比、骨料性质、掺量、掺量等因素对混凝土的干缩率有较大的影响。
另外,由于混凝土与外界湿度的差异,会使其发生不同的变形,使其在外部环境中的水分快速蒸发,使其发生较大的变形。
但其内部温度变化不大,变形也不明显。
在混凝土的内向约束条件下,由于干燥收缩,会产生张应力,从而导致裂缝。
(三)温度裂缝在温差较大的地区,一般会出现混凝土或混凝土表面的温度裂纹。
在混凝土浇筑完成后,在进行硬化过程中,会产生水化热,从而释放出大量的热。
这是因为水泥是非常庞大的。
所以,在混凝土的内部,存在着大量的水化热量,这些热量难以在短时间内被排出,使得混凝土的内部温度急剧升高。
这样,混凝土的表层会很快冷却,形成一个巨大的温差,在混凝土的表面形成一个张应力,这个张应力超出了这个限度,就会引起混凝土的裂缝。
混凝土裂缝的危害、原因分析及处理方法
混凝土裂缝的危害、原因分析及处理方法山西一建集团有限公司混凝土裂缝是常见的混凝土结构工程施工质量通病,对结构的安全性、适用性、耐久性有决定性影响。
混凝土裂缝控制分三个等级(1)构件不出现拉应力;(2)构件虽有拉应力,但不超过混凝土的抗拉强度(3)允许出现裂缝,但裂缝宽度不得出现允许值。
前两种情况只有预应力构件才能达到,在房建行业中不常见。
本文将对第三种情况进行进行详细说明。
一、混凝土裂缝的危害对结构安全性的危害混凝土结构物裂缝发生后,其本身的刚度、抗剪强度、抗拉强度、抗弯折强度都会降低,并可能导致结构受力构件发生应力重分配,使受力构件中和轴偏移,造成局部应力的集中,进一步加剧构件的破坏。
裂缝严重时,可能会发生脆性破坏而造成安全事故。
所以混凝土裂缝对结构安全性会产生危害。
对结构适用性的危害对水池、结构顶板、地下室外墙等直接接触水环境的部位,混凝土裂缝会严重影响钢筋混凝土结构的自防水性能。
如果混凝土裂缝持续发展,会破坏掉聚氨酯涂膜防水层或卷材防水层,进而平破坏建筑物的整体防水性能。
所以混凝土裂缝对结构的适用性会产生不利影响。
对耐久性的危害裂缝对耐久性的影响,最主要的是加速混凝土的碳化,使钢筋腐蚀速度变快,并因漏水、渗水,造成发霉、渗斑而使得钢筋锈蚀膨胀,保护层剥落,破坏受力性能,缩短结构的使用年限。
二、混凝土裂缝的原因分析荷载引起的裂缝混凝土在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝。
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。
这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小、或外部作用力过大。
温度变化引起的裂缝混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
钢筋混凝土构件的裂缝与变形分析
1 1 判 明结构性 裂缝 的受 力性质 .
