裂缝产生原因
钢结构产生裂缝的原因分析及解决措施

钢结构产生裂缝的原因分析及解决措施前言钢结构是一种常用的建筑结构形式,具有高强度、耐久性和稳定性等优点。
然而,有时钢结构会出现裂缝问题,给结构的安全性和稳定性带来威胁。
本文将分析钢结构产生裂缝的原因,并提出解决措施以防止或修复这些裂缝。
裂缝的原因分析1. 载荷超载:如果钢结构超过了其承载能力,会导致裂缝的产生。
这可能是由于设计错误、运输或安装失误等问题所引起。
因此,在设计和施工过程中,应确保载荷不超过钢结构的承载能力。
2. 施工质量问题:不良的施工质量也是导致钢结构裂缝的原因之一。
例如,焊接质量不合格、连接件失稳或材料缺陷等都可能导致裂缝的产生。
因此,在施工过程中,应严格遵守相关的施工标准和质量控制要求。
3. 环境因素:环境因素如温度变化、湿度和风力等也可能引起钢结构裂缝。
例如,温度变化引起的热胀冷缩效应可能导致结构的变形和应力集中,最终导致裂缝的产生。
因此,在设计和使用钢结构时,应考虑环境因素对结构的影响,并采取相应的措施进行管理和保护。
解决措施1. 加强设计和施工质量管理:在钢结构的设计和施工过程中,应加强质量管理,确保设计规范和施工标准得到严格遵守。
同时,对焊接、连接等关键工艺进行监控和检测,确保施工质量符合要求。
2. 载荷控制和监测:确保钢结构的载荷不超过其承载能力,合理进行结构设计和分析,以防止载荷超载。
此外,对钢结构进行定期监测,及时发现载荷异常,做出及时调整和维护。
3. 应对环境因素:针对环境因素的影响,采取相应的措施进行管理和保护。
例如,在高温季节,可以采取隔热措施,减少结构受热膨胀的影响;在潮湿环境下,采取防锈措施,防止钢结构受潮和腐蚀。
结论钢结构裂缝的产生与多种因素相关,包括载荷超载、施工质量问题和环境因素等。
通过加强设计和施工质量管理,控制和监测载荷,以及应对环境因素,可以有效预防和解决钢结构裂缝问题,提升结构的安全性和稳定性。
混凝土裂缝产生的原因及处理方法

引言概述:混凝土裂缝是建筑结构中常见的问题,其产生原因多种多样。
本文将详细讨论混凝土裂缝产生的原因及处理方法,并提供专业建议和解决方案,以帮助读者更好地理解和处理该问题。
正文内容:一、施工质量问题1.混凝土配比不合理:混凝土配比中水泥、骨料、砂浆等比例不当,导致混凝土硬度不均匀,容易引发裂缝。
2.施工操作不规范:施工过程中,如浇筑速度过快、震动不均匀、采用不适当的施工工艺等,都可能导致混凝土裂缝的产生。
二、温度变化引起的裂缝1.温度收缩:混凝土在施工过程中会随着环境温度的变化而发生收缩,如果没有采取相应的措施,就会产生裂缝。
2.温度变化速率过快:如果温度变化速率过快,混凝土内部的温度不均匀会导致内部应力的差异,从而引发裂缝的产生。
三、荷载作用引起的裂缝1.设计不合理:如果建筑结构设计不符合实际使用情况,荷载分布不均匀,会导致混凝土承受不均匀的力,从而引起裂缝产生。
2.超载:如果对结构施加超过其承受能力的荷载,混凝土会发生破坏,从而产生裂缝。
四、材料问题1.水泥质量不合格:如水泥含有过多的硫化物,容易引发脆性裂缝。
2.骨料质量不符合标准:如果使用骨料中含有过多的细沙、粘土等杂质,混凝土容易出现裂缝。
五、环境因素1.地基沉降:如果建筑物所处的地基不稳定,随着地基沉降,混凝土结构会受到不均匀的力,从而导致裂缝的产生。
2.地震或其他自然灾害:地震等自然灾害会对建筑物施加巨大的力,导致混凝土结构发生破坏,引发裂缝。
处理方法:1.加强施工质量管理:通过严格控制混凝土配比和施工过程,确保质量控制到位,避免施工质量问题导致裂缝产生。
