混凝土结构抗裂构造

混凝土结构抗裂构造

摘要：随着商品混凝土的运用，混凝土裂缝越来越成为工程质量通病。本文试图从设计构造等方面，减少混凝土裂缝。

关键词：裂缝构造措施混凝土

混凝土抗压强度高，抗拉强度低，一般只有抗压强度的

1/20-1/8。抗拉强度不够，是导致混凝土开裂的主要原因。引起混凝土结构产生拉应力的原因很多，除荷载作用外，混凝土的收缩，温度的变化，结构的不均匀沉降等，均会产生拉应力，从而引起混凝土的开裂。针对混凝土的收缩，温度变化等原因，从结构平面布置，混凝土构件厚度，混凝土强度等级选用和配筋构造等四个方面，简述结构设计和构造措施针对混凝土结构裂缝的控制技术。

1 结构平面布置

（1）建筑平面宜规则，避免平面形状突变。当平面有凹口时，凹口处外横墙宜与内横墙拉通对齐，并宜在凹口处边缘设置拉梁，其截面及配筋不宜太小；凹口周边楼板宜适当加厚并加强配筋，宜考虑该处楼板负筋拉通，使其能抵抗在此处集中的温度应力及混凝土收缩应力。

（2）对于连续长度较长的外墙，建筑上可以考虑设置大的落地门窗和八角窗，以减小墙端部温差应力，避免楼板切角裂缝的产生。转角窗处楼板宜加设暗梁，配筋构造如图1所示。

（3）当房屋长度大于60m时，可在房屋中部设置后浇带，以减

小混凝土收缩应力及温差应力的影响。后浇带内的钢筋可不截断。后浇带的混凝土强度等级宜较其两侧混凝土高一个等级，并应采用补偿收缩混凝土进行浇筑，其湿养护时间不少于14d。为解决高层建筑与群房间沉降差异过大而设置的“沉降后浇带”，应在相邻两侧的结构满足设计允许的沉降差异值后，方可浇筑后浇带内的混凝土。后浇带的宽度以800~1000为宜。

（4）对于外露的现浇钢筋混凝土女儿墙、挂板、栏板、檐口等构件，当其水平直线长度超过12m时，可应按图2示意设置伸缩缝，伸缩缝间距≤12m。

2 混凝土构件厚度

对现浇楼板板厚≥l/35（l为单向板跨度或双向板短向跨度），一般设计厚度不宜小于100mm（厨房、浴室、阳台板不得小于90mm），屋面板厚度宜≥120mm。对现浇剪力墙结构，外墙墙厚宜大于160mm，其中地下室外墙墙厚宜大于250mm。

就现浇混凝土楼板的最小厚度问题，《混凝土结构设计规范》（gb 50010—2002）在考虑钢筋锚固、耐久性等因素而确定的最小厚度，对于民用建筑单向板仅要求为60mm，对于双向板仅要求为80mm。楼板厚度越小，受力半径倒数越大，相应产生的混凝土干缩应力亦越大。根据工程设计经验，厚度低于100mm的楼板的温度—收缩裂缝很难控制。对于混凝土墙，厚度过小，支模浇筑困难，实际工程中，普遍用到≥200mm。地下室外墙外侧的保护层厚度，目前普遍

要求不低于50mm，内侧的保护层厚度常取20mm，厚度过低亦难以满足受力和防水要求。

3 混凝土强度等级选用。

现浇楼板混凝土强度等级不宜大于c30，宜选用c25。现浇梁与楼板混凝土等级宜一致，梁、楼板与柱、墙不同混凝土强度等级节点处（见图3）可考虑特殊处理。基础底板及地下室外墙混凝土强度等级不宜大于c35。

楼板采用的混凝土强度等级越大，强度越高，水泥用量越多，水灰比越大，出现裂缝的可能性就大，故控制在c30以下较为合适；多层建筑（4-6层）基本上选用c25就可以达到强度要求；对于中高层建筑（7-9层）、高层住宅（12层以下）选用c25或c30混凝土即可满足要求，采用过高强度等级的混凝土则没有必要；对于12层以上的高层建筑，底部十几层混凝土强度等级选用时有可能超过c30。

