2024年2月16日发(作者：龙思烟)
第１９卷第１期 ２０１１年２月 安徽建筑工业学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１１ 某中学餐厅现浇楼板设计中的裂缝防治措施 程晓杰，张超 ２３０６０１） （安徽建筑工业学院土木工程学院，合肥摘要：混凝土是现代建筑物上应用最广、用量极大的建筑材料，裂缝问题是混凝土结构中普遍存在而又难 以解决的工程实际问题，它的出现会降低建筑物的抗渗能力，引起钢筋的锈蚀，降低结构的耐久性，影响建筑 物的使用功能。裂缝产生的原因，有设计、施工、材料等很多方面。本文结合工程实例进行分析，提出在结构 设计中防治楼板裂缝的措施及处理方法，供大家参考。 关键词：钢筋混凝土；裂缝；楼板；配筋 中图分类号：ＴＵ３７５．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－４５４０（２０１１）Ｏｌ一０４８－０４ Ｃｒａｃｋ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｆｌｏｏｒ ｉｎ ａ ｍｉｄｄｌｅ ｓｃｈｏｏｌ ｃａｆｅｔｅｒｉａ ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ－ｊｉｅ， ＺＨＡＮＧ Ｃｈａｏ （Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｈｅｆｅｉ ２３００２２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉＳ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｉｎ ｍｏｄｅｒｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｗｈｉｌｅ ｃｒａｃｋ ｉＳ ａ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｊ ｅｃｔ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｉｎ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｃｒａｃｋ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｍｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ａｎｄ ｃａｕｓｅ ｓｔｅｅｌ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａ ｆｅｗ ｒｅａｓｏｎｓ ｂｒｉｎｇｉｎｇ ａｂｏｕｔ ｃｒａｃｋｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄ ｍａｎｙ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｉｔｈ ａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅ，ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆｌｏｏｒ ｃｒａｃｋｓ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｉｌｌ ｂｅ ｇｉｖｅｎ ｏｕｔ，ｈｏｐｉｎｇ ｔｏ ｂｅ ｙｏｕｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｃｒａｃｋ；ｆｌｏｏｒ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ １ 引 言 随着社会经济的发展，现代化的技术设施 以及新的材料都有了普遍的发展和应用，然而 混凝土结构凭借其自身的优点，仍然是构成各 种建筑物主体的重要组成部分。目前我国的城 市楼房中，现浇的钢筋混凝土结构已占大多数。 混凝土是一种多相组合的脆性材料，抗拉强度 和极限拉应变都比较小，因此楼板开裂问题很 难摆脱，裂缝的出现几乎是一种不可避免的现 象，但只要采取有效的措施将裂缝的危害程度 控制在一定范围之内是可以接受的。