2.温控措施:采取合理的温度控制措施,如增加伸缩缝、使用防裂剂等,以减少温度变化引起的裂缝。
3.设计优化:在结构设计阶段考虑不同荷载情况,合理分配荷载,确保结构承受力均匀,减少裂缝产生的可能性。
4.选择合格材料:严格把关水泥和骨料的质量,确保材料符合标准,减少因材料问题导致的裂缝。
5.预防措施:加强地基处理,采取适当的防震和自然灾害预防措施,减少环境因素对混凝土裂缝的影响。
屋顶产生裂缝的原因分析及解决措施

屋顶产生裂缝的原因分析及解决措施1. 原因分析屋顶产生裂缝可能是由多种原因引起的。
以下是一些常见的原因分析:- 自然老化:随着时间的推移,屋顶材料会逐渐老化,失去其弹性和耐久性,从而导致裂缝的产生。
自然老化:随着时间的推移,屋顶材料会逐渐老化,失去其弹性和耐久性,从而导致裂缝的产生。
- 温度变化:极端的温度变化会导致屋顶材料膨胀和收缩,造成应力积累,最终导致裂缝的形成。
温度变化:极端的温度变化会导致屋顶材料膨胀和收缩,造成应力积累,最终导致裂缝的形成。
- 水损:水的长期积聚或渗入屋顶表面会削弱屋顶的防水能力,进而引起裂缝。
水损:水的长期积聚或渗入屋顶表面会削弱屋顶的防水能力,进而引起裂缝。
- 结构问题:不合适的设计、施工或使用低质量材料可能导致屋顶承受超过其承载力的压力,导致裂缝的产生。
结构问题:不合适的设计、施工或使用低质量材料可能导致屋顶承受超过其承载力的压力,导致裂缝的产生。
- 地震或地基问题:地震或地基沉降等地质因素也可能导致屋顶出现裂缝。
地震或地基问题:地震或地基沉降等地质因素也可能导致屋顶出现裂缝。
2. 解决措施针对屋顶出现裂缝的问题,可以采取以下解决措施:- 定期检查和维护:定期检查屋顶,修复或更换受损的材料,确保屋顶保持良好的状态,延长其使用寿命。
定期检查和维护:定期检查屋顶,修复或更换受损的材料,确保屋顶保持良好的状态,延长其使用寿命。
- 增加支撑结构:如果裂缝是由结构问题引起的,可能需要增加屋顶的支撑结构或进行结构加固,以增强屋顶的稳定性。
增加支撑结构:如果裂缝是由结构问题引起的,可能需要增加屋顶的支撑结构或进行结构加固,以增强屋顶的稳定性。
- 防水处理:加强屋顶的防水措施,使用高质量的防水材料,修复任何存在的漏水问题,以防止水损造成的裂缝。
防水处理:加强屋顶的防水措施,使用高质量的防水材料,修复任何存在的漏水问题,以防止水损造成的裂缝。
- 考虑温度变化:在地区温度变化较大的情况下,使用能够适应温度变化的材料,例如使用有弹性的屋顶涂料或橡胶屋瓦。
产生裂缝的原因

产生裂缝的原因:一、按照裂缝位置分:较明显,由下向上开展,呈“八〞字,倒“八〞字﹑程度、竖缝。
2、承重墙上的裂缝:①裂缝贯穿整个墙面且穿到背后,呈倾斜性。
②在不同楼层墙体的同一位置均出现有方向、有规那么的裂缝。
3、楼板(地面和顶板)的裂缝:①呈对穿性的裂缝(与房屋横梁平行的裂缝)。
按有关验收裂缝表现为墙角呈45°的裂缝或与横梁垂直的裂缝。
裂缝往往不对穿,形状外宽内窄。
4、构造梁底部的墙体(窗间墙),产生部分竖直裂缝。
5、阳台、雨蓬等悬挑构造板的裂缝:这种裂缝通常是整个贯穿。
大家都应该知道假如阳台和其他悬空的构造板出现裂缝,后果是很严重的。
以上是比拟严重的裂缝情况,不过这种裂缝不多见。
二、按照装饰层-构造层分:1、外表乳胶漆裂缝壁纸裂缝:外表装饰层没有干透就遭遇温度、湿度变化,乳胶漆壁纸会出现裂缝。
2、腻子找平层裂缝:基层有浮灰油污,找平层没有干透就遭遇温度、湿度变化,腻子会出现裂缝。
