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浅析钢筋混凝土结构构件的裂缝变形

 【摘 要】文章通过对混凝土结构中存在的裂缝和变形进行分析,进而提出防裂变和裂缝修复的方法,对于高层建筑的施工安全有一定的警示作用。 

   【关键词】钢筋混凝土;裂缝;变形;分析  

   一、钢筋混凝土结构构件的裂缝分析 

   (1)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:脆性破坏和延性破坏。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他安全措施。延性破坏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。(2)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:表面细小裂缝,即缝宽很小,长度短而浅;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;贯穿性裂缝。缝宽超过0.3mm,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。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,根据危险性,采取必要的加固措施。(3)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:稳定裂缝,即裂缝的宽度、长度保持恒定不变;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;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,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。 

   二、钢筋混凝土结构构件的变形分析 

   结构在长期使用中,由于荷载、温度、湿度以及地基沉陷等影响,将导致结构变形和变位,变形不但对美观和使用方面有影响,且对结构受力和稳定也有影响。较大变形往往改变了结构的受力条件,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。结构变形的测定项目应针对可疑迹象,根据测定的要求、目的加以选择,但最大的挠度和位移必须检测。变形的鼍测应与裂缝量测结合起来,结构过度的变形,可产生对应的裂缝,过大的裂缝又可扩大结构的变形。另一方面还需看变形是稳定的还是发展的,变形发展很慢或基本稳定是正常的。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,如断面尺寸、跨度、荷载、支座形式、材料质量等,也影响到结构的强度。因此进行安全鉴定时,还应和裂缝、结构构件稳定等结合考虑。 

   三、钢筋混凝土结构构件的防裂变措施 

   (1)由于高层建筑砌块体积较大、砌体又设置拉结筋,所以相应灰缝厚度也有所增加,当一面填充墙体砌筑完成时,墙体的自然沉降会逐渐展开,使墙体上部与主体结构的接触处产生裂缝,因此填充墙砌至接近梁、板底时,应留一定的空隙,以便任由填充墙自由沉降变形。(2)严格按照施工验收规范的要求进行上下层错缝组砌。在砌体砌筑前,绘制块植物区系排列图,确定皮数杆每层砌筑皮数,水平、竖直灰缝宽度,砌块的搭接长度,及不同规格砌块的使用位置等,并且严格控制砂浆饱满度及灰缝的厚度。(3)在墙的高度、厚度、不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半突然变化处及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝。(4)正确处理梁、柱与填充墙的接缝。填充墙砌至接近梁、板底时,应留一定空隙170~200mm。等填充墙砌完并间隔1~10d后,墙体变形基本完成,再用同砌体同材料的实心砖斜砌挤紧,倾斜度控制在45°~60°,以使砌体与梁板底紧密结合。为保证柱与填充墙的连接,沿墙高每隔600mm设置拉结筋,且砌筑前一定要排砖,调整好灰缝大小,避免在柱边出现灰缝偏大或过窄,使柱墙连接不紧密。拉结筋必须放置在砂浆中,预埋在柱上的拉结筋如果与灰缝错位时,应将钢筋位置校正或在柱上补焊拉结筋。(5)做好成品保护工作,砌筑后应尽量保证墙体避免撞击振动,并对其进行及时的养护,以保证砌体强度能够得到正常的增长。 

   四、积极运用裂缝修复方法 

   已经产生的裂缝则必须设法予以修复,否则影响建筑物的观感和使用功能。填充墙的裂缝一般不影响结构安全,因此在裂缝修复时不必强调强度方面的要求,但对温度的反复性必须有充分的认识。对已趋于稳定的裂缝可采用手工直接将水泥砂浆进行修补,修补后注意浇水养护。对于因不均匀沉降而导致的较大裂缝则需与结构加固配合进行。通过修复可提高墙体裂缝部位的抗变形能力,在原裂缝位置一般不会再出现裂缝。 

  参 考 文 献 

  [1]陆庆.钢筋混凝土结构裂缝的分析与控制[J].山西建筑.2007,33(5):81~82 

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