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混凝土裂缝产生原因

来源:管理员 时间:2020-09-11 人气:128

混凝土构件因静荷载、动荷载及次应力而产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。

(一)直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。裂缝产生的原因有:

1、在设计计算阶段,结构设计时漏算少算、计算模型不合理、结构安全系数取值不当、结构设计时不考虑施工的可能性以及设计文件交接不清等;

2、施工阶段,由于施工单位未按照设计图纸施工,擅自更改施工顺序,不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等;

3、使用阶段,擅自加大荷载超出设计载荷的作用于地面、工业厂房超负荷使用等。

(二)次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。裂缝产生的原因有:

1、在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。

2、工业建筑中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。研究表明,受力构件挖孔后,力将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。

3、实际工程中,次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。

4、次应力裂缝也是由荷载引起,仅是按常规一般不计算,但随着现代计算手段的不断完善,次应力裂缝也是可以做到合理验算的。例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力,大多平面杆系有限元程序均可正确计算,但在40年前却比较困难。

5、在设计上,应注意避免结构突变(或断面突变),当不能回避时,应做局部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋,转角处增配斜向钢筋,对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。

6、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、受剪区或振动严重部位。但必须指出,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。

(三)根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:

1、中心受拉:裂缝贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于受力方向。采用螺纹钢筋时,裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。

2、中心受压:沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。

3、受弯:弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中和轴方向发展。采用螺纹钢筋时,裂缝间可见较短的次裂缝。当结构配筋较少时,裂缝少而宽,结构可能发生脆性破坏。

4、大偏心受压:大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件,类似于受弯构件。

5、小偏心受压:小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件,类似于中心受压构件。

6、受扭:构件一侧腹部先出现多条约45°方向斜裂缝,并向相邻面以螺旋方向展开。

7、受冲切:沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂,形成冲切面。


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