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钢筋混凝土构件产生裂缝的原因有哪些?影响裂缝宽度的原因有哪些?

钢筋混凝土结构中的裂缝常见于非预应力受弯和受拉构件以及预应力构件的某些部位。

对于各种裂缝,首先要搞清楚其性质和原因,然后再确定具体的修补方法。钢筋混凝土结构的裂缝基础

其成因可分为荷载裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、腐蚀裂缝、沉降裂缝等。

1各种裂缝的原因

111荷载裂缝

结构在荷载作用下过度变形导致的裂缝。一般出现在构件的受拉区、剪切区或剧烈振动处。

位置。主要原因是结构设计、施工误差、承载力不足、地基不均匀沉降等。

钢筋混凝土结构是混凝土和钢筋共同承担的极限承载力,结构设计人员需要根据地基条件进行静力和动力分析。

荷载、环境因素和结构耐久性控制荷载裂缝。根据国内外相关规范可知,裂缝是由结构变形引起的

有两派思想:一是设计规范非常灵活,没有明确规定检查裂缝,但设计人员可以自由处理。另外

一种是设计规范明确规定有荷载裂缝的计算公式和严格的允许宽度限制,比如我国的《混凝土结构》

《设计规范》(GB50010-2002)中,工程师对结构变形和裂缝控制考虑不周是结构荷载裂缝过多出现的主要原因。

因为。

112温度裂缝

由于大气温度的变化、周围环境高温的影响以及大体积混凝土施工时产生的水化热,水泥中的水

水化热为165 ~ 250 J/g,随着混凝土水泥用量的增加,绝热温度可达50℃ ~ 80℃。研究表明,当混凝土的内部和外部温度

当差值为10℃时,冷缩值εc

= δ tα = 0101%,若温差为20℃ ~ 30℃,其冷缩值为0102% ~ 0103%,大于凝结时。

当达到土的极限拉伸值时,混凝土就会开裂。

113收缩裂缝

这种裂纹是由材料缺陷引起的。研究表明,水泥加水后硬化,其绝对体积减小,毛细现象加剧。

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水在裂缝中逸出产生毛细压力,引起混凝土的毛细收缩,从而使水泥砂浆的干缩值为011% ~ 012%。

土的收缩值为0104% ~ 0106%,而混凝土的极限拉伸值仅为0101% ~ 0102%,从而产生收缩裂缝。

114沉降裂缝

由于基础或砌体过大,造成现浇构件不均匀沉降;模板刚度不足,支撑间距大,支撑松动,过早拆模等。,可以引导。

导致沉降裂缝。

115腐蚀裂纹

由于有害离子Cl-、SO4

2-、Mg2+等。侵入混凝土内部,导致钢筋锈蚀,混凝土后期膨胀裂缝。

2钢筋混凝土结构裂缝控制措施

根据国外设计规范和我国现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)及相关试验数据,混凝土是最

大裂缝宽度的大致控制标准:(1)无腐蚀介质,无防渗要求013 ~ 014mm;(2)轻微侵蚀和无防渗要求如下

012 ~ 013mm;(3)冲刷严重,防渗要求011 ~ 012mm。为了达到这样的标准,需要对各种裂缝采用相。

应该是控制措施。

211荷载裂缝

在结构设计方面,结构设计人员必须严格遵循《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第811条的规定。