3、水泥砂浆抹灰层裂缝:假如抹灰层和墙体基体黏合不严密那么会导致抹灰层空鼓、掉粉,造成墙体开裂;4、接缝处裂缝:钢筋混凝土剪力墙与陶粒砖〔空心砖〕接缝处;钢筋混凝土梁与陶粒砖〔空心砖〕接缝处;后堵砌的门口处;石膏板隔墙与原有墙体接缝处;受周边环境或者外力影响,石膏板、预制隔墙板和预制楼板会出现材料收缩或位置变动,这种原因会导致接缝处出现裂缝,一般为垂直缝或者程度缝。
5、构造性裂缝:构造性裂缝是由房屋主体构造引起的基体〔水泥浇筑墙体〕开裂、上部荷载过大引起墙体裂缝、地基下沉〔假如地基下沉严重那么属于房屋质量问题〕、施工洞未处理等造成的。
三、按照产生原因分:1、温度性裂逢:这种裂逢是墙体中最常见的,这种裂逢常见于不同材料的交接处,如圈梁和砖砌体交接处的程度裂缝。
一般材料都有热胀冷缩的性能,房屋构造由于周围温度变化引起变形,不同材料的膨胀系数不一样,导至产生温度性的裂逢。
这种裂缝,只影响房屋室内的外观,不会影响房屋的平安性,可适当采取一些补救措施:在裂缝处贴无纺布、安装钢板网片或用砂浆堵缝,再用涂料进展粉刷修补。
裂缝产生的原因及处理方法

裂缝产生的原因及处理方法
裂缝产生的原因及处理方法如下:
一、裂缝产生的原因
1.温度变化:由于温度变化导致的热胀冷缩,会使墙面、地面等
处出现裂缝。
这种情况下,要请专业人员评估并修复裂缝,防止其扩大。
2.施工不当:施工过程中的一些问题,如材料使用不当、施工工
艺不规范等,都可能导致裂缝的产生。
3.建筑物的沉降:由于地基处理不当或外力影响,建筑物的沉降
也可能导致裂缝的产生。
4.建筑材料问题:如果使用的材料质量不好,或者材料之间的兼
容性不好,也可能导致裂缝的产生。
二、裂缝的处理方法
1.表面修复法:对于一些较小的裂缝,可以采用表面修复的方法。
例如,可以用水泥、石膏等材料对裂缝进行填充,然后对表面进行处理,使其看起来更加美观。
2.注浆法:对于一些较大的裂缝,可以采用注浆的方法。
具体来
说,就是将水泥浆或其他适当的填充物注入到裂缝中,然后通过压力使填充物硬化并填补裂缝。
3.加固法:对于一些非常严重的裂缝,可能需要采用加固的方法。
例如,可以在裂缝周围增加钢筋网,或者在墙体内部增加支撑,以增强结构的稳定性。
4.拆除重建:如果裂缝非常严重,或者由于建筑物的沉降等原因
导致裂缝无法修复,那么可能需要拆除重建。
总之,对于不同类型的裂缝,需要采用不同的处理方法。
在处理裂缝之前,一定要仔细评估裂缝的性质和严重程度,以便选择最合适的方法进行处理。
同时,也要注意施工安全和质量,避免因操作不当而导致更大的损失。
建筑结构裂缝产生的原因及防治

建筑结构裂缝产生的原因及防治一、原因分析1.设计不合理:部分建筑物在设计阶段,由于结构计算和力学分析不准确,或者在设计过程中考虑不周全,使得结构不够稳定和牢固,从而裂缝产生。
2.施工质量问题:建筑施工过程中,施工单位的技术水平和质量控制存在问题,如搅拌比例不准确、混凝土浇筑不均匀、预应力拉力不合理等,这些问题都有可能导致裂缝的产生。
3.使用环境:建筑物的使用环境也会对结构产生影响,如地震、台风、洪水等自然灾害,以及地基沉降、地下水位变化等地理条件改变,都可能引发或加剧裂缝的产生。
4.力学负荷:建筑物承受的力学负荷也是裂缝产生的原因之一、长期受力或者超载会使得结构变形,进而形成裂缝。
二、防治措施1.加强设计阶段的质量控制:在建筑物设计阶段,应进行全面的结构计算和力学分析,确保结构设计合理、稳定,尽可能减少变形和承载问题,以防止裂缝的产生。
2.提高施工质量:在建筑施工过程中,施工单位应严格按照设计要求进行施工,尤其是混凝土的浇筑和搅拌工作,应确保搅拌比例准确,浇筑均匀,以避免裂缝产生。
