混凝土结构工程裂缝的判断——梁、柱、板的裂缝

一、梁的裂缝

一、梁的裂缝

前言

在讨论混凝土裂缝之前，首先要明确“裂缝”的基本概念。 裂缝通常是物体表面窄长形状，可以用肉眼观察到的间隙 。这种间隙造成了材料的间断和不连续，例如，在房屋建筑结构的表面出现这种现象，就往往与“材料断裂”和“传力中断”这些影响安全的隐患和潜在危险联系起来，从而引起各种疑虑。

对于 引起裂缝的原因 ，应该区别 “受力裂缝” 和非受力的 “间接裂缝” ；对于 裂缝造成的后果 ，应该区别 “一般裂缝” 和 “危险裂缝” 。

从本质上分析，一般裂缝和间接裂缝是难以避免的；而 只有严重的受力裂缝才可能引起结构的安全问题 。因此，对于可见的裂缝进行准确的判断，并采取针对性的措施消除其不利影响，才是正确的对策。

对裂缝的成因、性质及影响（后果）等进行判断，是一件比较复杂、困难的工作，需要综合各种影响因素和工程经验进行分析。

作为一名结构检测鉴定工程师，工作中会经常遇到各种形式的混凝土结构裂缝，如何准确判断各种混凝土结构裂缝类型、成因及影响，对于准确评估整体结构安全至关重要。

因此，小编按照结构工程中构件的类型（梁、板、墙、柱等）和位置（顶面、底面、侧面）为线索，以表格和图示的形式分别列出可能产生的各种裂缝形态，并分析其可能产生的原因、类型、形式和后果，供检测、判断实际工程裂缝时参考。

小编在最近的检测鉴定工作中，遇到某建构筑物混凝土框架梁端部发生一处剪切斜裂缝的情况，因此，本节首先介绍 梁的裂缝判别 。

梁的受力特点

梁作为结构构件的 几何特征 是两个方向（高和宽）尺度很小，而另一方向（长度）尺度很大。

从 受力角度考虑 ，水平的梁主要承受板传来的垂直荷载，有时其本身也要承受很大的集中荷载。

梁承载产生的效应主要是弯矩，跨中多为正弯矩；而支座边则为负弯矩，有时还伴有较大的剪力。

梁的 纵向受力配筋 一般比较多，且集中在顶部两侧（负弯矩筋）或底部（正弯矩筋），并以箍筋相互连接，形成钢筋骨架。

梁的三类裂缝

1、梁侧垂直裂缝

由于支承和约束的条件不同，受弯梁引起垂直裂缝有跨中梁底正弯矩裂缝和两端梁顶负弯矩裂缝两类。偶尔还会发生受压区混凝土破碎的弯曲受压裂缝。

表1表达了这类垂直于梁轴线方向的受弯垂直裂缝。

表1 梁侧垂直裂缝

2、梁侧斜裂缝

梁在结构中除了受弯以外，还承受剪力，特别是在较大集中力时，更不容易忽视剪力的影响。

在有些情况下（边梁、不对称承载等）还会承受扭矩的扭转作用，因此会产生不同形态与梁轴线方向斜交的斜裂缝。

有时局部集中悬吊荷载部位还会引起拉脱裂缝。

表2给出了这类梁侧斜向分布裂缝的形态。

这类斜裂缝容易导致非延性破坏，造成不安全感， 故应根据情况进行加固处理 。

表2 梁侧斜裂缝

3、梁的局部裂缝

梁作为混凝土构件，由于温度、收缩等引起的约束拉应力（拉应变）的积累，容易在长向构件的中部产生间接裂缝，此类裂缝垂直于梁的轴线，

有时还受到梁顶、梁底配筋的约束，仅在腰部发生，呈枣核状。

此外，施工缝、叠合面、装配式结构拼缝等处也容易开裂。

表3给出了这些局部裂缝的形态。

表3 梁的局部裂缝

小结

本节介绍了混凝土梁构件多种常见裂缝，后面介绍混凝土柱、板、墙体、基础、预应力构件等混凝土结构构件的常见裂缝判别。

需要说明的是， 查表的方法不是万能的 。表格中列出了混凝土梁构件多种常见裂缝的可能性，但远未能够穷尽实际工程中所有的裂缝形态。最终的解决办法，还得依靠检测人员根据具体情况所做的分析、判断，而力学概念、结构常识、工程经验则是必不可少的能力，而这种能力的形成，则需要长期的学习和积累。

参考文献

1、《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》（第二版），徐有邻、顾祥林、刘刚、林峰编著

2、《工程结构裂缝控制》（第二版），王铁梦著

二、柱的裂缝

前言

本节介绍混凝土柱构件的一些典型裂缝的各种形态，并分析其可能产生的原因、类别、性质和后果，供检测、判断实际工程裂缝时参考。

柱的受力特点

柱作为结构构件的几何特征与梁相似，是两个方向（柱截面宽、高）尺度小，而另一个方向（长度）尺度较大。但两者受力形态大不相同：柱是 竖向构件 ， 主要承受沿轴线（高度）方向的压力 ；此外，由于荷载偏心、水平力或强迫位移（不均匀沉降或地震作用）， 还会承受弯矩和剪力 。