裂缝按其 成因分为荷载裂缝和非荷载（变形）裂缝，在结 构设计中都要对这两大类裂缝进行控制，前者 主要是在计算时充分考虑外荷载作用，后者主 要是增加构造措施进行裂缝控制。本文结合某 中学餐厅结构设计中所采用防治楼板裂缝的几 项措施，并进行综合分析，从结构设计角度提出 最大限度减少裂缝的方法。 ２工程概况 某中学餐厅为三层（局部四层）框架结构建 筑，建筑面积４４１９ｍ２，建筑高度１３．６５ｍ。乙类建 筑，抗震设防烈度为７度，设计地震分组为第一 组，设计基本地震加速度值为０．１０ｇ。抗震等级 为二级，设计使用年限为５Ｏ年。场地土类型为中 硬场地土，场地类别为ＩＩ类。柱距均为８ｍ，一层 顶结构布置图如图１所示。 收稿日期：２０１０—１１—１６ 作者简介：程晓杰（１９５５一），男，副教授，主要研究方向为混凝土结构理论研究及设计。
第１期 程晓杰，等：某中学餐厅现浇楼板设计中的裂缝防治措施 ４９ ③视具体情况可沿平面曲折通过。 ３．１．２后浇带混凝土材料 ｌ Ｉ／ Ｚ ＿＿ ＿｜ ／． ●－—— 采用补偿收缩混凝土技术。常见混凝土裂缝 中，相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解 决此问题，可在混凝土中掺用适量膨胀剂来补偿 混凝土的收缩。实践证明，效果很好。 ３．１．３构造钢筋 ＝兰， ／ Ｉ ＼ 重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设 图１一层顶结构布置图 ３楼板裂缝设计防治措施 ３．１后浇带设计 建筑长度大于４０ｍ时，宜在楼板中部设置伸 缩后浇带。后浇带两边应设置加强钢筋。对雨 蓬、挑檐等受温度影响较大的外挑构件，每隔１２ ｍ左右设置伸缩缝，缝内可填塞沥青麻丝等柔性 材料，以释放温度应力。 王铁梦教授曾提出了混凝土结构承受连续式 约束温度收缩应力的基本公式，并在此基础上提 出了“抗”、“放”兼施的一整套有害裂缝综合控制 方法。抗就是采取一切结构的和非结构的措施， 提高钢筋混凝土本身的抗拉强度或极限拉伸，放 就是让结构有效释放混凝土的非荷载变形，减少 结构所受的约束程度。后浇带是列入规范中的一 种目前设计人员常采用的方法，它利用了混凝土 早期收缩量大的特性，其设计思路是“以放为主”。 主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收 缩为主的变形。规范虽然对后浇带的间距、宽度、 钢筋处理、浇筑时间有较明确要求，不少资料对此 也有所介绍。但是通过参考大量工程的设计实 践，深感对后浇带的做法必须进一步予以重视。 如设计施工处理不好，不仅起不到预期的效果，还 会留下结构隐患。因此就后浇带的裂缝控制措施 和具体做法提出以下建议和看法： ３．１．１．后浇带位置 间距：一般规定为３０ｍ～４０ｍ。具体工程应 结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑，控制在 ３０ｍ左右为宜。 位置：①小跨梁开间或受力较小的部位，一 般可在梁跨三分之一处。 ②平面布置时要注意梁的布置宜平行于后 浇带以免梁截断较多。 计人员应重视对于构造钢筋（具体构造详图３）的 配置，特别是楼板等薄壁构件更应注意构造钢筋 直径和间距的选择。 该餐厅后浇带位置布置见图２： 图２后浇帝布置位置 ３．１．４施工做法 （１）在浇注后浇带内混凝土前，将后浇带的新 旧混凝土接槎表面凿毛，剔除浮石、浮浆和杂物， 使之露出石子，用压力水或压力空气冲洗干净，并 保持湿润，刷一遍１：２水泥浆，然后浇注提高一级 的补偿收缩混凝土封闭。补偿收缩混凝土，水中 １４天限制膨胀率不低于０．０３ ，水中１４天转空 气中２８天的收缩率＜Ｏ．０２ 。 （２）收缩型后浇带应在两侧混凝土浇注完毕 并间隔两个月后封闭。沉降型后浇带应在相邻楼 结构封顶、填充墙砌筑完毕且待主体结构沉降稳 定后封闭。 （３）后浇带封闭前，其所在跨的梁、板支撑模 板不得提前拆除。 （４）楼、屋盖后浇带板构造详图见图３。 ６０天后聚ｊｊ｛商一级补偿收缩 ４凝ｆ ；尧筑 板面筋未贯通时９；ｉｌ¨≥中雅１５Ｏ积向筋 Ｉ Ｊ Ｉ ｌ Ｑ Ｊ 图３后浇带详圈
