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钢筋混凝土结构施工中裂缝控制方法

来源:伴沃教育


钢筋混凝土结构施工中裂缝的控制方法

摘要:随着高强度钢筋的采用,钢筋工作应力的提高,以及日益突出的耐久性问题,裂缝控制越来越成为需要特别考虑的问题。鉴于此,本文对钢筋混凝土土结构施工中裂缝的控制进行了探讨。 关键词:钢筋混凝土;施工;裂缝 一、钢筋混凝土结构施工中裂缝的危害

目前钢筋混凝土结构的建筑在我国各类建设项目中占绝大多数。随着钢筋混凝土建筑物服役时间的增长,老旧建筑物日益增多,钢筋混凝土结构的安全可靠性己逐渐成为土木工程领域普遍关注的问题。许多混凝土结构、砌体结构等建筑物在建设和使用的过程中出现了不同程度、不同样式的裂缝。裂缝是一种常见的建筑工程质量通病,它不仅影响建筑物的美观和使用功能要求,还会破坏墙体的整体性,影响结构安全,甚至会降低结构的耐久性。许多混凝土结构、砌体结构等建筑物在建设和使用的过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝。混凝土的抗拉强度比抗压强度小得多,在不大的拉应力下就可能出现裂缝。过宽的裂缝会影响结构的正常使用功能,导致构件中钢筋的锈蚀,降低结构的耐久性;同时,过宽的裂缝影响结构的外观,引起人们心理上的不安。过去,使用荷载下钢筋的应力不高,一般构件的裂缝并不构成严重的问题。但是随着高强度钢筋的采用,钢筋工作应力的提高,以及日益突出的耐久性问题,裂缝控制越来越成为需要特别考虑的问题。 二、钢筋混凝土结构施工中裂缝产生的机理与种类

混凝土的抗拉强度比抗压强度小得多,在不大的拉应力下就可能出现裂缝。主要的裂缝类型有:1、弯曲裂缝。钢筋混凝土构件的裂缝和变形具有相当的复杂性,目前较为成熟的研究还只局限于钢筋混凝土受弯构件在荷载作用下的竖向弯曲裂缝宽度计算以及变形计算。对于受弯构件和压弯构件,当弯矩最大截面的受拉区混凝土的拉应力超过混凝土的抗拉极限强度时,将产生弯曲裂缝。2、剪切裂缝。剪切裂缝也叫做斜裂缝,一般产生与剪应力最大的部位。对受弯构件和压弯构件,裂缝往往发生于支座附近。通常从下部开始开裂,随着荷载增大,裂缝长度也不断增长并且向受压区域延伸,裂缝缝数不断增多并分岔,裂缝区也逐渐向跨中方向扩大。3、断开裂缝。开裂缝钢筋混凝土构件受拉时进入整个截面的裂缝称为断开裂缝。首先发生在剪应力最大的部位。随着荷载的增大,裂缝压也向跨中方向扩大。混凝土内拉应力达到受拉极限,产生裂缝并退出工作,全部拉力由钢筋承担,荷载继续增大,钢筋应力达到流动极限,裂缝很快超过设计规范允许宽度,这时多为构件接近破坏的状态。4、劈开裂缝。钢筋混凝土结构构件(如框架柱)受压超过一定限度时,沿构件出现平行与受力方向的短而粗的平行裂缝,随着内力的增大,裂缝宽度将不断增大,箍筋间的纵筋发生压屈,向外凸出,混凝土被压碎,构件即告破坏。5、扭曲裂缝。混凝土构件受扭转与弯曲作用时,一侧腹部首先出现一条或多条呈45。方向的斜裂缝,并向相邻面以螺旋方向展开。 二、钢筋混凝土结构施工中裂缝的控制

裂缝不加限制地发展,不仅会导致结构的最终破坏,还会对结构的正常使用也会产生诸多不利影响。因此,必须采用各种措施对其进行控制。 1、大截面加固法

加大截面加固法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。鉴于此,该方法适用于水工程中病险的梁、板、柱、墙等钢筋混凝土结构的加固。在钢筋混凝土受弯构件受压区加混凝土现浇层,可增加截面有效高度,扩大截面面积,从而提高构件正截面抗弯,斜截面抗剪能力和截面刚度,起到加固补强的作用。 2、外包钢加固法

