摘要:对无梁楼盖的裂缝成因从设计、受力、施工工艺等方面进行分析,并提出预防及处理措施,从而达到控制裂缝的目的,增强车库结构可靠性。
关键词:无梁楼盖;裂缝;分析;防治
1、前言
随着高层建筑配套地下车库模式的普及,无梁楼盖体系得到广泛应用,并为人们所熟知,这种结构具有板底平整、施工速度快、适用于大跨度等优点。本文仅分析有柱帽式无梁楼盖。
2、无梁楼盖的定义
2.1无梁楼盖的概念
无梁楼盖是一种不设梁,楼板直接支承在柱(帽)上,楼面荷载直接通过柱子传至基础的板柱结构体系。
2.2无梁楼盖的组成
带柱帽的无梁楼盖包括柱、柱帽、柱上板托及平板。柱帽及柱上板托的功能,一是增强平板与柱的连结,增强结构的刚度;二是缓和柱对平板的冲切作用;三是减小板的计算跨度和柱的计算长度。
2.3无梁楼盖的应用
带柱帽的无梁楼盖在板下有大体积的凸出体,房屋内景欠佳,但适用于跨度为7m左右且荷载较大的场合。当活荷载大于5KN/㎡时,无梁楼盖比梁式楼盖经济,所以它通常用于仓库、多层厂房及地下筏式基础。
3、无梁楼盖裂缝成因分析
无梁楼盖体系的裂缝形式主要表现为沿柱帽45°角向周边发散。裂缝的成因主要有以下几点:基础不均匀沉降;混凝土收缩变形;温度应力变形;车库顶板荷载超载;混凝土强度等级不足。
3.1荷载引起的裂缝
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。无梁楼盖的顶部荷载受力传递至柱再传至基础,由于柱帽刚度大于顶板及外墙的刚度外加覆土压载易形成沿柱帽45°角向周边发散的裂缝。
3.2基础不均匀沉降引起的裂缝
由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。
3.3混凝土收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。
3.4温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
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3.5混凝土强度等级不足引起的裂缝
板的受拉区拉力全部由钢筋承担,受压区压力由混凝土承担,钢筋和混凝土共同承受外力产生外力矩。混凝土强度等级高与低起着很大作用。当混凝土强度等级过低达不到设计要求时,将造成跨中或支座边出现裂缝。
4、无梁楼盖裂缝防治措施
4.1设计防治措施
1)混凝土强度等级的设计
墙、板、柱节点处的混凝土强度等级不易相差超过2个等级,不同强度等级的混凝土,其水泥用量、水灰比、用水量都不同,其收缩变形与温度应力变形不一致,所以在节点附近容易产生裂缝。
2)合理设置伸缩后浇带
后浇带是为防止现浇钢筋混凝土结构由于温度、收缩不均可能产生的有害裂缝,每隔30m~40m设置,贯通顶板、基础及墙板,将结构暂时划分为若干部分,经过构件内部收缩,在45天后再浇捣该施工缝混凝土,将结构连成整体的临时施工缝。
3)板角处设置放射筋
板角处为受力薄弱部位,该部位由于应力集中,易造成混凝土开裂,往往是裂缝的多发区。在板角增加放射筋其作用是分散转移荷载,防止混凝土开裂,避免出现应力集中的不利情况,以致对建筑物造成破坏。
4.2施工防治措施
1)混凝土配合比的控制
施工时严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小孔隙率和砂率,从而减小收缩量,提高混凝土的抗裂强度。混凝土用砂应采用中粗砂,如砂粒过细,砂的含泥量超过标准,不仅降低强度,也会使混凝土产生裂缝。
2)混凝土浇筑控制
混凝土浇筑前应将模板浇水润湿,避免过多吸收水分。浇捣过程中应充分振捣,做到“快插慢拔”,尤其要做好节点处和钢筋密集处的振捣工作,严禁用振捣棒铺摊混凝土。混凝土浇筑完成后,杜绝过早上料、上荷载,不得过早拆模。
3)混凝土的养护
混凝土的养护是裂缝控制环节必不可少的一环,是确保刚浇筑的混凝土以最佳的方式,朝高强度、抗渗、抗裂、耐久等方向发展的重要手段。适当养护可以有效的阻止混凝土水分蒸发,减少其收缩,同时可以提高混凝土相应龄期内的抗拉强度,抵抗其收缩应力,保持混凝土体积的稳定性,阻止其早期塑性收缩裂缝和长期干缩裂缝的出现。可以提高混凝土的密实度并有效阻止化学物质对混凝土的侵蚀,预防有害化学物质导致混凝土产生的化学反应裂缝。能有效的控制混凝土内外温差和混凝土表面与环境的温差,从而减少混凝土由于温度应力引起的温度裂缝。
5、结束语
无梁楼盖结构体系的安全问题日益凸显,只有从设计、原材、施工等方面全面控制,才能确保应用效果。
参考文献:
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[3]郑云,惠云玲,弓俊青.某无梁楼盖结构破坏原因分析及加固处理[C].第七届全国建筑物鉴定与加固改造学术会议论文集.2004
论文作者:华玉康
论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期
论文发表时间:2019/12/9
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 楼盖论文; 荷载论文; 应力论文; 结构论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第25期论文;