５０ ３．２楼板配筋 ３．２．１验算 安徽建筑工业学院学报（自然科学版） 第１９卷 现浇板结构设计中除考虑强度要求外，还应 进行挠度及裂缝验算，考虑施工荷载不均匀性及 混凝土本身的收缩因素，适当增加板厚，增强板的 刚度。 ． ３．２．２ 配筋形式 宜采用较小直径密集分布的方式进行配筋， 为了防止温度及收缩引起的应力集中影响，应适 当提高配筋率，这样可提高混凝土的极限拉伸应 变及混凝土抵抗干缩变形的能力，防止因混凝土 自身收缩出现大量的应力集中点，使局部出现塑 性变形产生裂缝。另外混凝土设计强度不宜大于 ＣｇＯ，否则应采取有效措施减少混凝土的收缩。 在实际楼板配筋中设计人员只要合理的进行结构 布置，选取适当的板厚，严格根据规范选取设计参 数，楼板一般不会出现裂缝问题。 ３．２．３钢筋代换 由于库存、采购、工期、施工条件等原因缺乏 设计所要求的钢筋品种和规格，混凝土结构在施 工中难以避免钢筋代换问题，或者是设计人员在 绘图时考虑到施工方便或绘图方便而自己进行的 小范围的等强代换。工地发生钢筋代换必须办理 设计变更文件，在《混凝土结构工程施工质量验收 规范》（ＧＢ５Ｏ２０４——２ＯＯ２）中已将此列入到强条； 后者则需要设计人员深刻了解配筋对板裂缝的影 响，在代换时必须进行裂缝等的验算。例如在该 餐厅楼板结构设计中：由ＰＫＰＭ自动计算的屋面 板裂缝图和配筋图如图４（ａ）、图４（ｂ）。由混凝土 结构设计规范可知屋面为二ａ类环境裂缝宽度限 值为０．２００ｍｍ。由于该层为屋面，为了更好的控 制裂缝一般都采取双层双向的配筋，支座ＷＢ１一 ＷＢ２原始配筋为，裂缝宽度为０．１７６，当改为双 层双向配筋时，为了绘图和施工的方便一般只选 取一种钢筋拉通且为了满足强度的要求一般选取 强度较大的钢筋拉通，如图４（ｄ），支座处改为 ￣１０＠１８０。少数结构设计人员认为画到这就已 经结束了，忽略了裂缝等的校对。经重新复核，由 图４（ｃ）便可发现，虽然钢筋强度有所增大，但是 当把配筋带入ＰＫＰＭ复核时就可以看出裂缝增 大为０．２１１ｍｍ，超出限值。本工程经过校核后采 用配筋。 Ｃｏ） 刁 一 ｌ 厂 Ｉ ｒ＿．Ｊ １ ／差 ｉａ Ｉ ：一 ●ｌ∞●∞／ ｒ Ｉ ４ （ｃ） ‘（ｄ） 图４屋面板裂缝图和配筋图 ３．３板与墙、梁变形协调 在现浇板断面急剧变化处、开洞削弱处等容 易引起收缩应力集中处，设计时往往只考虑楼板 在竖向荷载作用下的洞口四周加强配筋。由于纵 向的受力钢筋被切断，而忽视了板与墙体或板与 梁的变形协调问题。这时如果墙或梁的刚度较 大，板的孔边凹角处必然出现应力集中现象，开洞 板易发生翘曲。所以要对整块板的配筋都要加 强，钢筋间距不宜大于１５０ｍｍ，直径不宜小于 ８ｍｍ。对洞口直径或边长大于８００的楼板应在 板上表面未配筋的部分布置纵横两个方向温度收 缩钢筋。温度收缩钢筋在板的上表面沿纵横两个 方向的配筋率均不应小于截面积的０．２ 。 ３．４控制板厚 在兼顾工程造价的前提下，适当增大板厚，板 厚宜为Ｌ／３０－－Ｌ／３５，最小板厚不应小于１００ｍｍ， 屋面板厚度宜≥１２０ｍｍ。对于现浇楼盖楼板而 言，板的厚度是一个基本的影响因素。板厚增加 使得板面中部的应力值逐渐减小，楼板下部承重 梁的轴向拉应力逐渐减小，这是因为结构整体降 温时，板对梁的作用力与梁自身温差下的轴向力 方向相反，板越厚对梁中温度应力的抵消越大，通 过增加板厚可以减小温度应力的作用效应，从而 避免板底的裂缝出现。 ３．５端跨板斜裂缝 ３．５．１斜裂缝产生原因 根据张天宇在《混凝土结构裂缝现状调查与 统计分析》一文中对１０４个出现裂缝的混凝土结
第１期 程晓杰，等：某中学餐厅现浇楼板设计中的裂缝防治措施 ５１ 构工程项目常见裂缝特征的调查统计结果，楼板 层双向钢筋，钢筋间距不大于ｌＯＯｍｍ，直径不小 中最常见的在靠近两侧山墙端跨板角４５。斜向裂 于８ｍｍ。 缝，如图５所示，该裂缝多出现在板边１／８Ｌ附 （２）由于该餐厅平面长度超过了４０ｍ，收缩应 近，且多数是沿楼板厚度贯穿性裂缝，该种裂缝所 力较大，所以在建筑物每层结构单元两端的第一 占比例高达３６．７３ 。 开间均布置了双层双向筋，详见图２。 该种裂缝产生的主要原因是混凝土的收缩特 性和温差的双重作用，并且越靠近屋面处的楼层 ４结束语 裂缝往往越大。从设计角度看，现行设计规范侧 钢筋混凝土现浇楼盖楼板具有整体性好和抗渗 重于按强度考虑，未充分按温差和收缩特性等多 性能强等优点，但现浇混凝土楼板裂缝是目前较难 种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。而 克服的质量通病之一。本文从结构设计的角度对现 房屋的四周阳角由于受到纵横两个方向剪力墙或 浇混凝土楼板裂缝的产生原因进行了分析和研究， 刚度相对较大的楼面梁约束，限制了楼板混凝土 并结合工程实例针对不同的裂缝提出了相应的控制 的自由变形，因此在温差和混凝土收缩变化时，板 措施，对于指导混凝土楼板的设计，避免现浇楼板裂 面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和 缝的产生，具有一定的现实意义。