李伊

【摘要】導(dǎo)致現(xiàn)澆鋼混樓板開(kāi)裂的成因眾多，如溫度應(yīng)力、塑性收縮、干燥收縮又或是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠規(guī)整、配筋設(shè)計(jì)不夠合理、預(yù)埋管線布設(shè)不夠規(guī)范等，均會(huì)直接或間接的致使鋼混樓板出現(xiàn)開(kāi)裂，影響到建筑的長(zhǎng)久安全使用。本文從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度就造成現(xiàn)澆鋼混樓板開(kāi)裂的諸多成因與有效控制舉措展開(kāi)全面探討，以期能夠?yàn)榇祟?lèi)質(zhì)量缺陷的有效規(guī)避提供幫助。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);現(xiàn)澆鋼混樓板;樓板開(kāi)裂

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.15.052

1、從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度談樓板開(kāi)裂的成因

1.1平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不規(guī)整

現(xiàn)代建筑越來(lái)越追求多元化、個(gè)性化，對(duì)戶(hù)型結(jié)構(gòu)也要求各具特色，有的平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)于追求外形新穎，突出個(gè)人視覺(jué)感官，長(zhǎng)寬比例不協(xié)調(diào)，而結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度與應(yīng)力主要呈現(xiàn)非線性關(guān)系，如果未充分考慮混凝土溫度應(yīng)力、收縮變形與建筑結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的關(guān)系，對(duì)于長(zhǎng)度加大的房屋未按要求進(jìn)行伸縮縫的布置，往往就會(huì)造成樓板薄弱部位出現(xiàn)開(kāi)裂，尤其對(duì)過(guò)于凹凸、狹長(zhǎng)等不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，容易產(chǎn)生應(yīng)力的不穩(wěn)定、不平衡而導(dǎo)致開(kāi)裂。

1.2建筑保溫設(shè)計(jì)不到位

在斜屋面、建筑外墻以及露臺(tái)等的設(shè)計(jì)時(shí)，如若墻面保溫設(shè)計(jì)考慮不到位，就會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)外墻面因夏季或冬季較大的室內(nèi)外溫差而出現(xiàn)一定的形變并對(duì)樓板形成牽拉作用，從而導(dǎo)致樓板出現(xiàn)不同程度的拉裂。同時(shí)，如若頂樓屋面保溫設(shè)計(jì)不到位，也會(huì)導(dǎo)致頂層樓板在熱脹冷縮的作用下出現(xiàn)開(kāi)裂問(wèn)題。

1.3極限狀態(tài)考慮不充分

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本原則應(yīng)確保整體建筑結(jié)構(gòu)在功能上必須滿(mǎn)足兩種承載狀態(tài)要求：一是，承載力極限狀態(tài)下，能夠確保建筑結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不發(fā)生破壞、不產(chǎn)生失衡，確保建筑結(jié)構(gòu)的牢靠、穩(wěn)定。二是，正常使用極限狀態(tài)下，能夠保證建筑結(jié)構(gòu)不會(huì)因超出正常使用狀態(tài)而出現(xiàn)變形、裂縫、扭曲、拉伸、振動(dòng)等影響使用的極限狀態(tài)。但在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，人們多注重承載力極限狀態(tài)的情況，而忽視了正常使用極限狀態(tài)的情況。

1.4鋼筋配置設(shè)計(jì)不合理

部分設(shè)計(jì)人員僅按單向板進(jìn)行樓板鋼筋的配置設(shè)計(jì)，對(duì)于支座位置按照負(fù)彎矩鋼筋進(jìn)行設(shè)置，以致樓板實(shí)際受力與設(shè)計(jì)存在差異，不同位置處的混凝土樓板面承受的抗拉能力也存在一定差異，就會(huì)導(dǎo)致個(gè)別部位產(chǎn)生裂縫。另外，還有一些設(shè)計(jì)人員忽視了對(duì)結(jié)構(gòu)配筋、放射筋的配置，如洞口處、平面凹口等位置的薄弱環(huán)節(jié)，沒(méi)有增加配筋設(shè)計(jì)。

1.5預(yù)埋管線布設(shè)不規(guī)范

隨著數(shù)字化、智能化設(shè)施設(shè)備在建筑工程中的廣泛應(yīng)用，鋼混樓板中將設(shè)計(jì)更多的PVC管線，或者預(yù)留一些端口。在相對(duì)狹小面積的樓板里，穿插預(yù)埋管線的增多以及管線直徑的增大，或是管線布設(shè)交叉、重疊過(guò)多，均會(huì)在一定程度上削弱局部混凝土的截面厚度，造成樓板受力不均、應(yīng)力集中，對(duì)樓板抗彎性能產(chǎn)生影響從而導(dǎo)致樓板出現(xiàn)裂縫。