包钢加固法是把型钢或钢板等材料包在被加固构件的外侧,采用四角包裹角钢,角钢间用扁钢相连。然后灌注结构胶与原结构粘结、键合。使后加型钢与原结构共同工作,特别适用于需大幅度提高构件承载力的结构。外包钢加固法分湿式与干式两种情况。两者相比,干式外包钢施工较为简便,湿式外包钢加固施工较为复杂。但承载力提高量、整体工作性能及受力特点干式外包钢不如湿式外包钢有效。如在钢筋混凝土柱的四角,设置角钢,并用缀板将角钢连成一体,采取一些技术措施保证角钢参与工作,这样就起到了对柱子的加固作用。外包钢加固混凝土构件时,型钢表面必须进行防

护处理。可以在外包钢的表面点焊一层钢丝,然后用1:3水泥砂浆抹25mm厚的保护层,亦可采用聚合物砂浆或其他饰面材料加以保护。3、预应力加固法

预应力加固法是采用外加预应力的钢拉杆对结构进行加固的方法 ,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后所占用空间小的桥梁。可分为预应力拉杆加固和预应力撑杆加固 ,其中预应力拉杆加固主要用于受弯构件 ,以梁身为锚固体 , 通过预应力张拉对梁的受拉区域施加外力 ,以抵消结构本身的自重 ,减少车辆荷载作用下的应力 , 能够减少梁体出现过多的裂缝 ,以及减小裂缝宽度。预应力撑杆加固主要用于桥梁下部结构的轴心受压墩柱 ,但在实践中桥梁墩柱加固也很少采用这种方法。根据预应力筋的工作情况,一种是在原构件的体外,通过锚固端与支撑点传递力,另一种是张拉后再浇混凝土,通过新旧混凝土之间的粘结传递力。 4、外部粘贴加固法

粘钢加固法是在构件表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,以提高结构件承载力的一种加固方法。这种加固方法具有施工方便、周期短、占用空间不大、对环境影响小,以及加固后不影响结构的外观等优点,因此是一种适用面广的先进加固方法,不仅建筑,而且公路桥梁也普遍采用。纤维增强复合材料加固法是把高性能的纤维织物,如玻璃纤维、碳纤维和阿拉米德纤维等,放置在环氧树脂等基材上,经胶合凝固后形成的。纤维是用纱结合成不同的几何形状,可以是单一方向的也可以是不同方向的,它决定复合材料的结构特

性。树脂则是作为粘结介质,传递分布纤维间的应力,保证其形成整体均匀受力。 5、增设构件加固法

设构件加固法是在原有构件之间增加新的构件,如两棍屋架间加设一副新屋架,在两根梁之间增加一道新梁,在两根柱子之间增加一个新柱等,以减少原有构件的受荷面积,减少荷载效应,达到结构加固的目的。该方法对原有建筑的建筑功能可能会有影响。所以该方法一般适合于增加构件后不影响使用要求的民用建筑梁柱等的加固。

6、增设支点加固法

设支点加固法是在梁、板等构件上增设支点,在柱子、屋架之间增设支撑构件,减少结构构件的计算跨度(长度),减少荷载效应,发挥构件潜力,增加结构的稳定性,达到结构加固的目的。按照支撑结构的受力性能,增设支点加固法分为刚性支点加固法和弹性支点加固法。在刚性支点加固法中,新增设支点的变形相对被加固构件的变形而非常小,可以近似视为不动支点,例如在梁的中间设置一个支撑柱,该柱通过受压把荷载传递给基础,由于支撑构件受压,所以变形非常小。在弹性支点加固法中,新增设支点的变形较大,不能忽略不计。例如在梁的中间,沿其垂直方向设置一道梁,该新加梁通过受弯把荷载传递到两端的支撑结构上,由于支撑构件受弯,变形较大。

总之,对于建筑结构物来说,裂缝问题均是一个迫切需要解决

的技术难题,裂缝的进一步发展,将可能会威胁到人的生命和财产安全,我们必须提高警惕,在今后的工程实践中不断的摸索和钻研。 参考文献:

1、邹时畅,加气混凝土填充墙裂缝原因及防治。重庆建筑,2002年2月:

2、陈月华,吴利华,多层砖混结构顶层裂缝探究,建筑技术,2001(5)

3、尹宁,周建军,框架结构加气混凝土砌块墙体裂缝的研究,混凝土与水泥制品,2002年6月

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