大量的工程实践 放射筋的末端结束处）首先开裂，产生４５。左右的 说明，只有在设计过程中严格遵守规范，全面细致地 斜角裂缝。虽然楼板斜角裂缝一般不会影响结构 考虑到各种影响裂缝的因素，并且有针对性地采取 的安全使用，不过由于该裂缝有碍观瞻，令人心存 措施，才能做到避免有害裂缝的出现，减少裂缝的数 疑虑，而且在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺 量和宽度，甚至不出裂缝，以确保工程质量。 陷，所以该裂缝也是裂缝防治的重点。 参考文献 １ ＧＢ５００１０—２００２，中华人民共和国国家标准混凝土结 构设计规范［Ｓ］． ２徐荣年，徐欣磊．工程结构裂缝控制——“王铁梦法” 应用实例集［Ｍ］．中国建筑工业出版社，２００６． ３王铁梦． ［程结构裂缝控制［Ｍ］．中国建筑工业出版 社，２０００． 图５斜裂缝示意图 图６配筋图 ３．５．２斜裂缝防治措施 ４赵学营．住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝的产生于防治 ＥＪ］．科技信息，２００８，（８）：１１６． 对于板角４５。斜向裂缝的防治，一些文献资 料上推荐如下：在阳角及较大板块的四角部位板 ５路方娜，王辉．钢筋混凝土现浇楼板产生裂缝的原 因和预防措施［Ｊ］．工程科学，２００８，（１）：８５． 中部，增设与墙呈４５。的抗裂筋，其范围为Ｌ／４（Ｌ ６曹亮，贾晓蕾．影响混凝土结构裂缝原因分析ＥＪ］．科 为板短向计算跨度），钢筋长度为￣／２／４Ｌ，一般不 技资讯，２００８，（２８）：８４—８６． 大（约１．２ｍ左右），在一些工程中发现，当阳角处 ７胡德所，徐文江．钢筋混凝土和预应力混凝土结构件 的房问在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离 的裂缝控制［Ｊ］．建筑结构学报，１９８９，（４）：１９—２４． 式设置构造负弯矩短筋时，４５。的斜向裂缝仍然转 ８党伟，申世飞．论现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因 移到放射筋的末端或外侧，因此效果不是很理想。 及构成口］．山西建筑，２００９，３５（３４）：１３４—１３５． 在某中学餐厅结构设计中采取以下防治措施： ９岳安秋．混凝土常见裂缝的控制措施［Ｊ］．山西建筑， ２００３，２９（３）：ｌｌＯ一１１１． （１）阳角处房问按双层双向钢筋布置。 １Ｏ张天宇，混凝土结构裂缝现状调查与统计分析［Ｊ］．福 （２）在板角增加辐射筋，位置负筋或分布筋的 建建设科技，２００５． 下面，长度为Ｌ／２且不小于１．５ｍ。具体配筋如 １ ｉ Ｃｈｕａ Ｄ．Ｌｉ Ｄ．Ｋｅｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｉｎ Ｂｉｄ Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ Ｍｏｄｅ１． 图６所示： Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ａｎｄ ３．６加强结构整体性 Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０００． 为了更有效地防治温度裂缝，加强结构的整 １２ ＵＳ Ａｒｍｙ Ｃｏｒｐｓ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ．Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ 体性在某餐厅的结构设计中还采取了以下措施。 Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ——ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｅｎｇｉ— ｎｅｅｒ Ｍａｎｕａｌ（ＥＭ１１ 一２１０４）。２００３． （１）建筑物一层顶、屋面的现浇混凝土板设置双
2024年2月16日发(作者：龙思烟)