2、從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)角度談樓板開(kāi)裂的規(guī)避

2.1規(guī)范建筑平面設(shè)計(jì)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，須嚴(yán)格依照城市建設(shè)和周邊環(huán)境，合理確定建筑物的總體布局、建筑規(guī)模、平面形式、使用功能等，注重考慮平面和立體的協(xié)調(diào)性，既保持現(xiàn)代設(shè)計(jì)，又有豐富、完整、統(tǒng)一又略顯個(gè)性的視覺(jué)感觀，以滿(mǎn)足建筑功能使用和空間層次組織。另外，還須嚴(yán)格依據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，對(duì)于多層建筑長(zhǎng)度>50m，高層建筑長(zhǎng)度>45m的，應(yīng)按要求進(jìn)行伸縮縫設(shè)置，伸縮縫間距通常為30～50m，以有效避免因混凝土溫差應(yīng)力或收縮應(yīng)力而導(dǎo)致的樓板開(kāi)裂。

2.2做好建筑保溫設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑外墻、屋面須嚴(yán)格依照混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行保溫層設(shè)計(jì)，以確保屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)不得超過(guò)1.0W/（m2·K）;同時(shí)，于建筑外墻的內(nèi)或外表面按要求進(jìn)行保溫隔熱層設(shè)置，且建筑外墻外表面應(yīng)以淺色裝飾為主，以增強(qiáng)對(duì)光的反射能量，減弱對(duì)熱量的吸收能力，從而最大限度避免夏季高溫時(shí)外墻熱脹冷縮而導(dǎo)致的樓板開(kāi)裂問(wèn)題。

2.3確保鋼筋配置合理

建筑樓板結(jié)構(gòu)宜采用冷軋帶肋鋼筋，以有效增加混凝土抵抗鋼筋滑移能力。另外，對(duì)于發(fā)揮維護(hù)、拉結(jié)和分布作用的構(gòu)造鋼筋，以及與受力鋼筋垂直配置的分布鋼筋均宜采用變形鋼筋。配筋時(shí)要充分考慮彎力、剪力以及扭力等參數(shù)，對(duì)于樓板洞口處承受荷載有限，需要配加強(qiáng)筋;連續(xù)板不僅需要配置受力鋼筋，還需要增加配置鋼筋網(wǎng)片的收縮溫度筋;在布置由預(yù)埋管線的上方如果沒(méi)有配置上層筋，則需要按要求配置相應(yīng)規(guī)格的鋼筋網(wǎng)片;屋面層陽(yáng)角、外廊、東西單元房間，以及跨度>3.9m的建筑樓板，需要按要求設(shè)置兩層正反雙向鋼筋，即在底板和面板的X和Y方向都需要配置鋼筋，且陽(yáng)角位置鋼筋的布置距離應(yīng)<10㎝，跨度>3.9m的建筑樓板鋼筋布置的間距應(yīng)<15㎝。另外，對(duì)于建筑外墻轉(zhuǎn)角位應(yīng)位置應(yīng)力較為集中，須在樓板跨度1/3的范圍內(nèi)布置放射鋼筋，每個(gè)轉(zhuǎn)角位置所布置的鋼筋數(shù)量應(yīng)≥7根，鋼筋布置的距離應(yīng)≤10㎝。此外，在確保配筋率相同的前提下，優(yōu)先使用小直徑鋼筋，縮短鋼筋布置間距，也可顯著提升鋼混樓板的抗裂能力。

2.4嚴(yán)把混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

首先，建筑混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)適中即可，不需要刻意追求高強(qiáng)度、高等級(jí)，尤其對(duì)于現(xiàn)澆樓板的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜超過(guò)C30，若情況特殊而不得不采用強(qiáng)度等級(jí)較高的混凝土?xí)r，需要注意水泥品種和質(zhì)量，并優(yōu)先考慮采用低水化熱水泥，嚴(yán)禁使用不能選擇硅酸鹽水泥和火山灰水泥。同時(shí)，在澆筑后要做好養(yǎng)護(hù)工作，一般是覆蓋或者間斷性淋水等方式，始終保持水濕狀態(tài)和恒溫狀態(tài)，確?；炷帘砻婧蛢?nèi)部溫差變化不大，以最大限度減少因水泥水化熱及內(nèi)外溫差而導(dǎo)致的樓板混凝土開(kāi)裂。

2.5控制現(xiàn)澆樓板厚度

現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)的厚度不能超過(guò)跨度的1/30，除廚房、陽(yáng)臺(tái)、浴室、衛(wèi)生間等位置處樓板的厚度不得低于90㎜外，其他部位最小樓板的厚度不能低于110mm，否則就會(huì)因抗力不足而導(dǎo)致樓板開(kāi)裂。此外，在水電管線的預(yù)埋位置處，極易在沿管線方向處出現(xiàn)裂縫，因此，對(duì)于穿插管線較多的樓板，要適當(dāng)予以增加厚度。此外，預(yù)埋PVC線管時(shí)，要用支架固定好，在兩根以上管線交叉重疊時(shí)，要配置專(zhuān)用接線盒。

結(jié)語(yǔ)：

現(xiàn)澆鋼混樓板開(kāi)裂作為一種常見(jiàn)質(zhì)量通病，其所致成因眾多，除了施工作業(yè)時(shí)的質(zhì)量把控不到位以及后期的維養(yǎng)不到位外，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否規(guī)范也是造成樓板開(kāi)裂的重要因素。因此，務(wù)必要充分重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，嚴(yán)格依循結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展相應(yīng)設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)成果科學(xué)、合理、規(guī)范、完善，以此規(guī)避因設(shè)計(jì)不當(dāng)所致的樓板開(kāi)裂。

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