结构(荷载)裂缝

1、第 4 章 1引言由结构（荷载月）发的裂缝，大致可以划分为：抗弯裂缝；剪切裂缝；表的结构裂缝的形态如图 41，图42 所示。此外，与结构裂缝容易混同的裂缝形态也列于图 43，图 44，以便参考。钢筋混凝土构件（RC）中，如果构件发生的抗拉应力超过了混凝土的抗拉强度，就会产生裂缝。至今为止在钢筋混凝土结构中，以钢筋承担抗拉应力；一来，但这种裂缝属于内部封闭式裂缝。在建筑结构物中，即使发现由于结构原因而出现的裂缝，也不一定要修补、补强；但是，要根据发生裂缝的部位和裂缝宽度等，对美观、安全性及耐久性等方面，进行综合判断，采取相应的对策。如果判断是有害的裂缝，就需要进一步分重要的。在本章按照不同类型的

2、荷载引起的结构裂缝分别整理介绍如下。2施工荷载引起结构的开裂这是十分重要的。早期混凝土强度还没有充分发展起来，如果受到荷载的作用，必然引起开裂。强度很低，所以会产生早期裂缝。特别是支撑在土壤上的立下沉，导致早期硬化的楼板开裂，如图 45 所示。筑混凝土后，在未到达必要强度之前，就撤去模板支撑，在楼板上表面，会出现圆形的弯曲裂缝；或者由于上层的施工荷载过大，也会产生这种弯曲裂缝。在 2 层或 3 最大施工荷载（包括楼板本身自重）预计是（自重十模板重）的2.1 倍左右。特别是施工荷载超过设计荷载的情况下，验算结构开裂是很重要的。而是用一种镀锌铁皮做成模板，模板也是结构的一部分；把混凝土浇筑在这种模

3、板上，混凝土硬化后镀锌铁皮就是楼板的一部分。这种复合式的钢筋混凝土示。这种施工方法，特别是没有设置支撑，板的跨度大时，在支承端附近会产生裂缝，应加以注意。除了弯曲应力之外，也会产生收缩应力而引起的裂缝。这就需要增加补强钢筋，以降低对混凝土的收缩应力，从而降低这种复合板的收缩开裂。3长期荷载引起的开裂上的活荷载。各个国家在结构设计时，活荷载取值的标准不同，荷载系数不同，同。例如，各国对办公楼层设计活荷载的标准值如下：由表 41，表 42 可见，我国设计时活荷载的设计标准值低于其他国家，是最低的。在结构设计时，荷载设计值荷载的标准值荷载系数。 135 15。这样，在相同的混凝土强度标准值下，我国混

4、凝土强度设计值又高于其他国家。也即安全性低于其他国家。在长期荷载作用下，往往会容易产生开裂。431剪切开裂梁开裂。体，混凝土强度低（C20 的的作用力很大，造成墙体开裂，如图 47 所示。游泳馆两边看台如图 48ab 所示。某高校的 E 支承在现浇钢筋混凝土墙体上，墙体的混凝土强度很低，强度等级C20，如图 49 所示，承载力很低，抗剪配筋很少，放在梁的承垫处产生剪切裂缝，如图 410 所示。432板的挽度过大引起的开裂日本调查了 19601970 年竣工的钢筋混凝土建筑结构物，由于设计荷载标期垂直荷载作用下，楼板支承端的上表面和下面的跨中央，会产生开裂；而且裂缝和板的挽度都一直在继续增长。楼

5、板发生的裂缝图形如楼板上表面的开裂宽度，在饰面砂浆表面上能观察到宽度超过 lmm 的裂缝。楼板躯体混凝土表面上有许多宽度外 0.3mm 端部的开裂，产生弯矩重分配，跨中的弯矩增加，挠度变形也进一步增大。433粘结徐变的性能承载力，从而引发钢筋混凝土结构的开裂，如图 412 所示。10d 时的变形值是初期值的 1.5 倍。但其后，钢筋拔出的移动量小；在加荷 1 年时的变形值只是初始值的 2 被拔出的情况有很大不同。变、干燥收缩又会产生新的开裂，随着时间的增长，烧度也逐渐增大。如果不及时修补，其后的问题会很多。这些都与钢筋和混凝土粘结徐变有关。4疲劳荷载作用下的开裂用下，构件就受到损伤。也就是说，

6、由于反复疲劳作用，即使作用荷载在开裂荷大。这是由于反复荷载作用，产生疲劳，造成混凝土强度降低而引起的。钢筋和混凝土的粘结劣化，也是其中原因之一。 200 万次的试验，得出了这样的结论：在静力强度 65左右的抗压应力反复荷载作用下，出现了疲劳破坏，如图 413 所示。型钢筋的粘结疲劳性能，粘结强度（一个方向的）与疲劳荷载比为S，达到某一滑移值时的次数为 N 时，研究的各种关系如图 414 所示。由图 413 可见：应力比 S 在 8090 N=107 414说明：S=0.6，滑移值达到 0.5mm 时，疲劳荷载作用仅 10 万次；滑移值=1.0mm时，疲劳荷载作用约 500 万次。5动荷载作用引

7、起的开裂会观察到裂缝，过后裂缝又闭合；从某一时期开始，行车通过时发生裂缝，过后路桥，在超载车的高频率作用，以及Cl 等各种劣化因子的作用，发生了日益严重的开裂损伤，甚至破坏。表面，一开始出现圆形的弯曲作用的裂缝，沿着梁的四周发生，并逐渐扩大。开凹陷。另一方面，在板的下面发生弯曲裂缝。由于损伤扩大，以及开裂掉角，混图 415 发展到不能使用。的原因和移动荷载之间的关系。仓库楼板设计的流程如图 416 所示。6地震荷载作用引起的开裂破坏1978 年唐山大地震，整个唐山的建筑物几乎全部倒坍，死亡20 多万人。唐山地震时对建筑结构物破坏实例如图 417 所示。2000 年时的台湾大地震也是强烈大地震。

8、地震对建筑结构的典型破坏如图 418 所示。高。因此，地震时，掺杂在墙体中建造的短柱、短梁等构件，经常看到的是剪切开裂破坏。裂破坏通常都是脆性破坏。筋）太少，没有足够的抗剪能力，放在地震时，钢筋混凝土结构物大片倒坍。当抗弯强度和抗剪强度比大约为 1.0 左右，剪切破坏的可能性要高一些。461梁、柱构件发生的开裂 419 开裂破坏的试件列于图 420。抗弯屈服以后，多数发生剪切和粘结开裂破坏，最终在支承处受弯和压坏。由图 420 有优异的抗弯能力。462墙壁开裂由于地震，墙壁产生的开裂多为斜向开裂和 X 字型开裂，这是剪切裂缝的图形，如图 421 所示。但是，发生斜向开裂的状况，与墙体混凝土的收缩（干燥、温度变化）而产 422 裂就会清楚了。7不同沉降引起的开裂由于建筑物基础的不同也会发生弯曲、剪切开裂等，如图423触的地基梁受害的可能性很构物的损伤状况，进行诊断。8预测抗弯开裂的裂缝宽度在钢筋混凝土结构中，多多少少会存在一些结构裂缝，这是允许的。但是，收入到附录中。木提出计算裂缝宽度的关系式来计算，当梁的裂缝宽度为 0.3mm 时，对应的钢筋应力是 200N/mm 2tf/cm ）左右。进一步扩大这种设想，如果裂缝宽度超过22