第１９卷第１期 ２０１１年２月 安徽建筑工业学院学报（自然科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｎｈｕｉ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ＆Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０１１ 某中学餐厅现浇楼板设计中的裂缝防治措施 程晓杰，张超 ２３０６０１） （安徽建筑工业学院土木工程学院，合肥摘要：混凝土是现代建筑物上应用最广、用量极大的建筑材料，裂缝问题是混凝土结构中普遍存在而又难 以解决的工程实际问题，它的出现会降低建筑物的抗渗能力，引起钢筋的锈蚀，降低结构的耐久性，影响建筑 物的使用功能。裂缝产生的原因，有设计、施工、材料等很多方面。本文结合工程实例进行分析，提出在结构 设计中防治楼板裂缝的措施及处理方法，供大家参考。 关键词：钢筋混凝土；裂缝；楼板；配筋 中图分类号：ＴＵ３７５．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－４５４０（２０１１）Ｏｌ一０４８－０４ Ｃｒａｃｋ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｆｌｏｏｒ ｉｎ ａ ｍｉｄｄｌｅ ｓｃｈｏｏｌ ｃａｆｅｔｅｒｉａ ＣＨＥＮ Ｘｉａｏ－ｊｉｅ， ＺＨＡＮＧ Ｃｈａｏ （Ａｎｈｕｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，Ｈｅｆｅｉ ２３００２２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｉＳ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｍａｔｅｒｉａｌｉｎ ｍｏｄｅｒｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ｗｈｉｌｅ ｃｒａｃｋ ｉＳ ａ ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｊ ｅｃｔ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｉｓ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｉｎ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ｏｆ ｃｒａｃｋ ｃａｎ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｉｍｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ，ａｎｄ ｃａｕｓｅ ｓｔｅｅｌ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ，ｌｏｗｅｒ ｔｈｅ ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ａｎｄ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｆｅａｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ａ ｆｅｗ ｒｅａｓｏｎｓ ｂｒｉｎｇｉｎｇ ａｂｏｕｔ ｃｒａｃｋｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｄｅｓｉｇｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ａｎｄ ｍａｎｙ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｉｔｈ ａｎ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｅｘａｍｐｌｅ，ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｆｌｏｏｒ ｃｒａｃｋｓ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｉｌｌ ｂｅ ｇｉｖｅｎ ｏｕｔ，ｈｏｐｉｎｇ ｔｏ ｂｅ ｙｏｕｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｃｒａｃｋ；ｆｌｏｏｒ；ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ １ 引 言 随着社会经济的发展，现代化的技术设施 以及新的材料都有了普遍的发展和应用，然而 混凝土结构凭借其自身的优点，仍然是构成各 种建筑物主体的重要组成部分。