3.加强监测和维护:对于已经建造好的建筑物,应进行定期的监测和维护工作,及时发现裂缝和变形等问题,并采取措施进行修复和改造以防止裂缝扩大。
4.选择适当的材料和技术:在建筑物的设计和施工中,应选择高质量的建筑材料,以及先进的施工工艺和技术,使得建筑物能够承受各种力学负荷,减少结构的变形和裂缝的产生。
5.改善环境条件:针对一些特殊的使用环境,如地震带、洪水区等,需要在设计和施工中充分考虑,采取适当的措施,使建筑物能够安全、稳定地承受这些环境负荷。
总结起来,建筑结构裂缝的产生原因多种多样,需要综合考虑设计、施工、环境和力学负荷等多个方面的因素。
为了确保建筑物的稳定和安全,应在设计和施工过程中加强质量控制和使用科学的技术手段,定期进行监测和维护工作,及时发现和解决裂缝问题,以防止裂缝扩大和发展。
混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施
混凝土产生裂缝的主要原因及控制措施一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料之一,但在使用过程中会出现裂缝,影响建筑物的美观和安全性。
因此,控制混凝土产生裂缝是非常重要的。
二、混凝土产生裂缝的主要原因1.温度变化:混凝土在不同温度下会发生膨胀或收缩,从而导致裂缝产生。
2.干燥收缩:混凝土在固化过程中水分逐渐蒸发,导致体积变小,从而引起干燥收缩裂缝。
3.负荷作用:当混凝土受到超载时,会产生应力集中,从而引起裂缝。
4.材料问题:如果混凝土配合比不合理或原材料质量不良,则会影响混凝土的强度和稳定性,从而导致裂缝产生。
5.施工问题:如未按规范施工、养护不当等都可能导致混凝土出现裂缝。
三、控制混凝土产生裂缝的措施1.合理设计:在设计过程中应考虑到温度、干燥收缩、负荷作用等因素,采取相应的措施。
2.合理配合比:应根据混凝土所处环境和承载要求,选择合适的水泥、骨料和掺合料等原材料,并制定科学合理的配合比。
3.加强养护:混凝土在固化过程中需要进行充分的养护,以保证其强度和稳定性。
特别是在高温和低温环境下,养护工作更为重要。
4.加强施工管理:施工人员应按规范进行混凝土浇筑、振捣、养护等工作,并及时发现和处理问题。
5.使用防裂剂:防裂剂是一种能够减少混凝土表面裂缝产生的化学剂,可以有效地提高混凝土的耐久性和美观性。
6.使用预应力技术:预应力技术是一种通过在混凝土中设置钢筋或钢束来预先施加拉力的方法,可以有效地控制混凝土产生裂缝。
四、结论综上所述,混凝土产生裂缝是由多种因素引起的,控制混凝土产生裂缝需要从设计、配合比、养护、施工管理等多个方面入手,并采取相应的措施。
只有这样才能保证混凝土的强度和稳定性,延长建筑物寿命,提高建筑物的安全性和美观性。
建筑砌体裂缝的产生原因与防治措施
建筑砌体裂缝的产生原因与防治措施建筑砌体裂缝的产生原因与防治措施建筑砌体裂缝是指在建筑物砖石砌体中出现的破裂现象。
这种情况不仅影响建筑物的外观,还可能影响建筑物的稳定性。
因此,对于砌体裂缝的产生原因和防治措施进行研究,是十分必要的。
一、建筑砌体裂缝的产生原因1.地基问题地基不均匀沉降是主要的砌体裂缝产生原因之一,一旦地基有所变形,建筑物的重量分布会受到扭曲变形的影响,就会产生砖石砌体的扭曲变形以及裂缝的产生。
2.建筑物本身问题建筑物的自身问题也可能导致砌体裂缝产生,例如建筑物的结构设计不当,承受的力过度,会使得建筑物的结构受到挤压甚至折断,引起裂缝的出现。