一
规范要求 , 并无多大危险 , 安全构件 。但裂缝 随时间不断扩展 , 属
对 危 结构性裂缝 , 据受力 性质 和破坏形 式进一 步区分 为两种 : 说明钢筋应力可能接 近或达 到流限 , 承载力 有严重 的影响 , 根 险性 较大 , 应及 时采 取措施 。裂缝 稳定 的结构 , 裂缝会不 会再扩 种是脆性破坏 , 另一种是塑性破 坏。脆性破坏 的特点是 事先没
展, 还要看所 处环 境 是否稳 定 , 境变 化 , 环 旧的裂缝 可 能还会 扩 有明显的预兆而突然发生 , 一旦 出现裂缝 , 对结构强度影 响很 大 , 也还会出现新的裂缝 , 应结合具体条件加以分析 。 是 结 构 破坏 的征 兆 。属 于 这 类 性 质 裂 缝 的 有 受 压 构 件 裂 缝 ( 括 展 , 包 中心受压 、 小偏心受压和大偏 心受压 的压区 )受弯构件 的受压 区 2 钢 筋混 凝土结 构构件 变形 的分 析 、 裂缝 、 斜截面裂缝 、 冲切 面裂缝 以及后 张预应 力构件 端部局 压裂
钢 筋 混凝 土 构件 的裂 缝 与变 形分 析
苏 国 芳
摘 要: 针对钢筋混凝 土构件常见的裂缝 与变形现象 , 分析 裂缝 与变形 的成 因及危害 , 根据 裂缝 与变形 的特征 , 判断结构 受力工作状况, 结构的安全性、 适用性和耐久性 , 对建筑结构设计具有重要意义。 关键词 : 构件 , 裂缝, 钢筋混凝 土, 耐久性 , 结构
维普资讯
第3 4卷 第 1 9期
・
5 ・ 8
20 0 8年 7 月
山 西 建 筑
S HANX I ARCHI TE URE
V0 . 134 No. 9 1
既有建筑安全鉴定中混凝土构件的裂缝解析
既有建筑安全鉴定中混凝土构件的裂缝解析发表时间:2020-12-02T15:45:40.800Z 来源:《城镇建设》2020年24期作者:周伟[导读] 作为建筑工程中一个常见的问题,混凝土裂缝问题在既有建筑安全鉴定中是不可忽视的周伟镇江市建设工程质量检测中心有限公司江苏省镇江市 212002摘要:作为建筑工程中一个常见的问题,混凝土裂缝问题在既有建筑安全鉴定中是不可忽视的,是直接关系到工程质量以及房屋工程投入使用后直接影响到人们的使用功能及结构安全,在施工过程中混凝土构件裂缝问题应引起足够的重视。
在建设项目施工过程中有很多因素会诱发混凝土裂缝问题,除此以外,施工操作不规范也是导致混凝土裂缝问题一个不可忽视的重要因素。
为此,为了保证建设项目的安全可靠性,应做好既有建筑安全鉴定中混凝土构件裂缝的防范和控制工作,不断改进我国的建筑施工水平,为人们提供安全舒适的居住环境。
基于此,本文在分析混凝土构件裂缝的基础上探讨了一些常见的混凝土裂缝的治理措施,可为混凝土构件裂缝的治理工作提供一定的参考借鉴。
关键词:既有建筑安全鉴定;混凝土构件;裂缝1混凝土构件裂缝成因及类型裂缝会给用户造成不安全感或不适感,但建筑工程的结构裂缝首先要与装饰装修工程相关裂缝要区别,影响建筑结构的安全性和使用功能的大都是结构裂缝,此类裂缝必须重视。
装饰装修工程相关的裂缝,包括墙皮抹灰开裂,楼地面垫层的皲裂,石膏吊顶的开裂,接缝部位的错缝等,这些裂缝主要是由于温度收缩或工艺措施不到位造成,但也有可能是由于结构裂缝发展而引起。
结构裂缝是主体结构构件上出现的裂缝,比如混凝土结构的柱、梁、板或墙,砌体结构的承重墙体等,这些裂缝必须得到预防或控制,否则对主体结构的安全性造成影响。
结构裂缝的产生来源,一般分为三类:温度收缩,变形裂缝及受力裂缝,受力裂缝必须重视。
混凝土的强度增长过程中外部环境会时常变化,不同温度和湿度的变化会产生温度应力,由于约束条件不同,比如混凝土外表面,构件交界,支座约束,混凝土内钢筋分布等,由此产生的不均匀变形便产生温度收缩裂缝。
钢筋混凝土结构构件裂缝分析
