楼板开裂原因及处理方案(汇总).pdf
《楼板开裂原因及处理方案(汇总).pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《楼板开裂原因及处理方案(汇总).pdf(17页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、. . 钢筋混凝土结构破坏倒塌的工程质量事故,绝大多数是从裂缝的扩展开始的;其实, 只要仔细观 察不难发现, 普通的钢筋混凝土结构又一般都是带裂缝受力工作的,假如借助仪器, 甚至还可以 发现裂缝是时刻发生变化的,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;所以研究裂缝的形态、分析裂缝产生的原因和裂缝对结 构功能的影响并加以控制是一个十分重要的。 一、混凝土裂缝种类: 外荷载引起的裂缝:外荷载作用下产生的结构裂缝一般具有很强的规律性,通过计算分析就可 以读出正确的结论。如:矩形楼板板面裂缝成环状,沿框架梁分布,板底裂缝成十字或米字集中 于跨中;
2、 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。受力 裂缝,其裂缝与荷载有关,预示结构承载力可能不足或存在严重问题。 温度收缩裂缝: 温度收缩裂缝是一种建筑最常见的裂缝,主要是由于结构的温度变形及材料的收 缩变形受阻及应力超标所致。现浇板收缩裂缝主要集中在房屋的中部和房屋四周阳角处,裂缝成 枣核状止于梁边。房屋四周阳角处的房间在离开阳角米左右,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度左右的楼地面斜角裂缝。其原因主要是砼的收缩特性和 温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看, 现行设计规范 侧重于按强度考虑,未充分按温
3、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, 产生度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结 构安全使用没有影响,但在有水的情况下会发生渗漏,影响正常使用。 地基不均匀沉降产生的裂缝:由于地基沉降不均匀使上部结构产生附加应力,导致楼板裂缝。不 均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉降情况有关。 使用商品混凝土引起的收缩裂缝:商品混凝土由于采用泵送,混凝土的流动性要好,因
4、此一般商 品混凝土的坍落度都较大,水灰比较大, 如保证水灰比则要增加水泥用量,这样就使混凝土在硬 化阶段出现收缩裂缝。裂缝的产生大多在砼浇筑初期,即浇捣后46 小时左右,裂缝形状不规 则且长短不一,互不连贯,产生裂缝部分大多为水泥浮浆层和砂浆层。有于砼坍落度偏大,表面 经过振捣形成一层水泥含量较多,收缩性较大的水泥浮浆层及砂浆层一方面由于砼初凝时表面游 离水分蒸发过快产生急剧的体积收缩,而此时砼早期强度较低( 面层为砂浆层强度更低 ),不能 . . 抵抗这种变形应力而导致砼表面开裂,另一方面由于面层浮浆或砂浆的收缩值比基层砼大许多, 而造成变形值不同导致面层开裂。 预埋管线引起的楼板裂缝:预埋
5、线管处沿管线方向出现表面裂缝;局部出现呈发散状或龟裂状的 不规则裂缝。预埋线管,特别是多根线管的集散处是截面砼受到较多削弱,从而引起应力集中, 容易导致裂缝发生的薄弱部位。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。 施工原因引起混凝土楼板裂缝:养护不到位, 强制性规范要求混凝土养护要覆盖并浇水,现在大 多数不覆盖,浇水也
6、不能保证经常性湿润;施工速度过快,上荷早,特别是砖混住宅楼板,前一 天浇筑完楼板, 第二天即上砖、 走车, 造成早期混凝土受损;拆模过早或模板支撑系统刚度不够; 施工时楼板混凝土盖筋被踩弯、踩倒,保护层过厚,承载力下降。 图片来源:百度 二、混凝土裂缝产生的原因: 1、钢筋混凝土现浇板裂缝原因的分析 . . 通常情况下,现浇板裂缝一般表现为:不规则、不连贯表面微裂缝;表面龟裂、纵向、横向裂缝 以及斜向裂缝。究其原因,主要有施工、设计及混凝土原材料等方面的原因,以下将逐一具体分 析。 1.1 混凝土原材料质量方面 1.1.1水泥凝结或膨胀不正常,如水泥安定性不稳定,水泥中含有生石灰或氧化镁,这些
7、成分在 和水化合后产生体积膨胀,产生裂缝。 1.1.2如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。 1.1.3碱骨料反应:蛋白质、安山岩、玄武岩、辉绿岩、千枚岩等碱性骨料有可能与碱性很强 的水泥起化学反应,生成有膨胀能力的碱硅凝胶而引起混凝土膨胀破坏,产生裂缝。 1.1.4水灰比、坍落度过大,或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比变化十分敏感,基本上是水 和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外渗混合材料外加剂溶液的计量偏差,将 直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配置的混凝土收缩大,抗拉强度低, 容易因塑性 收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足泵送条件,坍落度
8、大,流动性好,易产生局部粗骨料少、 砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。 1.2 施工质量方面 1.2.1混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥的混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、 空气, 表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩 性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥, 则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。 1.2.2混凝土浇捣后过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥 浆层, 水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩
9、,导致 混凝土板表面龟裂。 1.2.3施工工艺不当引起:在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大, 固定支座变成塑性铰支座,使板上部沿梁支座处产生裂缝。楼板的弹性变形及支座处的负弯矩施 工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模, 或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土 . . 楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断 裂;大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。 1.2.4后浇带施工不慎而造成的板面裂缝:为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求 采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如
10、施工未留好施工缝;板的后浇 带不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。 1.2.5楼面垫层铺设的暗装水管、电线套管铺设不当,如水管、电线套管铺设不够牢靠、集中铺 设、上下交叠铺设致使水管、电线套管上皮在垫层厚度1/3 以内, 保护层厚度不足都可能造成板 面沿管线长度方向产生裂缝。 1.2.6混凝土的收缩(温度裂缝):众所周知,混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要是由于 水泥的水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物较原材料体积小,因而引起混凝 土体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水蒸发而引起的干缩。而且, 如果混凝 土处在一个温度变化较大的环境
11、下,将会使其收缩更为加剧。如施工发生的夏季炎热气温下,石 子表面温度升高,使石子体积膨胀,拌制成混凝土后,石子受冷收缩,使混凝土表面出现发丝裂 缝;混凝土浇捣后未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未 及时得到水分的补充,因而在硬化过程中,现浇板受到支座的约束,势必产生温度应力而出现裂 缝,这些裂缝也首先产生在较薄弱的部位,即板角处。另外,室内外温差变化较大,也要引起一 定的裂缝。 1.2.7目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的 楼层施工速度平均为57 天左右一层,最快时甚至不足5 天一层。因此在楼层混凝土浇筑完毕 后不足
12、24 小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的 房间雪上加霜。 除了大开间的混凝土总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的 情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难 于闭合,形成永久性裂缝。 1.3 设计方面 1.3.1地基的不均匀沉降:在住宅建设中,有相当一部分的钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于地 基不均匀沉降的原因而造成的。如在软土地基下采用扩展基础,则对于那些相对较长的条式楼来 说,要想保证它们沉降均匀是相当困难的,因此,在这种情况下,有时也会由于基础的不均匀沉 降,而引起楼房的拉裂和钢筋混凝土现浇板
13、的开裂。 . . 1.3.2荷载的作用:近代国际上结构的设计原则是, 整个建筑结构的功能必须满足两种状态的要 求: 承载力极限状态, 以保证结构不产生破坏, 不失去平衡 , 不产生破坏时过大变形, 不失去稳 定。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。目前人们对第一极限状态已给于足够重视并严格执行, 而对第二种极 限状态却经常被忽视。在住宅建设中,也有少部分钢筋混凝土现浇板的裂缝,是由于荷载作用方 面的原因引起的。由于设计人员在进行现浇板的配筋计算过程中,通常只是根据其承载能力来确 定配筋量的,而往往忽略了对板在正常使用阶段由其
14、承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验 算,由此而引起裂缝的产生,这些裂缝有时也会超过规范的最大允许值,这也应当引起足够的重 视。 1.3.3结构体型突变及未设置必要的伸缩缝:房屋长度过长,而又未考虑设置伸缩缝,当房屋的 自由伸缩达到应设置伸缩缝要求的间距时,就要引起裂缝的产生。另外, 平面布局凹凸较多,即 转角也越多, 这些转角处由于应力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收缩及温差变化易于产生裂 缝。 1.3.4在楼房的设计中,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。管错叠处
15、板的抗弯高度大大降低, 从而减弱了板的抗弯性能。尤其是设备电气 专业,大多将照明、有线电视、通讯等所需的管线直接敷设于现浇板中,而且有时集中于某一处 现浇板中的管线多达78 根,并且这些管线的走私多为23cm ,由此就会使该处现浇板厚度大 大削弱,从而引起现浇板在该处开裂。 1.3.5 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, 也只是考虑板平
16、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。 1.3.5 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 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。部分设计人员对构造配筋, 放射筋设置不重视或不合理, 薄弱环节无加强 筋。 1.3.6 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。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。