3.建筑物天气变化建筑物的天气变化也是导致建筑物裂缝产生的重要原因之一。
建筑物会因温度变化或者气候的变化,出现扩张或收缩,从而引发裂缝的产生。
4.建筑物材料质量问题建筑砌体材料质量的问题可能导致砌体裂缝的出现,例如木质的建筑物受降雨影响膨胀,受干燥影响收缩,使得木材会出现开裂现象。
二、建筑砌体裂缝的防治1.重点关注地基解决地基问题是解决建筑砌体裂缝的关键,因此解决前期的地基问题,加大地基材料的厚度和强度,能够有效地避免砌体裂缝的产生。
2.建筑物结构设计合理建筑物的结构设计不当会使得建筑物结构受到不必要的挤压等,因此在构造建筑物的时候,采用合理的建筑设计方案,确保建筑物结构受力的合理性,从而避免砌体裂缝的产生。
3.选择优质建筑材料选择质量优良的建筑材料是避免裂缝产生的重要前提。
优质材料有更好的耐久性,可以增加建筑物抵抗自然力的能力,从而更好的防止裂缝的生成。
4.注意建筑保养和维护及时维护和保养建筑物也是避免砌体裂缝产生的关键措施。
有时候,及时修补可以防止小问题让裂缝蔓延,从而使建筑物保持较好的状态。
总之,避免砌体裂缝的产生需要综合考虑各种因素。
做到重点关注地基问题,合理设计建筑物,选择优质建筑材料,注意建筑物的保养维护,才能从源头上有效避免建筑砌体裂缝的发生。
楼屋面裂缝产生原因和防治措施
楼屋面裂缝产生原因和防治措施随着城市化进程的不断发展,建筑业的发展也越来越迅猛。
然而,在建筑物的使用和维护过程中,楼屋面裂缝出现问题情况时有发生。
这些裂缝对建筑物结构的稳定性和使用寿命都会造成影响,因此对这类问题的预防和治理必须引起足够的重视。
一、楼屋面裂缝产生原因1. 气候因素气候因素是导致楼屋面裂缝的主要原因之一,尤其是在气温的变化及极端气候的影响下,这种裂缝的出现更加明显。
例如在高温环境下,建筑物内外温差大,屋顶受到直接日晒的影响,导致材料发生热胀冷缩。
或者在严寒天气下,表面积雪结冰,进一步对建筑物材料造成了影响。
2. 材料性质建筑材料的质量直接影响楼屋面裂缝的产生。
如果材料质量不佳或材料性质不适合某种特殊的环境问题,就会导致该材料在长期使用中出现裂缝问题。
例如使用卡钳杆结构时,如果杆件的质量不达标,或者结构设计不合理,都会导致裂缝出现。
3. 不合理的设计与施工技术楼屋面裂缝的出现,常常和结构设计和施工技术有关。
不合理的设计或施工技术,容易导致某处结构存在缺陷,进而影响房屋的整体耐久性。
例如屋顶结构轻薄设计,无法承载大风,或者建筑基础设计不合理,导致结构不稳,出现开裂问题。
二、楼屋面裂缝的防治措施1. 提高建筑质量提高建筑质量是防止楼屋面裂缝出现的重要手段。
在设计和施工中,力求材料质量合格,使用科学的建筑技术,注重细节管理,防范各种结构缺陷,提高建筑物的稳定性和承载力。
2. 预防养护对于建筑物,经常的养护和预防是必须的。
定期检查建筑物状态,发现裂缝问题及时处理,对于刚发现的问题,可以采用填充法进行修补。
同时,在日常的维护过程中,要做好屋顶水流排放,避免积水和漏雨带来的问题,有效预防裂缝产生。
3. 选用合适的材料和设计方案选用适合特殊环境的建筑材料和科学的设计方案,避免在建筑物使用期间出现不必要的裂缝问题,是有效预防裂缝问题的好办法。
例如选择含碳材料或者耐热材料等特殊材料,可针对不同的气候条件进行有效的防护。
常见的裂缝原因
常见的裂缝原因常见的裂缝原因有很多,包括地质构造运动、地下水位变化、温度变化、人为活动等。
下面将详细介绍这些裂缝原因。
地质构造运动是导致裂缝形成的主要原因之一。
地球的地壳由多个板块组成,这些板块之间存在相对运动。
