框架剪力墙结构楼板裂缝

框架剪力墙结构楼板裂缝分析【摘要】本文针对框架剪力墙结构楼板产生的裂缝，考虑相关荷载作用，采用有限元方法进行分析，得出裂缝成因，并为今后防止和减少类似裂缝的产生和发展从设计方面的结构构件布局、配筋形式等方面提供理论借鉴。【关键词】框架剪力墙结构裂缝温度荷载结构布局配筋形式有限元【Abstract】Thepaperaimsatthecrackofframe-shearwallstructurefloor.Iteducesthecauseofthefloorcrackbyfiniteelementanalysisconsideringcorrelationloads.andusesforreferenceforavoidingandreducingthesimilarcrackproducinganddevelopingbyconsideringstructurelayou、reinforcingsteelbarformindesign.【Keywords】frame-shearwallstructurecracktemperatureloadstructurelayoutreinforcingsteelbarformfiniteelement引言近几年来，在进行结构鉴定工作中接触了不少不同结构形式的建筑物产生的各种各样的裂缝，有的是结构裂缝，将影响结构的安全性，有的是非结构裂缝，虽然不直接影响结构安全，但影响使用性与耐久性，更多的情况是影响业主的使用心理，因而如果我们能正真分析这些裂缝产生的原因，并从拟建建筑开始，从设计方面包括结构布局、构件位置、配筋方式等方面就开始注重结构裂缝有可能产生的部位并针对其从设计方案开始做相应的调整，以及施工中注意严格按照技术要求把关，将使这些建筑物的裂缝的产生以及发展大大减少。本文仅讨论了框架剪力墙结构中楼板较为严重的裂缝形式，并将在以后的文章中陆续讨论其它结构形式的建筑裂缝。实例分析（一）工程概况某工程综合实验楼，结构形式为钢筋混凝土框架－剪力墙，其中地下部分一层，地上部分为12层。该建筑于1988年完成设计，约上世纪90年代初期建造完毕。建筑平面近似呈“Z”形，总长75.6米，总宽37米，总高45.6米，建筑面积约为17300平方米。结构平面简图见下图标准层裂缝分布示意图，其中在纵轴L和M之间设置净距为100mm的变形缝缝将该建筑分为两部分。该综合实验楼基础采用天然基础，地基承载力为150kPa。该建筑结构安全等级为二级，其重要性系数γ=1.0，该建筑位于地震烈度区划图的8度区，框架抗震等级为二级，剪力墙抗震等级为一级。该建筑一直正常使用至今，现在业主进行重新装修时，发现几乎每层东西侧楼板上部都有明显的近45º斜裂缝（地板装修为木地板加地毯，使用期间无法发现），个别细微裂缝延伸至钢筋混凝土剪力墙上。（二）现场调查现场调查，该建筑近似呈“Z”形，但总体东西向较长，南北向较短，为钢筋混凝土框架－剪力墙结构，结构构件布置见下图标准层裂缝分布示意图，从图中可以看出，该结构图一框架分布在中间部位，剪力墙则位于“Z”形结构两南北段的东西两侧端部。中间设置变形缝。该建筑地下一层为箱形基础形成的地下室，层高4米；地上部分共12层，最大柱网为7.2米×7.2米，框架柱截面尺寸多数为600mm×600mm、框架梁截面尺寸多数为300mm×700mm，剪力墙厚度四层及以下为300mm、四层以上为250mm。钢筋混凝土强度等级三层及以下为C30、三层以上为C25。填充墙分别为砖和加气混凝土砌块两种形式，并均有拉结筋与框架柱连接。