检查裂缝控制情况,根据不同的结构部位采取相应的合理配筋。

212温度裂缝

为防止构件在高温环境下由于混凝土本身与外界气温的巨大差异,应采取隔热措施加强养护,特别是在

在高温、多风、干燥的气候条件下,应尽早喷水。对于大体积混凝土,裂缝是要控制的,大体积混凝土工程是分散的。

热缩引起的冷缩比干缩更容易引起开裂,常规温控措施复杂且昂贵。

213收缩裂缝

一是可以通过改善材料的性能来控制,如工程中使用的补偿收缩混凝土来控制这类裂缝。

非常有效。补偿混凝土是一种中等膨胀混凝土。根据国内外补偿混凝土的技术要求,湿养护时,

在配筋率ρ = 018%的试验条件下,其产生的极限膨胀率为0102% ~ 0103%,预压应力建立在混凝土中。

是012 ~ 017 MPa,这个预压应力可以抵消全部或大部分引起混凝土开裂的应力。与此同时,混凝土却迟迟未下。

收缩过程是补偿混凝土的抗裂原理。

214沉降裂缝

对软土地基进行必要的夯实和加固处理;预制场地在使用前应夯实、压实;应支撑现浇和预制模板。

支撑牢固,保证其强度和刚度,并按规定时间拆除;防止雨水和施工用水浸泡基础。

215腐蚀裂纹

保证混凝土的密实度,防止腐蚀介质、水和氧气的侵入;在部件表面涂上保护层。

建筑工程质量问题分析是正确制定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的基础。因此,对质量问题的分析要求全面、准确、客观;事故的性质、危害、原因、责任不能遗漏。要有科学的论证和判断;很合理:理论有据,才能达到统一认识的目的。

建筑工程质量问题分析是正确制定质量事故处理方案的前提,是明确质量事故责任的基础。因此,对质量问题的分析要求全面、准确、客观;事故的性质、危害、原因、责任不能遗漏。要有科学的论证和判断;很合理:理论有据,才能达到统一认识的目的。

一、墙体裂缝分析

(一)地基不均匀沉降引起的墙体裂缝分析

房子的所有荷载最终通过地基传递给地基,地基的应力在荷载作用下随深度扩散。深度越大,扩散越大,应力越小。在同一深度,总是中间最大,两端逐渐减小。正是由于土体应力的扩散,即使地基地层非常均匀,建筑地基的应力分布仍然是不均匀的,这就导致了建筑地基的不均匀沉降,即建筑中间沉降多,两端沉降少,形成了一个略向下凹的盆状地表沉降分布。当地质较好且均匀,建筑物长高比不大时,建筑物基础不均匀沉降的差异相对较小,一般不会对建筑物的安全使用产生太大影响。但当房屋建在淤泥质土或软塑粘性土上时,由于土的强度低、压缩性高,房屋的绝对沉降和相对不均匀沉降可能会比较大。如果建筑的长度和高度都比较大,整体刚度差,不加固地基,那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称出现在纵墙两端,向沉降大的方向倾斜,沿门窗洞口约45%。是规则的八字形,房子上部裂缝小,下部裂缝大。这种裂缝一定是由于地基附加应力引起地基不均匀沉降造成的。

当建筑地基土层分布不均匀,土质差异较大时,不同土层交界处或同一土层不同厚度处往往出现明显的不均匀沉降,导致墙体开裂,裂缝有大有小,并向软土或厚土层方向倾斜。

在建筑高度差较大或荷载差较大的情况下,没有沉降缝时,高低重交界处容易产生较大的不均匀沉降裂缝。此时裂缝位于层数少、荷载轻的部位,向层数多、荷载重的部位向上倾斜。

当房屋两端土的压缩性较大,中间部分较小时,沉降分布曲线会呈凸形。此时,除了纵墙两端向外倾斜的裂缝外,纵墙顶部也常出现垂直裂缝。

在多层住宅中,当底层窗台过宽时,由于窗间墙体荷载的集中传递,往往容易引起地基的不均匀沉降,导致窗台在地基反力的作用下发生反向弯曲,造成窗台中间出现竖向裂缝。

另外,如果新建筑的基础位于原建筑下方,新老基础底部的高差H与净距L之比应小于0.5~1。否则,新房荷载引起的地基沉降会使原有房屋和墙体产生裂缝。同样,相邻高层和低层建筑施工时,也应按照先高后重、先低后轻的原则组织施工;否则,如果先建低层,后建高层,也会造成低层墙体开裂。

从以上分析可以看出,裂缝的分布与墙体的高宽比密切相关。长高比大的房屋,刚度差,抗变形能力差,容易出现裂缝。由于纵墙的长高比大于横墙的长高比,大部分裂缝发生在纵墙上。裂缝的分布与地基沉降分布曲线密切相关。当沉降分布曲线呈凹形时,裂缝多发生在房屋下部,裂缝宽度有大有小。当沉降分布曲线呈凸形时,房屋上部常出现裂缝,裂缝宽度有大有小。裂缝的分布与墙体的力学特性密切相关。由于应力集中,门窗洞口、平面转折处、高度变化处往往容易出现裂缝。因为墙被剪切破坏,它的主拉应力是45。所以裂缝也是45度倾斜。