F RI E ND O F CHE M IC AL I ND US T R Y16工程技术化工之友2007.N O .05入处理以保证使用的可靠性4结语混凝土的收缩变形及进而在其内部产生应力的均衡出现裂缝是影响混凝土结构质量不可忽略的问题只有采取综合措施如控制水泥浆量尽量减少水灰比提高混凝土的密这度有效的养护措施和严格的施工质量等才能有效地确保工程质量的百年大计1判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多对结构的影响差异也很大只有弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上才能对结构构件进行定性结构性裂缝多由于结构应力达到限值造成承载力不足引起的是结构破坏开始的特征或是结构强度不足的征兆是比较危险的必须进一步对裂缝进行分析非结构性裂缝往往是自身应力形成的如温度裂缝收缩裂缝对结构承载力的影响不大可根据结构耐久性抗渗抗震使用等方面要求采取修补措施2判明结构性裂缝的受力性质结构性裂缝根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种一种是脆性破坏另一种是塑性破坏脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生一旦出现裂缝对结构强度影响很大是结构破坏的征兆属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝(包括中心受压小偏心受压和大偏心受压的压区)受弯构件的受压区裂缝斜截面裂缝冲切面裂缝以及后张预应力构件端部局压裂缝等脆性破坏裂缝是危险的应予以足够重视必须采取加固措施和其它安全措施塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆人们可以及时采取措施予以补救危险性相对稍小属于这类破坏的受力构件的裂缝有受拉构件正载面裂缝受弯构件和大偏心受压构件正载面受拉区裂缝等此种裂缝是否影响结构的安全应根据裂缝的位置长度深度以及发展情况而定如果裂缝已趋于稳定且最大裂缝未超过规定的容许值则属于允许出现的裂缝可不必加固3查明裂缝的宽度长度深度钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分三种一是表面细小裂缝即缝宽很小长度短而浅二是中等裂缝其宽度在02m m 左右长度局限在受拉区裂缝已深人结构一定深度三是贯穿性裂缝缝宽超过03m m 长度伸到受压区裂缝已贯穿整个截面或部分截面结构性裂缝不仅表征结构受力状况还会影响结构的耐久性裂缝宽度愈大钢筋愈容易锈蚀意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏使用寿命已近终结一般室内结构横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小裂缝以不影响美观要求为度而在潮湿环境中裂缝会引起钢筋锈蚀裂缝宽度应小于02m m 但纵向缝易引起钢筋锈蚀并导致保护层剥落影响结构的耐久性应予处理当裂缝长度较长深度较深严重影响构件的整体性往往是破坏征兆例如受弯构件正截面梁底出现裂缝裂缝长度向受压区发展并到达或超过中和轴是比较危险的若缝长较短局部在受拉区一般危险性较小裂缝深度也是表征之一通常表面裂缝多是非结构性裂缝贯穿性裂缝多是结构性裂缝容易使钢筋锈蚀危险性较大应查明原因根据危险性采取必要的加固措施4判明裂缝是发展的还是稳定的钢筋混凝土结构构件裂缝按其扩展性质通常分三种一是稳定裂缝即裂缝的宽度长度保持恒定不变第二种是活动性裂缝该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度湿度变化而变化第三种是发展裂缝裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长钢筋混凝土结构在各种荷载作用下一般在受拉区允许在裂缝出现下工作也就是说裂缝是不可避免的只要裂缝是稳定的其宽度不大符合规范要求并无多大危险属安全构件但裂缝随时间不断扩展说明钢筋