当板块发生相对运动时,会产生地壳的应力和应变,从而导致地壳发生断裂和裂缝。
这种裂缝通常呈线性或弧形,沿着地壳的断层带分布。
地震是地质构造运动的一种表现,地震引起的地壳震动会导致地表出现裂缝。
地下水位变化也是导致裂缝形成的重要原因之一。
地下水位的变化会导致土壤的膨胀和收缩,从而引起地表的变形和裂缝的形成。
当地下水位下降时,土壤会因为水分的流失而收缩,导致地表出现裂缝。
相反,当地下水位上升时,土壤会因为水分的吸收而膨胀,同样会导致地表出现裂缝。
这种裂缝通常呈现为较宽的、呈弧形的裂缝。
温度变化也是导致裂缝形成的重要原因之一。
温度的变化会导致物体的体积发生变化,从而引起地表的变形和裂缝的形成。
当温度升高时,物体的体积会膨胀,导致地表出现裂缝。
相反,当温度下降时,物体的体积会收缩,同样会导致地表出现裂缝。
这种裂缝通常呈现为较细的、呈直线状的裂缝。
人为活动也是导致裂缝形成的重要原因之一。
人类的建筑和工程活动会对地下和地表的土壤和岩石施加压力,从而导致地表出现裂缝。
例如,大型建筑物的施工过程中,地下的土壤会因为承受建筑物的重力而发生变形,导致地表出现裂缝。
此外,地下的开采活动也会导致地表出现裂缝。
例如,煤矿开采过程中,地下的煤层被开采后,地表会因为地下空洞的形成而下陷,导致地表出现裂缝。
除了以上几种常见的裂缝原因外,还有其他一些因素也会导致裂缝的形成。
例如,地表的侵蚀和沉积过程中,土壤和岩石会因为受到水流和风力的侵蚀而发生变形,导致地表出现裂缝。
此外,地下的岩石层因为受到地下水的侵蚀和溶解而发生变形,同样会导致地表出现裂缝。
此外,地震引起的地壳震动也会导致地表出现裂缝。
综上所述,常见的裂缝原因包括地质构造运动、地下水位变化、温度变化、人为活动等。
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一、荷载引起的裂缝
混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有直接应力裂缝、次应力裂缝两种。
直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝。
裂缝产生的原因有:
1、设计计算阶段,结构计算时不计算或部分漏算;计算模型不合理;结构受力假设与实际受力不符;荷载少算或漏算;内力与配筋计算错误;结构安全系数不够。
结构设计时不考虑施工的可能性;设计断面不足;钢筋设置偏少或布置错误;结构刚度不足;构造处理不当;设计图纸交代不清等。
2、施工阶段,不加限制地堆放施工机具、材料;不了解预制结构结构受力特点,随意翻身、起吊、运输、安装;不按设计图纸施工,擅自更改结构施工顺序,改变结构受力模式;不对结构做机器振动下的疲劳强度验算等。
3、使用阶段,超出设计载荷的重型车辆过桥;受车辆、船舶的接触、撞击;发生大风、大雪、地震、爆炸等。
次应力裂缝是指由外荷载引起的次生应力产生裂缝。
裂缝产生的原因有:
1、在设计外荷载作用下,由于结构物的实际工作状态同常规计算有出入或计算不考虑,从而在某些部位引起次应力导致结构开裂。
例如两铰拱桥拱脚设计时常采用布置“X”形钢筋、同时削减该处断面尺寸的办法设计铰,理论计算该处不会存在弯矩,但实际该铰仍然能够抗弯,以至出现裂缝而导致钢筋锈蚀。
2、桥梁结构中经常需要凿槽、开洞、设置牛腿等,在常规计算中难以用准确的图式进行模拟计算,一般根据经验设置受力钢筋。
研究表明,受力构件挖孔后,力流将产生绕射现象,在孔洞附近密集,产生巨大的应力集中。
在长跨预应力连续梁中,经常在跨内根据截面内力需要截断钢束,设置锚头,而在锚固断面附近经常可以看到裂缝。