为防止地基不均匀沉降引起墙体开裂,应先处理软土地基和不均匀地基,但在拟定地基加固处理方案时,应将地基处理和上部结构处理结合起来,使之共同工作。不能单纯从地基处理着手,否则不仅花费大;而且效果也差。在上层建筑的处理上,有:改变建筑的造型;简化建筑平面;合理的沉降缝;加强房屋的整体刚度(如增加横墙、增加圈梁、采用席式基础、箱型基础等。);采用轻型结构,结构灵活等。

(2)温度应力引起的墙体裂缝分析

一般材料都具有热胀冷缩的性质,建筑结构因周围温度变化而产生的变形称为温度变形。如果结构不受任何约束,在温度变化时能自由变形,那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束,不能自由变形,结构中就会产生附加应力或温度应力。温度应力引起的结构膨胀值。

因为钢筋混凝土的线膨胀系数为a=1.08X10/C,而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5 X10/C,所以在相同温差下,钢筋混凝土结构的延伸率约为砖砌体的两倍。因此,在混合结构中,当温度变化时,钢筋混凝土屋顶、楼板、圈梁等。而且砖墙膨胀收缩不一,必然相互牵制,产生温度应力,使建筑结构开裂破坏。

温度应力引起的墙体裂缝一般有以下几种情况:

1.八字形裂纹

如图4-6所示,当外界温度升高时,外墙本身会沿长度方向伸长,但屋面部分(尤其是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋面)的伸长值要大得多。从屋顶与墙体连接处的切割可以看出,屋顶的延伸会对墙体产生额外的水平推力,使墙体被屋顶推动产生剪应力,剪应力和拉应力也会引起主拉应力。当主拉应力过大时,会在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布一般中间为零,两端最大,所以八字形裂缝多发生在墙体两端,一般占据两三个开间,发生在顶层墙体上。

2.水平裂缝和角状裂缝

平顶住宅中,有时在屋面板底部或顶圈梁附近沿外墙顶部出现纵向水平裂缝和转角裂缝,这是由于屋顶伸长或缩短引起的向外或向内的拉力造成的。转角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式,由外横墙的水平裂缝和竖墙的水平裂缝连接而成。在这种情况下,下面一般不会有张开的裂缝。有时,外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台处。

3、女儿墙根部和竖向裂缝

由于屋面伸长或缩短引起的女儿墙根部向外或向内的推拉,女儿墙根部砌体外的女儿墙向外倾斜,形成水平裂缝。有时由于钢筋混凝土屋面收缩,女儿墙可能处于偏心受压状态,从而导致女儿墙上部竖向开裂。

此外,楼梯间两侧或错层处的墙体容易出现局部竖向裂缝,这是由于楼板收缩产生的拉力大造成的。

影响房屋胀缩裂缝的原因很多,也很复杂。以上只是一些常见的情况。为了减少温度应力的影响,可以采用合理的伸缩缝;避免楼板和伸缩缝的错位;加强屋顶隔热;用油毡加滑石粉或铁皮将屋面板与墙体隔离,在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩,有伸缩空间;在储水屋顶区域种植屋顶;女儿墙上设有构造柱;加强结构薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。

二、悬臂结构倒塌分析

悬臂结构倒塌的例子很多,一种是整体倾覆倒塌;第二,沿着悬臂梁和板的根部坍塌。主要原因是:

1.稳定力矩小于倾覆力矩。

悬臂结构的稳定性由重量或外部拉力维持,要求抗倾覆安全系数不小于1.5。如果稳定力矩小于倾覆力矩,必然会失稳、倾覆、倒塌。如雨篷、悬挑梁等,当梁上的重量(砌砖高度)达不到稳定要求时,就会拆除支撑和模板,导致坍塌事故。

2.模板支撑方案不当

悬臂结构根部的应力最大。混凝土浇完,强度不够,模板支撑就会沉降,根部混凝土马上开裂。模板拆除后,会从根部断裂坍塌。如果悬臂结构为变截面,施工时会将模板做成等截面形状,使根部截面减小,拆模后会造成坍塌事故。