应力可能接近或达到流限对承载力有严重的影响危险性较大应及时采取措施裂缝稳定的结构裂缝会不会再扩展还要看所处环境是否稳定环境变化旧的裂缝可能还会扩展也还会出现新的裂缝应结合具体条件加以分析综上所述只有在全面分析钢筋混凝土结构构件裂缝产生原因和发展趋势的基础上才能制定切实可行的补救措施从而保证建筑物的安全使用钢筋混凝土结构构件裂缝分析姚莉朋(七台河大地建设有限责任公司154600)摘要:钢筋混凝土结构构件裂缝是钢筋混凝土结构构件各种质量问题中比较常见的现象之一裂缝出现的原因是多方面的有设计上错误原材料性能缺陷施工质量低劣环境条件的变化使用不当地基不均匀沉陷等等根据笔者几年的工程施工实践裂缝应根据具体情况从以下几方面着手分析关键词钢筋混凝土裂缝中图分类号TU755文献标识码A文章编号1004-0862200703a-0016-01。
混凝土结构裂缝分析报告
2.控制标准
通常由施工、构造和环境条件等所引起的裂缝,应 在设计中采取适当构造措施,在施工中采取合理的工艺 和技术加以解决或改善。至于受拉裂缝,一般不允许在 使用阶段出现,设计时以限制拉应力值来避免。国内外 规范一般是根据构件的工作环境和荷载作用时间的情况 对裂缝加以限制的。简介如下:
(1)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规 范》:
有关混凝土中钢筋锈蚀的机理和裂缝性质的分析, 以及暴露试验结果都不能说明表面裂缝宽度与锈蚀速 度之间存在有必然联系。工程调查和暴露试验表明, 保证混凝土的密实性和必要的保护层厚度,要比控制 表面裂缝宽度对于防止锈蚀更为重要。关于裂缝宽度 与锈蚀关系的研究还没有得出能够为大多数研究者一 致接受的结论。
值得注意的是,平行于主筋的纵向裂缝,对于结 构耐久性的影响要比垂直于主筋的横向裂缝严重得多。 因为当引起裂缝的荷载移去时,后一种裂缝将趋于闭 合,而平行于钢筋的裂缝不会闭合,还可能持续开展, 对钢筋锈蚀有极大的危害。但是,目前对此还缺乏系 统的研究,对于纵向裂缝还提不出合理的控制要求。
混凝土结构的裂缝是由材料内部的初始缺陷、 微裂缝的扩展而引起的。
对有抗裂要求的结构,一般宜采用预应力混凝土。
(2)我国《混凝土结构设计规范》
规定在设计钢筋混凝土构件时,应根据其使用要求 确定控制裂缝的三个等级:
一级——严格要求不出现裂缝的构件,在短期(全 部)荷载作用下,截面上 不出现拉应力,即
二级——一般要求不出现裂缝的构件,在短期(全 部)荷载作用下,截面上的拉应力小于混凝土抗拉强度 的一部分;在长期(部分)荷载作用下不出现拉应力, 即 短期荷载 长期荷载
0.4mm 0.3mm 0.15mm 0.1mm
允许裂缝宽度规定的差异一方面是由于规定此值 的科学依据还不充分,另一方面是各国规范对计算裂 缝宽度的公式有很大的出入。有些国家根据研究结果 认为,混凝土裂缝宽度的限制值可放宽至0.4mm~ 0.5mm。
建筑混凝土结构出现裂缝原因及解决对策
建筑混凝土结构出现裂缝原因及解决对策建筑混凝土结构出现裂缝是一种常见的问题,它可能会影响建筑物的稳定性和使用寿命。
为了避免这种情况的发生,建筑师、工程师和施工人员需要了解裂缝产生的原因,并采取相应的对策来解决这一问题。
一、裂缝的原因1. 强度问题:混凝土的强度不足可能会导致裂缝的产生。
当混凝土无法承受外部或内部的力时,就会出现裂缝。
2. 基础问题:建筑物的基础不稳固或受到地下水的影响,也会引起混凝土结构的裂缝。
3. 温度问题:混凝土结构受到温度变化的影响,也会产生裂缝。
在高温季节,混凝土受热膨胀,而在低温季节则会收缩,这种热胀冷缩的变化会导致裂缝的产生。
4. 预应力问题:混凝土结构中的预应力构件,一旦受到预应力的不恰当施加或者失效,也会引起裂缝的产生。
5. 施工问题:如果在混凝土施工的过程中,出现了错误的操作或者施工质量不达标,也会导致混凝土结构出现裂缝。
二、解决对策1. 控制混凝土强度:在施工过程中,需要确保混凝土的强度达到设计要求。
