浅析钢筋砼结构的裂缝及结构设计

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摘要：本文结合工作实际，主要从钢筋砼结构的裂缝的分类及钢筋砼结构裂缝的常见形态两个方面探讨了钢筋混凝土结构，就建筑工程常见的砼结构构件的裂缝特点、原因作介绍。并从钢筋砼结构设计进行了分析阐述，并对常规裂缝处理方法进行了介绍。

关键词：钢筋砼结构 结构设计 裂缝

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

钢筋砼结构是工业与民用建筑中普遍采用的结构形式，钢筋砼就是钢筋混凝土，被广泛应用于建筑结构中.浇筑混凝土之前，先进行绑筋支模，也就是用铁丝将钢筋固定成想要的结构形状，然后用模板覆盖在钢筋骨架外面。最后将混凝土浇筑进去，经养护达到强度标准后拆模，所得即是钢筋砼。然而钢筋砼结构裂缝却成为一项经常发生的工程质量通病，并成为近几年来工程质量投诉的热点问题。本文将有关工程结构裂缝理论和工作实践相结合，对设计和施工过程中经常出现的又常被忽视的工程结构裂缝因素进行了较为透彻的分析，对于编制工程结构抗裂方案、指导施工、避免钢筋砼结构裂缝的产生，具有现实的意义。

1、钢筋砼结构结构裂缝相关概述

1.1、 钢筋砼结构的裂缝的分类

经验表明:裂缝是一种人们可以接受的材料特征。结构物的裂缝是不可避免的，要想控制混凝土构筑物不开裂是很困难的，而只能把裂缝宽度控制在一个合理的范围内。按照裂缝的外观特点，钢筋砼结构裂缝可分为微观裂缝和宏观裂缝两种。微观裂缝是指混凝土在低于开裂荷载或未加荷载之前就存在于混凝土内部，由于沉陷、水化、千燥、碳化等因素引起混凝土干缩而产生的肉眼不可见的微小裂缝。宏观裂缝主要指各种荷载（外荷载、温度、收缩、沉降、变形等)作用下产生的裂缝，按其形状可分表面的、贯穿的、纵向的、横向的、上宽下窄、下宽上窄、枣核形、对角线式、斜向的、外宽内窄的和纵深的（深度达1/2 厚度)等。裂缝的形状与结构应力分布有直接关系。

1.2 钢筋砼结构裂缝的常见形态

1）产生在房间中部。横向或纵向跨中裂缝，通常贯通楼板，宽度可达0. 5mm～1. 5mm。

2）在建筑物四角的斜裂缝，与墙呈大约45 度角，宽度不大于1.0mm。

3）板面沿顺钢筋方向的裂缝。

4）板上面沿墙边或梁边的裂缝。

5）沿PVC 管线在板内埋设位置的裂缝。

6）沿在楼板留置的施工缝或后浇带位置的裂缝。

7）板面分布的不规则裂缝，裂缝宽度较小，深度也较浅。

2、混凝土裂缝产生的主要原因

混凝土裂缝的主要成因可以分为两类: 由外荷载的直接应力引起的裂缝和由变形变化引起的裂缝建筑物的裂缝也可能由于特殊的变形变化引起，如地震引起的裂缝可看作地基的“动态变形变化”;滑坡、地基水平位移引起建筑物裂缝也是由于地基变形引起的，。根据国内外资料表明，工程实践中的裂缝原因，属于由变形变化为主引起的裂缝约占80%以上，由外荷载的直接应力引起的裂缝约占20%。在很多情况下裂缝的形成并不是某一原因的简单反应，而是诸多原因的综合反应。对于钢筋砼结构建筑，由变形荷载为主引起的裂缝所占的比例更大，通过大量的实际工程调查发现。下面详细介绍混凝土的收缩机理以及混凝土的收缩对混凝土裂缝的影响。

1）塑性收缩裂缝

这种裂缝发生在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态的时刻。发生这种裂缝的因素是多方面的，如混凝土早期养护不好，混凝土浇筑后表面没有及时覆盖，受风吹日晒，表面游离水蒸发过快，产生急剧的体积收缩，而此时混凝土强度很低，不能抵抗这种变形应力而导致开裂。

2）沉降收缩裂缝

混凝土浇灌振捣后，骨料颗料悬浮在一定稠度的水泥浆体中，浆体的重量密度较低，对于水灰比为0.6 的浆体而言，大概只有骨料重量密度的一半，所以骨料在浆体中有下沉趋势，而浆体中的水泥颗粒又远重于水，使得新拌混凝土中的水泥向上转移，即发生沉降与泌水现象，形成竖向体积缩小沉落，这种沉落直到混凝土硬化时才停止。骨料沉落若受到钢筋、预埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻碍或混凝土本身各部分沉落不同就会产生沉降收缩裂缝。