目前我国的城 市楼房中，现浇的钢筋混凝土结构已占大多数。 混凝土是一种多相组合的脆性材料，抗拉强度 和极限拉应变都比较小，因此楼板开裂问题很 难摆脱，裂缝的出现几乎是一种不可避免的现 象，但只要采取有效的措施将裂缝的危害程度 控制在一定范围之内是可以接受的。裂缝按其 成因分为荷载裂缝和非荷载（变形）裂缝，在结 构设计中都要对这两大类裂缝进行控制，前者 主要是在计算时充分考虑外荷载作用，后者主 要是增加构造措施进行裂缝控制。本文结合某 中学餐厅结构设计中所采用防治楼板裂缝的几 项措施，并进行综合分析，从结构设计角度提出 最大限度减少裂缝的方法。 ２工程概况 某中学餐厅为三层（局部四层）框架结构建 筑，建筑面积４４１９ｍ２，建筑高度１３．６５ｍ。乙类建 筑，抗震设防烈度为７度，设计地震分组为第一 组，设计基本地震加速度值为０．１０ｇ。抗震等级 为二级，设计使用年限为５Ｏ年。场地土类型为中 硬场地土，场地类别为ＩＩ类。柱距均为８ｍ，一层 顶结构布置图如图１所示。 收稿日期：２０１０—１１—１６ 作者简介：程晓杰（１９５５一），男，副教授，主要研究方向为混凝土结构理论研究及设计。
第１期 程晓杰，等：某中学餐厅现浇楼板设计中的裂缝防治措施 ４９ ③视具体情况可沿平面曲折通过。 ３．１．２后浇带混凝土材料 ｌ Ｉ／ Ｚ ＿＿ ＿｜ ／． ●－—— 采用补偿收缩混凝土技术。常见混凝土裂缝 中，相当部分是由于混凝土收缩而造成的。要解 决此问题，可在混凝土中掺用适量膨胀剂来补偿 混凝土的收缩。实践证明，效果很好。 ３．１．３构造钢筋 ＝兰， ／ Ｉ ＼ 重视对构造钢筋的认识。在结构设计中，设 图１一层顶结构布置图 ３楼板裂缝设计防治措施 ３．１后浇带设计 建筑长度大于４０ｍ时，宜在楼板中部设置伸 缩后浇带。后浇带两边应设置加强钢筋。对雨 蓬、挑檐等受温度影响较大的外挑构件，每隔１２ ｍ左右设置伸缩缝，缝内可填塞沥青麻丝等柔性 材料，以释放温度应力。 王铁梦教授曾提出了混凝土结构承受连续式 约束温度收缩应力的基本公式，并在此基础上提 出了“抗”、“放”兼施的一整套有害裂缝综合控制 方法。抗就是采取一切结构的和非结构的措施， 提高钢筋混凝土本身的抗拉强度或极限拉伸，放 就是让结构有效释放混凝土的非荷载变形，减少 结构所受的约束程度。后浇带是列入规范中的一 种目前设计人员常采用的方法，它利用了混凝土 早期收缩量大的特性，其设计思路是“以放为主”。 主要作用是释放早期混凝土收缩应力，减小以收 缩为主的变形。规范虽然对后浇带的间距、宽度、 钢筋处理、浇筑时间有较明确要求，不少资料对此 也有所介绍。但是通过参考大量工程的设计实 践，深感对后浇带的做法必须进一步予以重视。 如设计施工处理不好，不仅起不到预期的效果，还 会留下结构隐患。因此就后浇带的裂缝控制措施 和具体做法提出以下建议和看法： ３．１．１．后浇带位置 间距：一般规定为３０ｍ～４０ｍ。具体工程应 结合建筑物长度、气候环境特点综合考虑，控制在 ３０ｍ左右为宜。 位置：①小跨梁开间或受力较小的部位，一 般可在梁跨三分之一处。 ②平面布置时要注意梁的布置宜平行于后 浇带以免梁截断较多。 计人员应重视对于构造钢筋（具体构造详图３）的 配置，特别是楼板等薄壁构件更应注意构造钢筋 直径和间距的选择。 该餐厅后浇带位置布置见图２： 图２后浇帝布置位置 ３．１．４施工做法 （１）在浇注后浇带内混凝土前，将后浇带的新 旧混凝土接槎表面凿毛，剔除浮石、浮浆和杂物， 使之露出石子，用压力水或压力空气冲洗干净，并 保持湿润，刷一遍１：２水泥浆，然后浇注提高一级 的补偿收缩混凝土封闭。补偿收缩混凝土，水中 １４天限制膨胀率不低于０．０３ ，水中１４天转空 气中２８天的收缩率＜Ｏ．０２ 。 （２）收缩型后浇带应在两侧混凝土浇注完毕 并间隔两个月后封闭。沉降型后浇带应在相邻楼 结构封顶、填充墙砌筑完毕且待主体结构沉降稳 定后封闭。 （３）后浇带封闭前，其所在跨的梁、板支撑模 板不得提前拆除。 （４）楼、屋盖后浇带板构造详图见图３。 ６０天后聚ｊｊ｛商一级补偿收缩 ４凝ｆ ；尧筑 板面筋未贯通时９；ｉｌ¨≥中雅１５Ｏ积向筋 Ｉ Ｊ Ｉ ｌ Ｑ Ｊ 图３后浇带详圈