可以采用加固措施或者使用高强度混凝土来加强混凝土结构的强度。
2. 加固基础:基础是建筑物的重要支撑,在设计和施工时需要严格按照要求进行,并在建设之前进行充分的地质勘察和基础处理,如加固、深埋等,以保证基础稳固。
3. 控制温度影响:在混凝土结构设计和施工中,需要充分考虑温度的影响,可以采用预留收缩缝、设置温控钢筋等措施来防止温度变化导致的裂缝。
4. 加强监管:对预应力构件的预应力施加过程严格管理,确保预应力的施加符合设计要求,预防预应力的失效。
5. 提高施工质量:在混凝土施工过程中,要严格按照设计要求进行施工,保证材料的质量和施工工艺的标准,并加强施工过程的监督和检查,确保施工质量达标。
建筑混凝土结构出现裂缝是一个复杂的问题,需要从多个方面进行综合分析和解决。
只有在设计、施工和使用过程中,充分考虑裂缝产生的原因,采取相应的对策,才能有效地避免混凝土结构出现裂缝,确保建筑物的安全和稳定。
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关于钢筋混凝土结构构件裂缝的分析判断
摘要:对钢筋混凝土结构、构件进行安全性鉴定,是房屋安全鉴定中
的重要工作,文章就如何鉴定裂缝、分析裂缝、控制裂缝,结合工作实践进行了探讨。
关键词:结构;构件;裂缝
0前言
在房屋安全鉴定中,在对钢筋混凝土结构、构件进行外观检测时,钢筋混凝土结构、构件的损坏和质量缺陷常常是以裂缝的形式反映出来。
裂缝的产生是多种原因引起的,有钢筋混凝土的原材料性能低劣、施工质量缺陷、地基不均匀沉陷、设计错误、使用不当等,而钢筋混凝土结构、构件的损坏通常是裂缝引起的。
因此,如何鉴定裂缝、分析裂缝,是房屋安全鉴定工作的重要内容之一。
1钢筋混凝土结构、构件裂缝分析
钢筋混凝土结构构件是由钢筋和钢筋混凝土两种性质不同的材料组成的,它在长期的使用过程中,功能将逐渐减退,直至最终达到破坏,这是一个不可逆的过程。
由于荷载、变形、施工水平和环境的影响,结构出现裂缝的几率大大增加,这些裂缝的出现,不仅影响了混凝土表面的观感质量,更严重的是造成了结构内钢筋的提前锈蚀,降低了混凝土的抗渗性,影响了结构的正常使用及耐久性能,若不及时处理任其发展,可能威胁到结构安全。
1.1裂缝判断
1.1.1结构性裂缝
结构性裂缝,是外荷载作用下产生的结构裂缝。
典型的简支梁受力裂缝为跨中为正截面受弯裂缝,垂直于梁轴,下大上小;端部为斜截面受剪裂缝,起始于支座,指向梁顶集中荷载。
钢筋混凝土柱在轴心受压荷载下的裂缝沿柱轴纵向分布,中间稍密。
大偏心受压柱裂缝集中在最大弯矩部位,受拉面裂缝为水平走向,外大内小,垂直于柱轴;临近极限状态,受压面混凝土有压碎现象。
牛腿受力裂缝为受剪裂缝起始于集中荷载作用点,斜向牛腿外斜面与下柱面交汇点延伸;受弯裂缝起始于牛腿支承面与上柱面交汇点,斜向柱内延伸。
框架结构现浇楼盖裂缝:板面裂缝成环状,沿框架梁边分布;板底裂缝成十字或米字,集中于跨中。
转角阳台或挑檐板裂缝位于板面,起始于墙板交界,以角点为中心成“米”字形向外延伸。
根据构件受力性质和裂缝产生的部位进一步判断构件的安全性,一种是脆性破坏,其特点是事先没有明显的预兆而突然发生,一旦出现裂缝,对结构强度影
响很大,是结构破坏的征兆,属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝、受弯构件的受压区裂缝、斜截面裂缝、冲切面裂缝等。
脆性破坏裂缝是危险的,必须采取加固措施和其它安全措施。
另一种是塑性破坏,塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆,危险性相对稍小。
属于这类破坏的受力构件的裂缝有:受拉构件正载面裂缝,受弯构件和大偏心受压构件正载面受拉区裂缝等。
此种裂缝是否影响结构的安全,应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。