柱的四类裂缝

柱的水平裂缝

1）由于柱的 偏心受压作用 ，弯矩引起的裂缝发生在偏压柱的受拉一侧，裂缝水平方向垂直于柱轴，类似于受弯裂缝。

2）在 水平荷载作用下 ，角柱或双肢柱中还有可能发生大偏心的水平受拉裂缝。

3）由于 施工接槎及混凝土下沉 ，也可能沿箍筋发生沿截面周边的水平开裂。

4） 基础不均匀沉降 造成柱子倾斜，也可能引起柱头、柱角的受弯裂缝。

5） 装配式柱的连接处 也容易发生水平的拼接裂缝，属于构造裂缝。

表1中表达了柱中各种形态的水平裂缝。

表1 柱的水平裂缝

柱的竖向裂缝

当压力成为承载受力的主要因素时，轴压或小偏压构件容易发生垂直方向的混凝土 纵向受压开裂 。这种裂缝有可能导致混凝土压溃而发生倒塌等严重后果。因此 作为脆性破坏的先兆，柱的垂直裂缝一旦发生，应认真分析，尽快加固处理 。

由于变截面柱过渡区钢筋弯折引起的 压曲裂缝 ，或者混凝土施工质量失控而引起的 柱脚部位混凝土的压碎裂缝 （烂根）， 同样危及结构安全，是压溃破坏的预兆，应及时处理 。

表2表达了柱中此类竖向裂缝的各种形态。

表2 柱的竖向裂缝

柱的斜裂缝

在柱子受到 较大水平荷载（地震、风荷载）作用时 ，还可能由于剪力过大而发生斜裂缝，以及由此产生的次生裂缝。这种斜裂缝在 地震的反复作用下 还容易导致混凝土破碎而造成倾覆，或者压溃破坏而引起倒塌 ，比较危险。

表3给出了柱中的此类斜裂缝。

表3 柱的斜向裂缝

柱的环向裂缝

单独柱基下的基础板或柱结构的楼盖，在柱的周边可能观察到环状裂缝，这是由于柱的巨大集中力在板内引起冲切裂缝在板面上的显现， 甚至可能发生影响结构安全的冲切破坏，故应及时加固处理 。尽管裂缝不在柱上，但完全是由柱的作用引起的。所以将这种环柱裂缝列为柱的裂缝。表4给出了这种环柱裂缝。

表4 柱边环向裂缝

另外，柱子主筋或箍筋锈蚀引起的锈胀裂缝在工程中也比较常见，由于篇幅有限，本文不对此类裂缝做更多解读。

小结

本节介绍了混凝土柱构件多种常见裂缝的判别，后面介绍混凝土板、墙体、基础、预应力构件等混凝土结构构件的常见裂缝判别。需要再次强调的是，实际工程中混凝土结构工程裂缝的判别需要检测人员根据具体情况进行分析、判断， 不能仅仅依靠查表确定裂缝的类型 。

参考文献

《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》（第二版），徐有邻、顾祥林、刘刚、林峰编著

2.《工程结构裂缝控制》（第二版），王铁梦著

三、板的裂缝

前言

前面介绍了混凝土梁、柱构件的典型裂缝判别。

本节介绍混凝土板构件的一些典型裂缝的各种形态，并分析其可能产生的原因、类别、性质和后果，供检测、判断实际工程裂缝时参考。

板的受力特点

板作为结构构件的 几何特点 是两个方向（长和宽）的尺度很大，而另一方向（厚度）的尺度很小（薄）。

板的受力特点 是主要承受垂直于板面荷载的作用。 板的主要荷载效应 是弯矩，跨中多为正弯矩，而支座边则为负弯矩。此外板还可能承受剪力，支座边剪力最大，而跨中剪力很小，接近为0。但是在一般情况下剪力的影响相对很小。

板的裂缝类型

由于板面荷载不会太大，故一般情况下板的配筋也不会太多。因此板的承载受力裂缝形态如下：

单向板 板底裂缝在跨中，板面裂缝在跨边，且均垂直于跨度方向； 双向板 板底在跨中两向开裂，在角部则呈对角线方向分布；板面裂缝在跨边且往往还有角部斜向裂缝发生。

由于板的厚度很薄，配筋也相对不多，所以在温度变化、收缩等间接作用下，容易在板内引起约束拉应力（或应变），而在长度方向的中部及其他薄弱部位开裂（间接裂缝）。

此外，施工、装配、预应力等都可能在板中引起裂缝。因此， 裂缝在板的不同侧面上呈现了不同的形态 。

下面按板中裂缝的位置、形态分别列表表达。其中表1为板侧裂缝，表2为板底裂缝，标3为板面裂缝。

表1 板侧裂缝

表2 板底裂缝

表3 板面裂缝

小结

本节介绍了混凝土板构件多种常见裂缝的判别，后面会继续为大家介绍混凝土墙体、基础、预应力构件等混凝土结构构件的常见裂缝判别。需要再三强调的是， 实际工程中混凝土结构工程裂缝的判别需要检测人员根据具体情况进行分析、判断，不能仅仅依靠查表确定裂缝的类型 。

参考文献

1.《混凝土结构工程裂缝的判断与处理》（第二版），徐有邻、顾祥林、刘刚、林峰编著.

2.《工程结构裂缝控制》（第二版），王铁梦著.

作者：工业建筑事业部，撰稿：赵道程