17、 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。 1.3.7 与温度有关的裂缝计算公式有: 连续式约束条件下楼板、长板、剪力墙、大底板等最大约束应力计算公式: (, ) () 或按时间增量的计算公式: - ()(,) () 当应力超过混凝土的抗拉强度时, 可求出裂缝间距: () () () 式中 , - 包含水化热、气温差及收缩当量温差。同号叠加, 异号取差 , 由此可见 , 夏天炎热季节浇 筑混凝土到秋冬冷缩都是叠加的, 拉应力较大; ( , ) - 松弛系数。在保温保湿养护条件下( 缓慢降温即缓慢收缩), 松弛系数取 或, 当寒潮袭击或激烈干燥时, 松弛
18、系数取, 应力接近弹性应力, 容易开裂; (为水化热温差、为气温差、为收缩当量差, 取代数和); - 混凝土的极限拉伸。级配不良 , 养护不佳 , 取 - - ; 正常级配 , 一般养护 , 取 - - ; 级配良好 , 养护优良 , 取 - ; 配筋合理 ( 细一些 , 密一些 ), 可提高极限拉伸% % 。构造配筋宜为% % ; - 均拉层厚度 ( 强约束区 ) ; - 混凝土弹性模量; . . - 水平约束系数; 、- 双曲余弦及双曲余弦反函数; - 线膨胀系数 , 一般情况 , 当 时取 , 。 裂缝开展宽度: () () () () 式中, - 裂缝宽度经验系数;- 约束系数。 图片
19、来源:百度 三、裂缝的预防措施 . . 1. 建筑设计控制措施 1.1 屋面与外墙采取保温措施按照国外建筑设计常规的做法, 屋面设保温隔热层, 使屋面的传热 系数 ?; 外墙外表面或内表面相应设置保温隔热层, 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。根据具体情况, 屋面和外墙的保温设计应通过热工计 算, 在不同季节均应能达到夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准和江苏省民用建筑热环境 与节能设计标准要求, 彻底解决温度应力对屋面和墙体的破坏。 1.2 适当控制建筑物长度根据混凝土结构设计规范(- )和砌体 结构设计规范( - ), 为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂
20、, 宜采取 设置伸缩缝 , 伸缩缝间距为。多层住宅建筑控制长度建议不大于, 高层应控 制在以内。如果超过此长度, 应设置伸缩缝。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。 1.3 住宅平面形状控制住宅平面宜规则, 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。 2 结构设计控制措施 2.1 、严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确 配合比。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子,减小、空隙率和砂率以减少收缩量, 提高混凝土抗裂强度。值得注意的是近十
21、几年来,我国一些城市为实现文明施工,提高设备利用 率,节约能源, 都采用商品混凝土。因此加强对商品混凝土进行塌落度的检查是保证施工质量的 重要因素。 2.2 、在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做 到既振捣充分又避免过度。 2.3 、混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹, 并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和 烈日曝晒。 2.4 、严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上传、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中 更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧
22、的面层内配置通长的钢筋网片, 承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。 . . 2.5 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% 以上。在变形作用下, 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。 2.6 现浇板板厚宜控制在跨度的, 最小板厚不宜小于(厨房、 浴厕、 阳台板 最小厚度不小于)。有交叉管线时板厚不宜小于。 2.7 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
23、握裹力, 对控制楼板裂缝的效果较好。 2.8 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 , 间距约。 2.9 屋面层阳角处、东西单元房间和跨度时, 应设置双层双向钢筋, 阳角处钢筋间距 不宜大于, 跨度的楼板钢筋间距不宜大于。跨度的 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 , 且长度不小于, 每一转角处放射钢筋数量不少于根, 钢筋间距不宜大于 。 2.10 现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于, 特殊情况须采用高强度
24、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。 2.11 在预埋电线管时, 必须有一定的措施, 管要有支架固定, 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, 以防止塑料管在管线交叉对混凝土厚度削弱过多。 在预埋电线管上部应配置钢筋网片, (宽度)。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( 不镀锌钢管 ) 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。 2.12 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、板的跨部位通过或从纵横 相交部位或
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 楼板 开裂 原因 处理 方案 汇总
链接地址:https://www.31doc.com/p-5640197.html