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  4. 北京聚合筋建筑修復技術中心

    BJ Yejian Construction Crack Repair Center

    利用構造縫控制混凝土裂縫

            混凝土裂縫普遍存在的,本文簡述了從設計的角度,如何利用構造縫控制混凝土裂縫的方法。
            從設計的角度,控制非受力裂縫的方法有兩類:“堵”與“導”。“堵”即采用配筋構造措施來分散裂縫并限制其寬度。“導”則是要減少約束應力的積聚,主要由混凝土結構中“構造縫”的設計解決。約束應力雖難以避免,但只有在結構體積、尺寸較大時積累較多才可能引起裂縫。如果能主動地用構造縫將混凝土結構劃分為體量不大的若干區域,則約束應力的積累比較有限。立足于積累應力的釋放,裂縫就可以得到控制——這就是結構中構造縫的設計。
            我國混凝土結構設計規范中有關構造縫的設計只有少數幾條,并統統稱之為“伸縮縫”,規定也相當簡單。在面對現在結構體量越來越龐大;形狀越來越復雜;混凝土收縮越來越大的情況,傳統的規定已很難適應?;炷两Y構中構造縫的作用和設計原則是混凝土結構理論中的重要部分,具有豐富的內容,國外這方面有較多的積累,可供我們借鑒和參考?;炷两Y構中的構造縫,按其功能可以分按以下分類:
            膨脹縫(伸縫)混凝土結構中某些局部體積膨脹、尺度加大易與其它部分造成變形差,設置伸縫加以隔離,以防止變形差積累過大。最常見的伸縮縫多位于屋蓋或山墻區域,是為防止日曬引起結構膨脹過大而設置的。
            收縮縫(縮縫)為防止混凝土在凝固過程中體積縮小、引起約束應力積累過高而設置的構造縫為縮縫??s縫的間距應考慮混凝土收縮性能而確定。對已經完成了絕大部分收縮的預制裝配式構件,可以適當放松。沉降縫 地基各部分差異較大或建筑物各部分層數不規則,荷載分布不均勻時,結構各部分沉降差難以避免,在沉降差較大的區域設置的沉降縫可以避免因此而產生的裂縫及次應力。
            抗震縫 這是為了避免建筑物在遭受地震作用時水平振動相互碰撞而設置的隔離縫??拐鹂p的設置與結構體型及建筑物高度、地震烈度等因素有關。
            體型縫 當建筑物體型龐大且形狀復雜時,應用體型縫將其分割為相對形狀簡單的若干區域,否則將在形狀突變的區域發生裂縫。例如啞鈴型、曲尺型的建筑一般均用體型縫分割為若干矩形、方型區域,以防止體型過大,造成裂縫。
            局部縫 混凝土結構的凹角或其他形狀突變處,由于應力集中往往在較小荷載作用下就引起裂縫。局部縫就是主動在這些部位開槽設縫并配以建筑處理,消除設縫帶來觀感或功能方面的不足。
            施工縫 現澆混凝土體積受到各種條件的制約,人為設計施工縫來作為施工澆筑區域的界限,這類施工縫存在著縫的接搓問題,近年經常采用的后繞帶也屬施工縫一類。
            拼接縫 裝配式結構中預制構件之間或預制構件與支承結構之間需要人為設置拼接縫,拼接縫是難以避免的,但應妥善處理使其不致形成影響觀感或使用功能的裂縫。
            控制縫(引導縫)建筑物體型、尺寸過大時,  收縮裂縫難以避免。與其不規則地到處開裂,不如通過構造措施(如預埋隔離片等)引導裂縫在預定的位置出現,并通過事先做好的措施(如預埋止水是、用飾條或線腳掩蓋等)加以控制,避免對外觀和使用功能的影響。
            混凝土結構的設計者在控制裂縫方面應發揮在有的作用,應結合工程的實際,在適當的位置設置構造縫,縫的形式可為全部斷開、局部斷開、只有回部斷開;接縫處的鋼筋也可是斷開、搭接、焊接或說城連接、連接等。在具體設計時應考慮以下問題:
            1.應充分考慮現代建筑體型龐大、形狀復雜、混凝土收縮的影響,合理布置構造縫,防止約束應力積聚過大;
            2.應綜合考慮各種構造縫的功能和受力特點,在實際設計中可以將不同功能的縫加以合并,做到一縫多能;
            3.根據縫的功能,合理設計縫的構造,采用全斷開、半斷開、部分斷開或后斷開等形式,使其能夠達到構造縫應有的功能和作用;
            4.縫的設計應使施工能夠實現,具有可操作性,便于實現設計意圖;
            5.應配套采取建筑處理手法及防水、防滲等措施,盡量減少設縫帶來的影響。
            結束語
            應該說在保證施工質量的前提下,如在設計中采取有效的裂縫控制手段,解決混凝土結構中的裂縫總是并不是很困難的事情。以上主要從構造中裂縫問題的方法,也需要通過工程實踐不斷地檢驗和完善。
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