因此,若处理不当,在这些结构的转角处或构件形状突变处、受力钢筋截断处容易出现裂缝。
实际工程中,次应力裂缝是产生荷载裂缝的最常见原因。
次应力裂缝多属张拉、劈裂、剪切性质。
次应力裂缝也是由荷载引起,仅是按常规一般不计算,但随着现代计算手段的不断完善,次应力裂缝也是可以做到合理验算的。
例如现在对预应力、徐变等产生的二次应力,不少平面杆系有限元程序均可正确计算,但在40年前却比较困难。
在设计上,应注意避免结构突变(或断面突变),当不能回避时,应做局部处理,如转角处做圆角,突变处做成渐变过渡,同时加强构造配筋,转角处增配斜向钢筋,对于较大孔洞有条件时可在周边设置护边角钢。
荷载裂缝特征依荷载不同而异呈现不同的特点。
这类裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。
但必须指出,如果受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,往往是结构达到承载力极限的标志,是结构破坏的前兆,其原因往往是截面尺寸偏小。
根据结构不同受力方式,产生的裂缝特征如下:
1、中心受拉。
裂缝贯穿构件横截面,间距大体相等,且垂直于受力方向。
采用螺纹钢筋时,裂缝之间出现位于钢筋附近的次裂缝。
2、中心受压。
沿构件出现平行于受力方向的短而密的平行裂缝。
3、受弯。
弯矩最大截面附近从受拉区边沿开始出现与受拉方向垂直的裂缝,并逐渐向中和轴方向发展。
采用螺纹钢筋时,裂缝间可见较短的次裂缝。
当结构配筋较少时,裂缝少而宽,结构可能发生脆性破坏。
4、大偏心受压。
大偏心受压和受拉区配筋较少的小偏心受压构件,类似于受弯构件。
5、小偏心受压。
小偏心受压和受拉区配筋较多的大偏心受压构件,类似于中心受压构件。
6、受剪。
当箍筋太密时发生斜压破坏,沿梁端腹部出现大于45°方向的斜裂缝;当箍
筋适当时发生剪压破坏,沿梁端中下部出现约45°方向相互平行的斜裂缝。
7、受扭。
构件一侧腹部先出现多条约45°方向斜裂缝,并向相邻面以螺旋方向展开。
8、受冲切。
沿柱头板内四侧发生约45°方向斜面拉裂,形成冲切面。
9、局部受压。
在局部受压区出现与压力方向大致平行的多条短裂缝。
二、温度变化引起的裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。
在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。
温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。
引起温度变化主要因素有:
1、年温差。
一年中四季温度不断变化,但变化相对缓慢,对桥梁结构的影响主要是导致桥梁的纵向位移,一般可通过桥面伸缩缝、支座位移或设置柔性墩等构造措施相协调,只有结构的位移受到限制时才会引起温度裂缝,例如拱桥、刚架桥等。
我国年温差一般以一月和七月月平均温度的作为变化幅度。
考虑到混凝土的蠕变特性,年温差内力计算时混凝土弹性模量应考虑折减。
2、日照。
桥面板、主梁或桥墩侧面受太阳曝晒后,温度明显高于其它部位,温度梯度呈非线形分布。
由于受到自身约束作用,导致局部拉应力较大,出现裂缝。
日照和下述骤然降温是导致结构温度裂缝的最常见原因。
3、骤然降温。
突降大雨、冷空气侵袭、日落等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生温度梯度。