如果裂缝已趋于稳定,且最大裂缝未超过规定的容许值,则属于允许出现的裂缝,可不必加固。
否则,必须采取加固措施。
1.1.2案例
某住宅房,3层砖混结构,跨度6m,建于1998年6月,施工至主体结构时,发现一层钢筋混凝土梁出现裂缝,要求鉴定。
通过现场查勘,发现梁的裂缝均出现在梁的两端,为约45°的斜裂缝,由于甲方为了省钱,擅自取消二层、三层梁,该处荷载全部传递到一层梁,通过复算,梁的抗剪承载力严重不足,属脆性破坏裂缝,要求立即加固。
1.2非结构性裂缝
1.2.1基本特征
非结构性裂缝是变形作用力产生的裂缝。
建筑物最常见的裂缝是温度收缩产生的裂缝,主要是由于结构温度变化及材料收缩变形受阻及应力超标所致。
收缩裂缝与原材料品质、施工质量及结构类型较为密切,一般情况下,现浇结构或超静定结构较装配式结构或静定结构收缩裂缝多;平面尺寸大、施工质量差的房屋收缩裂缝相对较多。
典型的现浇楼板收缩裂缝主要集中于房屋中部,沿楼层方向没有明显差异,裂缝形态为枣核状,中间粗两端细,绝大部分止于梁、墙边。
碳化锈蚀裂缝在钢筋混凝土结构、构件中也经常出现,混凝土碳化到钢筋部位,钢筋失去了混凝土钝化膜保护,会逐渐生锈,钢筋生锈后体积膨胀,会引起沿钢筋开裂;混凝土裂缝的开展,反过来又促使钢筋更快锈蚀,尤其是当环境湿度较大,周围存在有害介质时,这种恶性循环速度显著加快。
碳化锈蚀裂缝的特征是,裂缝沿钢筋分布,系由膨胀铁锈向外将混凝土胀开,裂缝周围混凝土发酥,高出原有混凝土表面,并附着有褐色锈渍渗出物。
因此,碳化锈蚀裂缝,必须给予高度重视,此外还有火灾后混凝土结构碳化缩水产生的酥裂等。
1.2.2案例
某校教学楼,5层单跨框架结构,2000年11月竣工。
2008年9月,甲方发现钢筋混凝土现浇板出现不同程度的裂缝,要求鉴定。
根据现场检测,二至五层楼屋面板贯通性裂缝普遍存在,大都出现在单向板的中间或双向板的靠框架梁约0.75m处,最大裂缝宽度为0.45mm,通过对设计及施工情况的核查,设计无误,为施工原因,经过综合分析,判明为收缩裂缝,属非结构性裂缝,用压力灌浆修补裂缝即可。
2裂缝的部位、长度、宽度、深度
一是表面细小裂缝,即缝宽很小,长度短而浅;二是中等裂缝,其宽度在0.2mm左右,长度局限在受拉区,裂缝已深入结构一定深度;三是贯穿性裂缝,裂缝已贯穿整个截面或部分截面。
一般结构、构件的受剪不允许出现裂缝。
裂缝不仅反映结构、构件的受力状况,还会影响结构的耐久性和整体性。
一般室内结构,细小的横向裂缝,宽度小于0.2mm的裂缝导致钢筋锈蚀的可能性较小,而纵向裂缝则表明钢筋已经锈蚀。
在潮湿环境中,裂缝会引起钢筋锈蚀,并导致保护层剥落,加快钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性,应予处理。
当裂缝长而且深时,影响构件的整体性,若缝较短且浅,一般发生在受拉区时构件的危险性较小。
贯穿性裂缝容易使钢筋锈蚀,危险性较大,应查明原因,根据危险性,采取必要的加固措施。
3钢筋混凝土结构构件变形的分析
结构在长期使用中,由于荷载、温度以及地基变形等影响,将导致结构变形,较大变形会改变结构的受力条件,增大受力的偏心距,在构件断面、连接节点中产生新的附加应力,从而降低构件的承载能力,引起构件开裂,甚至倒塌,且对结构的稳定也有影响。
结构过度的变形,可产生对应的裂缝。
结构过度变形是结构刚度不足或稳定性不足的标志,它并不直接反映结构的强度。
影响结构变形的主要因素,如截面尺寸、跨度、荷载、支座形式、材料质量等,结构变形情况,是反映结构工作是否正常的重要标志,是结构构件安全鉴定的重要内容。
因此在进行安全鉴定时,还需要进行综合考虑。
4结语
钢筋混凝土的破坏往往是从裂缝开始的,但是,并不是所以的裂缝都是危险的征兆。
只有那些影响结构承载力、稳定性、刚度以及节点构造的可靠性等类的裂缝,才可能危及结构的安全,而大量的裂缝,如温度、收缩裂缝等,并不危及结构安全。
因此,各类裂缝对结构的危害是不同的,鉴别不同类别的裂缝非常重要。