3.钢筋的错位和变形

悬臂结构根部负弯矩最大,主筋宜布置在梁板上部。如果施工时钢筋放在下部,或者被踩踏时向下变形过大,或者锚固长度不够,拆模后根部就会坍塌。

4.建筑超负荷

悬臂结构固定端的弯矩与作用载荷成正比。如果施工荷载超过设计荷载,模板下沉时根部会出现裂缝。特别是从根部向外浇筑混凝土时,随着荷载的增加;模板变形,也极易在根部产生裂缝,导致拆模后断裂。

5.早期拆模

很多悬挑结构倒塌事故都是由于拆模过早、混凝土强度不足造成的。因此,规范规定跨度小于2m的悬挑梁板混凝土拆模强度应大于或等于70%;跨度大于2m的悬挑梁板,混凝土拆模强度为100%。

三、钢筋混凝土柱吊装断裂事故分析

(1)事故概述

某工程项目C柱为等截面柱,长度为l2m截面为40 omm * 6 omm采用对称配筋,每边4业16,结构配筋2业12;混凝土强度等级为C20,吊装时已达到100%强度。立柱水平预制,一点吊装;吊点距离立柱顶部2米;刚吊离地面时,距柱脚约4.8m的吊点与柱脚之间出现裂缝,裂缝沿底面贯穿两侧,最大宽度为1.3mm,导致立柱断裂。

(2)事故原因分析

造成这一事故的主要原因是:立柱预制水平吊装时,吊点受力与使用时不同;吊点选择不合理,起吊力矩过大,其抗弯强度和抗裂性达不到要求。分析和计算如下:

1.吊点的选择不符合最小提升力矩MDm原则。

立柱的提升弯矩与吊点位置密切相关,因此损坏。选择吊点的原则是起吊弯曲距离必须最小。因此,在一点起吊等截面柱时,应使|Mmx|=| MD|,即跨中最大正弯距的绝对值等于吊点处的负弯距。据此,吊点位置为0 293L(距柱顶L(L为柱长)。当l为12m时,吊点与柱顶的距离应为0.293x12 = 3.5m..原吊点距离柱顶2m,不符合最小吊点力矩原则。起吊时,中跨最大弯矩的绝对值必然大于吊点处负弯矩的绝对值,所以裂纹发生在中跨最大正弯矩的截面处。

2.吊装时立柱的抗弯强度不够。

现在按最小提升弯矩计算,如果水平预制,柱的抗弯强度达不到要求。检查结果如下:

(1)计算荷载g

若钢筋混凝土的重力密度为25000N/m’,则自重为0.4x 0.6x 25000 = 6000N/m;动荷载系数为1.3~1.5。如果取1.5,则计算出的荷载为Q = 1.5x6000 = 9000 N/m..

(2)计算简图

根据吊装时弯曲最小的原则,吊装时吊点距离柱顶3.5m,吊装时柱脚不离地,刚吊离地面的柱子类似悬臂简支梁。

3.柱吊装时抗裂性不够。

根据施工验收规范,吊装时钢筋混凝土构件受拉区裂缝宽度不大于0.2~0.3mm,裂缝宽度与钢筋拉应力有关。钢筋拉应力越大,裂缝宽度越大。因此,柱吊装中常采用钢筋拉应力来控制裂缝宽度。只要钢筋拉应力满足下式要求,说明裂缝宽度在允许范围内,能满足抗裂要求。说明抗裂性达不到要求。

(3)经验和教训

从上述事故中应吸取以下教训:

(1)由于柱的提升力与使用力不同,必须进行提升计算。

(2)当提升力与使用力不同时,吊点的选择应符合最小提升力矩原则,以免因提升力矩过大而损坏。例如,在这种情况下,根据最小吊点力矩原则,当吊点与柱顶距离为3 5m时,跨度内正弯矩的绝对值等于吊点处负弯矩的绝对值,均为55.125XlO。但当原吊点与柱顶距离为2m时,跨中最大弯矩为103.68X1O。N mm,最大弯矩截面距柱脚4.8m。可以看出,吊点原跨中弯矩比最小吊点弯矩原则确定的大1.88倍。距离柱脚4.8m处的柱出现大裂缝,导致断裂,也证明该段的提升弯矩最大。