3）干燥收缩裂缝

混凝土在塑性流动终止并进入硬化阶段，干燥收缩一直进行，即使达到28 天龄期也不能说己经终止，有的工程可以持续若干年甚至几十年。所以说干燥收缩是水泥基于混凝土的固有特性，浇注时呈流动状态的混合介质，硬化呈固体状态，除了硬化生成硅酸钙等固有物质，这是一个化学过程以外，还伴随着一个蒸发失水干燥的物理过程，养护不好就出现干燥收缩裂缝。

4）温度收缩裂缝

表面温度裂缝大多数是由于温差过大引起的。混凝土结构，特别是大体积混凝土结构浇灌后，在硬化期间水泥释放出大量的水化热而不易散发，内部温度不断上升，达到较高温度，而混凝土表面散热较快，使混凝土表面和内部温差较大。如果施工过程中注意不够或拆模过早;或冬季施工，过早拆除保温层;或受到寒流袭击，均会导致混凝土表面温度急剧变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而使表面出现裂缝。

3 、钢筋砼结构裂缝控制措施

1）现浇棍凝土楼板设计中，房屋四周阳角板配筋采用双层双向钢筋，这样纵、横两个方向的钢筋网的合力能够很好地抵抗和防止45 度斜角裂缝的发生和转移。传统上现浇钢筋混凝土楼板设计时，支座负筋均按平行于板的四边的布置形式，该种布置形式对板转角处对角线方向的坑拉能力最薄弱。由于目前普遍采用泵送混凝土的施工工艺，混凝土的水泥用量、水灰比、坍落度等比较大，石子的粒径较小。为了抵抗楼板内受不均匀温差和收缩的影响而出现的局部应力集中，楼板转角如果仍按此方法配筋，己经不能适应这种变化。根据实际设计、施工经验，将角区局部板块支座负筋全跨贯通设置或者在楼板的转角角部设置放射形分布筋，分布筋的长度取板块对角线长度的1/3，可以大大减少此类裂缝的产生。

2）在设计中减小伸缩缝的间题，并增强外墙外保温措施。混凝土收缩的大小与楼板的内、外部约束有着密切的关系，而约束的大小很大程度上取决于楼板的分缝间距。用变形缝将较长的建筑物分割为较小的变形单元，可以缩小约束的范围，减轻约束作用，有效地较少收缩裂缝的产生。

3）钢筋砼结构设计时，应充分考虑楼板的温度应力作用.楼板配筋尽量采用小直径、小间距配筋，一般采用8mm-}14mm 的钢筋，钥筋间距宜在150mm-200mm 之间，钢筋配筋率不应小于0. 396。

4）适当增加板厚。目前楼板设计中对于水、电管线普遍采用暗埋于楼板内的做法，这种设计方法使板内有效截而受到不同程度的削弱。双向板最小厚度为80mm。但是，随着施工工艺及物质文化生活的提高，这一规定不适合现代建筑的要求，考虑到板内水、电管线的布置，板厚应大于L/30～L/50 为单向板跨度域双向板短向跨度)，一般楼板厚度应大于100mm，屋面板厚度宜大于120mm。

5）屋面板应采用双层双向配筋;若楼面双向板负筋按分离式配筋，在板面无负筋区应配置双向钢筋网与负筋搭接200mm。在有条件时宜采用双层双向配筋，即负筋也拉通配置。

6）建筑平面有凹口时，凹口处外横墙应与内横墙拉通对齐，并应在凹口外缘设置拉梁，其截面及配筋不能太小;凹口处的楼板应适当加厚并加强配筋，使能抵抗在此处集中的温度应力及混凝土收缩应力;在砖馄结构中，凹口阳角及阴角处必须设置构造柱。

7）对于房屋长度较长（大于40m)的建筑物，有条件时可在楼面中部设置设置后浇带，以减少混凝土收缩应力和温度应力的影响。此外，为了防止混凝土楼板、屋面板开裂，可在馄凝土中掺入UEA，HEA 等微膨胀剂，抗裂剂，这是减少楼板裂缝的有效方法之一。

4 结语

总之，论文就砼结构、构件的常见裂缝类型及裂缝特点和形成的原因都有较大的差异，本文仅就建筑工程常见的砼结构构件的裂缝原因和处理方法作了介绍，旨在对类似工程提供借鉴。

参考文献：

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