柱（墙）混凝土强度等级高于梁（板），且相差大于5mpa时，梁（板）与柱（墙）节点区的混凝土强度等级应与柱（墙）相同，不同强度等级的混凝土交界面可按图3施工。

基础底板受弯矩、剪切和冲切的作用，从经济性考虑，控制板厚而提高混凝土强度等级可能更经济。但过高的混凝土强度等级，可能带来过大水化热，这在大底板混凝土结构中尤为明显。混凝土强度等级不超过c35，施工过程中水化热温差比较容易控制。混凝

土强度等级选用c40或以上时，设计上可考虑利用混凝土的60d或者90d强度，减少混凝土的水泥用量，从而降低水化热温差。

按实际工程经验，地下室外墙混凝土强度等级普遍用到c30，对水化热及温差和防水抗渗的控制都比较容易。如果外墙受力或抗渗无法满足使用要求，通常考虑增加墙厚，而不是提高混凝土强度等级。只有当抗渗要求≥1.2mpa时，c30混凝土很难配置，才考虑选用c35混凝土或更高强度等级。

4 配筋构造

(1)屋面板建筑应采用保温设计，屋面的传热系数宜≤1.0w/

m²；结构配筋应采用双层双向钢筋。

(2)楼板双向板负弯矩钢筋可按分离式配筋，在板面无负弯矩钢筋区宜配置双向钢筋网与负弯矩钢筋搭接,其配筋率不宜小于

0.15%，钢筋直径不宜小于ф6或ф6.5，钢筋间距不宜大于200mm；板面无负弯矩钢筋区也可考虑利用受力筋，如上部钢筋每间隔一定距离拉通，贯通筋的间距应尽量与受力筋间距匹配（如受力筋间距100mm，贯通筋间距200mm），以便于施工。在有条件时，在房屋端开间及房屋中间凹口较大部位处，宜采用双层双向配筋，即负弯矩钢筋也拉通配筋。

（3）为减小楼板角部开裂的可能性，双向板周边支座为墙、梁、圈梁时，支座弯矩宜按四边嵌固板计算，负弯矩钢筋按计算配筋，

正弯矩钢筋应将弯矩增大1.2～1.5倍配筋，或者正弯矩按实际支座情况（如有简支边）计算在酌情增大配筋。

（4）在房屋屋面阳角、阴角处及较大板块的四角部位板上、下侧，宜增设直径与原面筋相同的双层双向间距为100mm钢筋，其范围为l/4（l为长跨长度），上侧钢筋放在负筋下面，下侧钢筋放在下部钢筋上面，钢筋伸入支座的锚固长度不宜小于5d（d为钢筋直径）；另外，在板面建筑层面（水泥砂浆找平层）中还可铺设ф6或ф6.5间距为150mm双向钢筋网，其铺设范围为l/4，以防止楼板四角部位出现45°裂缝，配筋构造如图4所示。也可考虑增设5根ф10放射状钢筋，钢筋长度不宜低于1500mm（见图4）。从施工便利角度考虑，建议选用双层双向钢筋网片措施，为便于混凝土浇筑，增设钢筋可与楼板原有钢筋两根并在一起绑扎。

（5）在房屋端开间及中部有凹口部位，板下部纵向钢筋伸入支座长度宜在《混凝土设计规范》（gb50010—2002）限定的5d(d为钢筋直径)锚固长度基础上适当增加。

（6）框架结构较长（超过规范规定设置伸缩缝的长度），纵向梁的侧边宜配置足够的抗温度收缩钢筋。当梁腹板高度hw≥

450mm(对t形梁，hw＝梁高-板厚；对矩形截面梁，hw＝有效高度；对工字形梁，hw＝腹板净高)时，梁的侧边也宜配置足够的抗温度收缩钢筋。抗裂构造钢筋直径不宜小于ф12，间距不宜大于200mm，具体如图5所示。此外，在设计时应考虑温度收缩对端部区段框架