５０ ３．２楼板配筋 ３．２．１验算 安徽建筑工业学院学报（自然科学版） 第１９卷 现浇板结构设计中除考虑强度要求外，还应 进行挠度及裂缝验算，考虑施工荷载不均匀性及 混凝土本身的收缩因素，适当增加板厚，增强板的 刚度。 ． ３．２．２ 配筋形式 宜采用较小直径密集分布的方式进行配筋， 为了防止温度及收缩引起的应力集中影响，应适 当提高配筋率，这样可提高混凝土的极限拉伸应 变及混凝土抵抗干缩变形的能力，防止因混凝土 自身收缩出现大量的应力集中点，使局部出现塑 性变形产生裂缝。另外混凝土设计强度不宜大于 ＣｇＯ，否则应采取有效措施减少混凝土的收缩。 在实际楼板配筋中设计人员只要合理的进行结构 布置，选取适当的板厚，严格根据规范选取设计参 数，楼板一般不会出现裂缝问题。 ３．２．３钢筋代换 由于库存、采购、工期、施工条件等原因缺乏 设计所要求的钢筋品种和规格，混凝土结构在施 工中难以避免钢筋代换问题，或者是设计人员在 绘图时考虑到施工方便或绘图方便而自己进行的 小范围的等强代换。工地发生钢筋代换必须办理 设计变更文件，在《混凝土结构工程施工质量验收 规范》（ＧＢ５Ｏ２０４——２ＯＯ２）中已将此列入到强条； 后者则需要设计人员深刻了解配筋对板裂缝的影 响，在代换时必须进行裂缝等的验算。例如在该 餐厅楼板结构设计中：由ＰＫＰＭ自动计算的屋面 板裂缝图和配筋图如图４（ａ）、图４（ｂ）。由混凝土 结构设计规范可知屋面为二ａ类环境裂缝宽度限 值为０．２００ｍｍ。由于该层为屋面，为了更好的控 制裂缝一般都采取双层双向的配筋，支座ＷＢ１一 ＷＢ２原始配筋为，裂缝宽度为０．１７６，当改为双 层双向配筋时，为了绘图和施工的方便一般只选 取一种钢筋拉通且为了满足强度的要求一般选取 强度较大的钢筋拉通，如图４（ｄ），支座处改为 ￣１０＠１８０。少数结构设计人员认为画到这就已 经结束了，忽略了裂缝等的校对。经重新复核，由 图４（ｃ）便可发现，虽然钢筋强度有所增大，但是 当把配筋带入ＰＫＰＭ复核时就可以看出裂缝增 大为０．２１１ｍｍ，超出限值。本工程经过校核后采 用配筋。 Ｃｏ） 刁 一 ｌ 厂 Ｉ ｒ＿．Ｊ １ ／差 ｉａ Ｉ ：一 ●ｌ∞●∞／ ｒ Ｉ ４ （ｃ） ‘（ｄ） 图４屋面板裂缝图和配筋图 ３．３板与墙、梁变形协调 在现浇板断面急剧变化处、开洞削弱处等容 易引起收缩应力集中处，设计时往往只考虑楼板 在竖向荷载作用下的洞口四周加强配筋。由于纵 向的受力钢筋被切断，而忽视了板与墙体或板与 梁的变形协调问题。这时如果墙或梁的刚度较 大，板的孔边凹角处必然出现应力集中现象，开洞 板易发生翘曲。所以要对整块板的配筋都要加 强，钢筋间距不宜大于１５０ｍｍ，直径不宜小于 ８ｍｍ。对洞口直径或边长大于８００的楼板应在 板上表面未配筋的部分布置纵横两个方向温度收 缩钢筋。温度收缩钢筋在板的上表面沿纵横两个 方向的配筋率均不应小于截面积的０．２ 。 ３．４控制板厚 在兼顾工程造价的前提下，适当增大板厚，板 厚宜为Ｌ／３０－－Ｌ／３５，最小板厚不应小于１００ｍｍ， 屋面板厚度宜≥１２０ｍｍ。对于现浇楼盖楼板而 言，板的厚度是一个基本的影响因素。板厚增加 使得板面中部的应力值逐渐减小，楼板下部承重 梁的轴向拉应力逐渐减小，这是因为结构整体降 温时，板对梁的作用力与梁自身温差下的轴向力 方向相反，板越厚对梁中温度应力的抵消越大，通 过增加板厚可以减小温度应力的作用效应，从而 避免板底的裂缝出现。 ３．５端跨板斜裂缝 ３．５．１斜裂缝产生原因 根据张天宇在《混凝土结构裂缝现状调查与 统计分析》一文中对１０４个出现裂缝的混凝土结
第１期 程晓杰，等：某中学餐厅现浇楼板设计中的裂缝防治措施 ５１ 构工程项目常见裂缝特征的调查统计结果，楼板 层双向钢筋，钢筋间距不大于ｌＯＯｍｍ，直径不小 中最常见的在靠近两侧山墙端跨板角４５。斜向裂 于８ｍｍ。 缝，如图５所示，该裂缝多出现在板边１／８Ｌ附 （２）由于该餐厅平面长度超过了４０ｍ，收缩应 近，且多数是沿楼板厚度贯穿性裂缝，该种裂缝所 力较大，所以在建筑物每层结构单元两端的第一 占比例高达３６．７３ 。 开间均布置了双层双向筋，详见图２。 该种裂缝产生的主要原因是混凝土的收缩特 性和温差的双重作用，并且越靠近屋面处的楼层 ４结束语 裂缝往往越大。从设计角度看，现行设计规范侧 钢筋混凝土现浇楼盖楼板具有整体性好和抗渗 重于按强度考虑，未充分按温差和收缩特性等多 性能强等优点，但现浇混凝土楼板裂缝是目前较难 种因素作综合考虑，配筋量因而达不到要求。