结构出现裂缝是常见的,工程结构允许带裂缝工作,但必须把裂缝控制在规范允许的范围内,否则,就会影响结构的各种性能,甚至丧失使用功能。所以,严格控制结构裂缝,对确保工程质量至关重要。各种类型或某种形式的结构裂缝,有的是在施工过程中出现的,有的是在使用过程中出现的,所以,对结构裂缝的控制措施应贯穿到从施工到使用全过程中。混凝土裂缝可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两类,主要对结构性裂缝进行初步分析和探讨。 结构裂缝的成因结构裂缝的成因与机理是一个比较复杂的问题,也是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。概括地说,裂缝可视为固体材料不连续的空隙,就会有气体存在,使混凝土中的钢筋发生腐蚀现象,即使是微裂,它们也会扩展、贯通直至结构破坏。结构在实际使用过程中,承受各种外荷载和变形荷载,裂缝主要成因是:1)由外荷载(静、动荷载)的直接应力引起的裂缝。2)由外荷载作用,结构次应力(如节点处的弯矩和剪力)引起的裂缝。3)由变形变化引起的裂缝(即结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素)。这种裂缝的起因是结构首先要求变形而得不到满足才引起应力,此应力与结构刚度有关,当应力超过一定数值即产生裂缝,因此,变形得到或部分得到满足。次应力引起的裂缝也是有荷载作用引起的,只是按常规一般不计算,故裂缝的成因分为荷载引起和变形变化引起两大类。根据大量的工程实践,结构裂缝成因中,属于由变形变化引起的约占4/5以上。
结构裂缝的成因结构裂缝的成因与机理是一个比较复杂的问题,也是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。概括地说,裂缝可视为固体材料不连续的空隙,就会有气体存在,使混凝土中的钢筋发生腐蚀现象,即使是微裂,它们也会扩展、贯通直至结构破坏。结构在实际使用过程中,承受各种外荷载和变形荷载,裂缝主要成因是:1)由外荷载(静、动荷载)的直接应力引起的裂缝。2)由外荷载作用,结构次应力(如节点处的弯矩和剪力)引起的裂缝。3)由变形变化引起的裂缝(即结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素)。这种裂缝的起因是结构首先要求变形而得不到满足才引起应力,此应力与结构刚度有关,当应力超过一定数值即产生裂缝,因此,变形得到或部分得到满足。次应力引起的裂缝也是有荷载作用引起的,只是按常规一般不计算,故裂缝的成因分为荷载引起和变形变化引起两大类。根据大量的工程实践,结构裂缝成因中,属于由变形变化引起的约占4/5以上。
按裂缝对结构的危害程度可分为:有害裂缝和无害裂缝。其中,凡影响结构可靠性和正常使用的裂缝,均属有害裂缝;反之,为无害裂缝。因为裂缝是固体材料中某种不连续现象,结构上的任何裂缝,在温差或荷载作用下,会产生扩展或缩小,其对结构的危害程度应进行具体分析,做出判断。按裂缝形状可分为:表面的、贯穿的、纵向的、横向的、上宽下窄、上窄下宽、对角线式的等等。这些形状都与其结构受力状态有直接联系。一般裂缝方向都同主拉应力方向垂直,但在砌块结构中或结构变截面处的剪应力可能同裂缝平行。按裂缝宽度的可视程度分为:微观裂缝和宏观裂缝。眼睛可见裂缝宽度范围一般以0.05mm为界,因此,裂缝宽度<0.05mm的可称为微观裂缝;裂缝宽度≥0.05mm的可称为宏观裂缝。
结构裂缝的控制建筑物在施工过程和使用过程中,常出现不同程度、不同形式的裂缝,这是一个相当普遍的现象,结构的破坏和倒塌都是从裂缝的扩展开始的。大量的工程实践所提供的经验都说明,结构的裂缝是不可避免的。根据受力分析,除轴心受压构件外,一般混凝土构件都可能带裂缝工作的,大多数在允许范围内都不影响结构承载能力,但当裂缝宽度达到要求极限后,就会影响结构的使用性、耐久性、可靠性,应将其有害程度控制在允许范围内,这些通过裂缝的预测、预防和处理等,都可称为“裂缝控制”。由于混凝土的抗拉强度小于抗压强度,所以,在很小的拉力作用下,其结构内就会产生裂缝。
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