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钢筋混凝土结构的裂缝控制
收集整理:佚名    来源:本站整理  时间:2009-01-10 13:05:32   点击数:[]    

对抗压强度增长较为显著,而对抗拉强度增长较小。

 

  相对变形约束应力,混凝土的极限拉伸尤为重要,国内外曾进行过一些试验研究。例如苏联布拉茨克和克拉斯诺雅尔斯克水电站的试 验表明混凝土轴向拉伸应变值变化范围为0.5×10-41.0×10-4。法国鲍斯进行的轴向拉伸试验。在抗拉强度为2.05MPa时,局限拉伸值为0.9×10-4。美国卡普兰在轴向拉伸试验中极限拉伸值为0.81×10-4。前苏联齐斯克列里提出当轴向抗拉强度为1.2MPa时,极限拉伸为0.7×10-4。我国水工系统(研究单位和工程单位)对混凝土的极限抗拉强度也作过不少研究,并在工程中采用。如丹江工程混凝土极限拉伸值为(0.580.8)×10-4,乌江渡工程为(0.61.02)×10-4等等,极限拉伸很小,抗裂能力很弱(收缩变形超过极限拉伸510)

 

  冶金系统,不少设备基础,特别是高炉基础、炼钢基础,混凝土的浇注量大多在5000m3以上,轧钢基础的混凝土量100000m3200000m3,厚度2.5m9.5m,长度由35m600m,均属超长超厚的大体积钢筋混凝土,开裂后可引起钢筋的锈蚀、降低持久强度、刚度和防水性能、严重者影响自动化生产工艺。防止和控制这类基础的温度裂缝也是很重要的。为此我们在民用建筑工程中开展了混凝土轴向拉伸强度及变形性能的试验研究

 

  通过对双掺(减水剂及粉煤灰)混凝土的抗拉试验,发现混凝土随着荷载速率及养护条件,其极限拉伸和抗拉强度波动很大,在极慢速(接近实际温度和湿度缓慢变化速度)条件下,其极限拉伸可达(23)×10-4,显然这里包含了徐变变形,这对温度收缩应力是很有利的(在强度计算中用松弛系数乘以弹性应力与按变形计算增加极限拉伸是等同的)

 

  特别值得注意的是,混凝土中的较大含泥量及其它杂质可以明显地降低混凝土的抗拉性能,有的混凝土骨料中混入了有害膨胀物引起混凝土的崩裂,因此要求泵送混凝土必须遵循“精料供应”的原则。

 

  合理的配筋,特别是构造配筋,细一点密一点可以提高混凝土的极限拉伸,推荐齐斯克列里经验公式。

 

这是瞬时荷载作用下的公式,如果极慢速约束变形作 用考虑徐变作用,至少可以增加一倍。

 

6. 结构设计或施工中近似计算的模型选择

 

  我国在工民建领域解决变形作用引起裂缝的问题主要是按混凝土设计规范采取设永久性变形缝的办法,根据现浇、预制、土中、室 内、露天等条件,有明确的伸缩缝许可间距规定。该规定自从50年代沿用苏联规范规定,我们当时曾多次向苏联有关单位和苏联专家咨询有关规定的依据,他们的回答:“全凭经验”,采取相似规定的还有东欧及其它一些国家。

 

  的确,该法解决了许多工程裂缝问题,其缺点是伸缩缝止水带经常渗漏并难以维修。更重要的是在实践中发生了许多反常现象:有的工程尺寸很小,却出现了严重开裂;另外也有的工程超长而未出现明显开裂,说明设缝与否,不是决定开裂与否的唯一因素。其它如材料级配、结构约束、结构配筋、施工工艺、养护条件以及环境温湿度气象条件等综合因素都影响结构约束内力及裂缝的出现。通过实际工程裂缝反算与现场推力试验,假定结构相互连续式约束采用水平弹簧模型,弹簧侧移刚度由试验和经验给出。推导出长墙中部正截面法向拉应力,端部剪应力,伸缩缝许可间距以及一再从中间开裂的机理,见参1.2。在排架及框架约束应力分析中提出了考虑弹性抵抗作用、装配式系数、徐变影响系数、开裂刚度及利用混凝土后期强度的计算发表于19571958年,见参考文献3456。多年来通过裂缝处理实践近似理论计算进行了反复的校核与补充。

 

7. 裂缝控制设计原则与措施

 

  钢筋混凝土结构的裂缝是不可避免的,但其有害程度是可以控制的,有害与无害的界限由结构使用功能决定的。裂缝控制的主要方法是通过设计、施工、材料等方面综合技术措施将裂缝控制在无害范围内。综合技术措施包括:合理选择结构形式,降低结构约束程度,对与水平构件梁、板、墙等采用中低强度级混凝土,加强构造配筋,如板顶部的受压区连续配筋,板的阳角及阴角配置放射筋,增加梁的腰筋间距200mm。优选有利于抗拉性能的混凝土级配,尽力减小水灰比、减少坍落度、降低砂率增加骨料粒径,降低含泥量及杂质含量。选用影响收缩和水化热较小的外加剂和掺合料。采取保温保湿的养护技术,尽量利用混凝土后期强度(60)。对于超长结构可采取跳仓浇灌或后浇带方法施工。对于复杂的结构难免出现少量裂缝影响正常使用和耐久性.裂缝分为表面裂缝,浅层裂缝,纵深裂缝(深层裂缝),贯穿裂缝等。少量有害裂缝采用近代化学灌浆技术处理,满足设计使用和耐久性要求,不应因此降低工程质量评定标准。

 

  在宝钢近百项大体积混凝土工程,上海浦东世界金融大厦、新上海国际大厦、浦贸大厦、周长1000余米的8万人体育场、民防大厦、国际网球中心、人民广场地下车库、厦门国际会展中心、青岛国际会展

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