日照和骤然降温内力计算时可采用设计规范或参考实桥资料进行,混凝土弹性模量不考虑折减。
4、水化热。
出现在施工过程中,大体积混凝土(厚度超过2.0米)浇筑之后由于水泥水化放热,致使内部温度很高,内外温差太大,致使表面出现裂缝。
施工中应根据实际情况,尽量选择水化热低的水泥品种,限制水泥单位用量,减少骨料入模温度,降低内外温差,并缓慢降温,必要时可采用循环冷却系统进行内部散热,或采用薄层连续浇筑以加快散热。
5、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当,混凝土骤冷骤热,内外温度不均,易出现裂缝。
6、预制T梁之间横隔板安装时,支座预埋钢板与调平钢板焊接时,若焊接措施不当,铁件附近混凝土容易烧伤开裂。
采用电热张拉法张拉预应力构件时,预应力钢材温度可升高至350℃,混凝土构件也容易开裂。
试验研究表明,由火灾等原因引起高温烧伤的混凝土强度随温度的升高而明显降低,钢筋与混凝土的粘结力随之下降,混凝土温度达到300℃后抗拉强度下降50%,抗压强度下降60%,光圆钢筋与混凝土的粘结力下降80%;由于受热,混凝土体内游离水大量蒸发也可产生急剧收缩。
三、收缩引起的裂缝
在实际工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。
在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩(干缩)是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。
塑性收缩。
发生在施工过程中、混凝土浇筑后4-5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。
塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。
在骨料下沉过程中若受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
在构件竖向变截面处如T梁、箱梁腹板与顶底板交接处,因硬化前沉实不均匀将发生表面的顺腹板方向裂缝。
为减小混凝土塑性收缩,施工时应控制水灰比,避免过长时间的搅拌,下料不宜太快,振捣要密实,竖向变截面处宜分层浇筑。
缩水收缩(干缩)。
混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。
因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面
收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。
混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。
如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。
自生收缩。
自生收缩是混凝土在硬化过程中,水泥与水发生水化反应,这种收缩与外界湿度无关,且可以是正的(即收缩,如普通硅酸盐水泥混凝土),也可以是负的(即膨胀,如矿渣水泥混凝土与粉煤灰水泥混凝土)。
炭化收缩。
大气中的二氧化碳与水泥的水化物发生化学反应引起的收缩变形。
炭化收缩只有在湿度50%左右才能发生,且随二氧化碳的浓度的增加而加快。
炭化收缩一般不做计算。
混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。