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现浇钢筋混凝土楼板裂缝的设计原因与控制措施

作者：章 劲

来源：《科技经济市场》2008年第03期

摘 要:建筑工程中现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝现象比较普遍，原因较多，从设计方面对产生裂缝的各种因素进行探讨，并提出了在设计过程中进行裂缝控制的建议和方法。 关键词:现浇钢筋混凝土楼板；裂缝；设计；控制措施

近年来，为提高建筑结构的整体性及抗震性能，在民用建筑中普遍设计应用现浇钢筋混凝土楼板、楼盖。但现浇板却常常出现大量的裂缝，即便是严格按规范进行设计的工程，有一些楼板裂缝仍难以避免。针对这一问题，本文从设计方面对产生裂缝的各种因素进行探讨，并提出了在设计过程中进行裂缝控制的建议和方法。

1.现浇钢筋混凝土楼板常见的几种裂缝

1.1建筑中部平面宽度突然变窄处，板的跨中部位垂直于纵墙方向开裂，一般为贯穿性裂缝。

1.2在房间平面尺寸不规则时，常在其凹角产生平行于纵向或横向墙面方向的裂缝或斜裂缝，裂缝宽度为0.1～0.2毫米，常呈贯穿性状态。

1.3长形住宅靠近顶端单元的两个相交的外墙角处的现浇楼板，时常会发生与两个外墙成45?夹角的斜裂缝，裂缝与外墙角垂直距离约有50～100厘米。裂缝宽度自工程刚竣工时的0.1毫米，会发展到0.3毫米，多数是沿楼板厚度贯穿性裂缝。

1.4在现浇楼板内预埋塑料电线管方向的板面上部有通长裂缝，裂缝宽度达0.2～0.3毫米左右，一般在楼板表面上出现，板底无裂缝。

1.5在现浇楼板后浇带界面上，发生沿楼板厚度的贯穿性裂缝。

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2.从设计方面分析楼板开裂的原因

2.1建筑设计方面的原因：

2.1.1建筑平面超长，由于温差和材料变形，会造成楼板横向开 裂。仅就长度而言，如结构长度小于规范要求，结构内力影响很小。

2.1.2收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上，在建筑设计中，一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题。如建筑平面不规则，而结构设计时又没有采取加强措施，在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中，从而造成板开裂。

2.1.3对于砖混结构住宅，由于夏天室外墙体温度高于室内温度,结构外墙面在高温下发生受热膨胀，如果未采取保温措施,在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下，东西单元的卧室楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝。特别是外墙面如采用易吸收热量的暗色调装饰面层，此类裂缝就更为常见。同样，屋面如果未设保温层，顶层楼板也会因热胀冷缩而引起开裂。

2.2结构设计方面的原因：

2.2.1建筑结构设计时必须满足两种状态的要求：一是承载力极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或不适于继续承载的变形。二是正常使用极限状态。这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。在混凝土结构设计规范中规定结构构件正截面的裂缝控制等级分为三级。而在大多数情况下，对于钢筋混凝土楼板裂缝控制等级定为三级，属于允许出现裂缝的构件，规范规定其最大裂缝宽度一般不应超过0.3毫米。

2.2.2对钢筋混凝土现浇楼板受力状态考虑仅局限于楼板平面的应力变化（按弯矩配置抵抗正、负弯矩的受力钢筋）、板平面的受剪变形。即使是考虑板端嵌固端节点产生弯矩，也只是考虑板平面弯曲或屈曲所产生的应力。在楼板受力体系分析时，对于现浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形，根本没有考虑。

2.2.3现行规范侧重按强度考虑，而针对控制温度应力与混凝土收缩应力进行的配筋往往考虑不够。由于墙体或边梁变形会牵连楼板，使楼板在板角部位产生拉伸变形，按传统的概念在板角部位增加抵抗负弯矩钢筋的目的，只是考虑楼板在承受竖向荷载作用下的弯曲变形，没考虑墙体或边梁对楼板的影响。所以，即使在端跨的板角增加了负弯矩钢筋或增加放射形配筋，但还是避免不了端部楼板板角的45?方向裂缝。

2.2.4由于结构计算的疏忽，现浇板设计偏薄，未做挠度验算，或设计中未充分估足装修荷载、使用荷载（即设计活荷载偏小），以致设计受力小于实际受力，因此造成板开裂。

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2.2.5对于具有预埋管的楼板在防止板裂缝的构造措施考虑不够。由于预埋的PVC管与混凝土握裹力非常小，PVC管密集部位的楼板出现混凝土“真空”，势必大大降低楼板在抗弯时的计算高度，从而减弱了板的抗弯性能。

2.2.6对于开孔的楼板，特别是孔开的比较大的双向板的设计问题，更多的只是考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口四周加强钢筋，往往忽略了如果周围的支承点是剪力墙或深梁时的板与墙体或者板与梁的变形协调问题。如果墙体或梁的刚度较大，板的孔边凹角处必然出现应力集中，开洞楼板出现翘角现象，进而导致楼板开裂。

2.2.7一般在建筑物的结构设计中，为了充分发挥混凝土的强度特性及抗震设计原则，楼板及梁的混凝土强度等级往往比柱低；特别是高层建筑的下部几层这种现象比较普遍。但是，如果梁板与柱的交接处处理的不好，不同强度等级的混凝土的收缩变形不协调，就会造成交接处板的开裂。

2.2.8建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时，可以考虑采用后浇带的方法适当增大伸缩缝的间距，但是后浇带不能解决由温度变化引起的结构应力集中，更不能代替伸缩缝。有一些结构设计者为了不设伸缩缝随意设置后浇带而造成后浇带处开裂。

3.防止现浇混凝土楼板产生裂缝的措施

3.1建筑设计方面的措施：

3.1.1建筑平面形状宜规则，尽量避免平面形状突变。

3.1.2建筑物的长度应适当控制。多层建筑长度应控制在55米内，高层建筑应控制在45米以内为宜。超过此长度时，应采取构造措施，设置伸缩缝。不要因为建筑外观的需要而随意取消伸缩缝。

3.1.3屋面与外墙应采取保温隔热措施。保温隔热层可以减少因阳光辐射而导致的屋面结构升温，减少温度应力对楼板的影响。外墙面应采用浅色材料装饰，增强热反射，减少热量吸收，同样可使内部结构层的温度应力减少。 3.2结构设计方面的措施：

3.2.1结构开口和突出部位因收缩应力集中易于开裂，与室外相连的出入口受温差影响大也易开裂，这些部位的现浇板应适当增加附加筋，以增强其抗裂能力。