(3)当吊装力与使用力一致时,吊点的选择应尽可能满足使用力的要求,如简支梁的两个吊点应靠近梁的两端;悬臂梁的两个吊点应该在梁的两个支点上。

(4)吊装计算后抗弯强度和抗裂性不能满足时,先翻面吊装。例如,如果在该示例中使用车身起重机,则可以满足抗弯强度和抗裂性。如果过身起重机仍不满足,可增加吊点,由一点吊改为两点吊,以减少吊点力矩,或采取临时措施。

另外,为了便于定位和对中,保证吊装安全,构件绑扎时吊钩中心线应与构件重心对齐;水平构件两点吊装绑扎时,应分别使用两根吊绳;而等效截面构件,还要求两个吊点左右对称,两个吊绳长度相同;吊绳的水平夹角应大于或等于60°。不小于45。;严禁起重机歪斜和起重机带负荷行驶。

现浇钢筋混凝土板产生裂缝的原因很多,但最重要的是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度。如果我们找到原因,我们就能找到避免它的方法。

1.水泥干缩产生的裂缝,出现在板材表面,比较小。水泥是一种水硬性材料,具有干缩性,如果水分不足,硬化初期可能会出现裂缝。避免的方法就是加强保养,定期覆盖和浇水。

2.温差变化引起的裂缝,一般出现在温差变化较大的环境和面积或长度较大的构件。解决办法是在适当的位置留伸缩缝。

3.应力集中产生的裂缝,一般出现在板块的阴阳角或支撑处。这是由于板上的钢筋不足或钢筋间距过大造成的。避免的方法是加钢筋网或缩小板上钢筋的间距。

4.过早加载导致的裂缝。是因为拆模过早,混凝土强度达不到设计要求,使构件超载,板底出现裂缝。避免的办法是严格控制拆模时间,不要提前加载(即使不拆模,也不允许在板上堆积太多)。

5.此外,可能还有其他原因,如混凝土硬化初期模板的振动或位移;施工缝处理不当可能会导致板出现裂缝。只要在构造中避免这些。

如果是钢筋混凝土,问题就严重了。请从设计上查原因(这里不多说了)。

如果是素混凝土,裂缝通常属于混凝土收缩过程中产生的裂缝。请看下文:

1.由于下部是钢板,表面通常是光亮的,使得浇在上面的混凝土对结合面的握裹力很小,不能抵抗混凝土硬化过程中温度变化引起的收缩变形的发展。

2.混凝土中使用的水泥和配合比也是影响混凝土开裂的重要因素。通常情况下,水化热越大,坍落度越大,越容易引起开裂。

3.它与浇注布局的设计尺寸有关。如果平面尺寸的长细比过大,由于长方向和短方向的收缩应力差异大,容易开裂。

4.建筑结构的沉降和变形也应在设计计算中进行验算。

5.在以上主要原因的基础上,基层表面是否干净无油污,混凝土压实找平遍数,混凝土养护等常规施工工艺也是造成裂缝的施工工艺问题。

关于如何预防:

1.由于钢板表面通常是有光泽的,所以可以选择钢板或对钢板进行处理,使钢板表面尽可能粗糙。同时,可以在混凝土中加入钢丝网或高强钢丝网,也可以在混凝土中加入短切高强纤维来抵抗收缩变形。

2、选用低水化热水泥,浇筑硬质混凝土,混凝土硬化过程中,做好温度控制工作,提高表面温度(如覆盖、热辐射),减少混凝土内外温差,同时,表面收光至少三次,每次间隔65438±0 ~ 2小时,从而避免表面微裂缝,减少混凝土本身的变形。

3.对于长宽比较大的混凝土板,可根据布局提前预留分格缝,以中断收缩应力,避免应力集中和开裂。

4.建筑物的沉降和变形需要设计提供参数并进行复核。

5.其他施工技术问题未详细讨论,但包含在常规施工规范中。

关于如何处理:

1,返工。

2.对长裂缝进行环氧树脂填缝处理。

3.补充框架接缝。

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