而 克服的质量通病之一。本文从结构设计的角度对现 房屋的四周阳角由于受到纵横两个方向剪力墙或 浇混凝土楼板裂缝的产生原因进行了分析和研究， 刚度相对较大的楼面梁约束，限制了楼板混凝土 并结合工程实例针对不同的裂缝提出了相应的控制 的自由变形，因此在温差和混凝土收缩变化时，板 措施，对于指导混凝土楼板的设计，避免现浇楼板裂 面在配筋薄弱处（即在分离式配筋的负弯矩筋和 缝的产生，具有一定的现实意义。大量的工程实践 放射筋的末端结束处）首先开裂，产生４５。左右的 说明，只有在设计过程中严格遵守规范，全面细致地 斜角裂缝。虽然楼板斜角裂缝一般不会影响结构 考虑到各种影响裂缝的因素，并且有针对性地采取 的安全使用，不过由于该裂缝有碍观瞻，令人心存 措施，才能做到避免有害裂缝的出现，减少裂缝的数 疑虑，而且在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺 量和宽度，甚至不出裂缝，以确保工程质量。 陷，所以该裂缝也是裂缝防治的重点。 参考文献 １ ＧＢ５００１０—２００２，中华人民共和国国家标准混凝土结 构设计规范［Ｓ］． ２徐荣年，徐欣磊．工程结构裂缝控制——“王铁梦法” 应用实例集［Ｍ］．中国建筑工业出版社，２００６． ３王铁梦． ［程结构裂缝控制［Ｍ］．中国建筑工业出版 社，２０００． 图５斜裂缝示意图 图６配筋图 ３．５．２斜裂缝防治措施 ４赵学营．住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝的产生于防治 ＥＪ］．科技信息，２００８，（８）：１１６． 对于板角４５。斜向裂缝的防治，一些文献资 料上推荐如下：在阳角及较大板块的四角部位板 ５路方娜，王辉．钢筋混凝土现浇楼板产生裂缝的原 因和预防措施［Ｊ］．工程科学，２００８，（１）：８５． 中部，增设与墙呈４５。的抗裂筋，其范围为Ｌ／４（Ｌ ６曹亮，贾晓蕾．影响混凝土结构裂缝原因分析ＥＪ］．科 为板短向计算跨度），钢筋长度为￣／２／４Ｌ，一般不 技资讯，２００８，（２８）：８４—８６． 大（约１．２ｍ左右），在一些工程中发现，当阳角处 ７胡德所，徐文江．钢筋混凝土和预应力混凝土结构件 的房问在不按双层双向钢筋加密加强而仍按分离 的裂缝控制［Ｊ］．建筑结构学报，１９８９，（４）：１９—２４． 式设置构造负弯矩短筋时，４５。的斜向裂缝仍然转 ８党伟，申世飞．论现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因 移到放射筋的末端或外侧，因此效果不是很理想。 及构成口］．山西建筑，２００９，３５（３４）：１３４—１３５． 在某中学餐厅结构设计中采取以下防治措施： ９岳安秋．混凝土常见裂缝的控制措施［Ｊ］．山西建筑， ２００３，２９（３）：ｌｌＯ一１１１． （１）阳角处房问按双层双向钢筋布置。 １Ｏ张天宇，混凝土结构裂缝现状调查与统计分析［Ｊ］．福 （２）在板角增加辐射筋，位置负筋或分布筋的 建建设科技，２００５． 下面，长度为Ｌ／２且不小于１．５ｍ。具体配筋如 １ ｉ Ｃｈｕａ Ｄ．Ｌｉ Ｄ．Ｋｅｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｉｎ Ｂｉｄ Ｒｅａｓｏｎｉｎｇ Ｍｏｄｅ１． 图６所示： Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒ Ａｎｄ ３．６加强结构整体性 Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０００． 为了更有效地防治温度裂缝，加强结构的整 １２ ＵＳ Ａｒｍｙ Ｃｏｒｐｓ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ．Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ 体性在某餐厅的结构设计中还采取了以下措施。 Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ——ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｅｎｇｉ— ｎｅｅｒ Ｍａｎｕａｌ（ＥＭ１１ 一２１０４）。２００３． （１）建筑物一层顶、屋面的现浇混凝土板设置双