师经现场观住察，裂缝存主要出现疲在以下部市位（详见野上图标准岁层裂缝分拢布示意图傅）：绩2元～饱3急轴润的肢E稀～特H亲之间艳与棍J伸～观K弄之间西端厅的楼板面激，裂缝形海式为西北伪角与西南恢角沿大联约状45º坟斜线形式欠，缝宽最篇大达姓到张2m赶m亡，范围约脑占半个柱脉距，从一钓层至十二练层基本均饲有，个别群楼板裂缝城延伸至钢堵筋混凝土帐剪力墙，夏但墙上裂虑缝较细微极，缝宽最佳大捆约昌0.3m迷m箩；缺6支～翼8变轴省的殿E架～反H肥之间东端舒的楼板面妈，裂缝形晨式为东南粉角沿大头约帐45倡º问斜线形式羊，缝宽与跟范围与上白述崖1雾基本相同芳；阴8详～荡1/1绒0偷轴桂的血J冬～肃K密之间西端铅的楼板面洞，裂缝形娇式为东南字角沿大异约答45肿º查斜线形带式，缝宽京与范围与役上业述辰1交基本相同焦；沿1股7颜～蒸2找0迷轴秆的执E换～抖H菌之间折与环J念～生K循之间西端且的楼板面虹，裂缝形惠式为东北拳角与东南尖角沿大秀约蹄45舞º棋斜线形式咏，缝宽与栏范围与上支述振1慕基本相同料；另外在并一些层妈的井5繁～喂6粉轴百、常1李3涂～肚1漆5驻轴梦、轿1社5灰～贵1躺7决轴之间的盒楼板面有建南北走向舍的裂缝，慨裂宽最大底达宅到秧2m蹲m榴。把综合上述按裂缝，有千如下特点亚：较严重描的裂缝均柱分布在建博筑物西北筐、西南和端东北、东难南繁约且沿岸45瓣º意方向的钢绸筋混凝土嗽楼板面，炉而此处正往是结构大跃片剪力墙准所在部位限，裂宽最筑大闹达垦2m残m垃，并且有嫂少数裂缝样延伸至剪嘱力墙，但需剪力墙裂吃宽较小，遮在浸0.3m拼m枕以下；其弦余裂缝分适布基本均戴在东西两晚端沿南北唤走向的板梨面猴。为陷（三）裂此缝产生原锄因分析披根据现场意调查结果业，得知较盲严重裂缝旱均分布在腔建筑物的漠各段东西室外围角部幅约湖沿睬45稍º腿方向的板厦面。下面淋分别从结晴构布置与播楼板承载管力有限元消分析方面混对裂缝产尽生的原因出进行分析铸。惩从结构竣农工图可以书看出，该腰框架－剪出力墙结构贸的框架位础于结构中德部，大片遍剪力墙分思别在建筑毁物外围的梁各个角部赌，也正是龟现场调查批得知的裂仅缝较严重誓的部位。堡对于框架皮－剪力墙优结构，也塌正是由于评大片剪力草墙分布于拴建筑的外宴围，温度载荷载不容莲忽视。颤下面采用陶计算程序映SAP2何000金取标准层插建模对楼柳板进行包扑括温度荷章载作用下疑的静力有更限元分析磁。主要考具虑的荷载北为：自重甩恒载肚（配3.5殖kN/m靠²翻）、活葛荷翁5.0愈kN/m俭²段）哈、鞭多温度荷载笑：考椒虑碧5致0清摄氏度的班温度变化自（北方地衣区）等。轻楼板内力透分析结果伐见图二为润温度荷载旁作用下楼遭板面的应劳力皱,贡由图中可扎以看出，医考虑温度立荷载变化抗后楼板面符的应力分垦布，在该分建筑物角雕部板面混咏凝土释沿坛4生5兄度方向拉既应力较大哭，因而，删在多数层疑的角部会丝出廊现僵4灭5卖度斜裂缝壁；另外由炊图二看逮图翁二润参存温度荷载表作用下板灭面应力图诵（一）矩出，与中除间板面的迈东西向拉就应力也较括大，因而躁该处板面损会有南北安走向通长烟的裂缝。棚现在多数娇结构设计胜人员在进散行类似常俘规结构设掘计时不考袜虑温度荷触载的作用领，但从以爹上实例分务析类似大晋片剪力墙警分布在建舍筑外围时依温度荷载攻不容忽视条。其实从老以上分析战中可知，毁如果该结伸构趁对设计布倚局加以调竭整，把大括片剪力墙值设置在建沃筑的中间妇部位，这很些温度裂取缝将明显墓减少（左拣图三即把淘剪力墙调改整到建筑染中部位置摧得出的温写度荷载下采的板面应迁力图，图暴中可看出别板面应力松分布比较嫌均匀，无栗太大拉应锻力区域）浪；另外，必如果即使割结构布局或不变，在范设计楼板搂配筋时，摇在这些楼触板角部的歉板面适当樱设置角筋拐、其它袍图纠三晒活秤温度荷载唤作用下板杜面应力图孝（二血）驱丢洽板面设置腰负筋，以讯承担温度切荷载在板骨面产生的图拉应力，业也能有效迈地防止和燕减少温度燥变化产生拒的裂缝。三结论晶以上分析铺得知，框拌架－剪力君墙结构在泉进行结构库初步设计嫌时应考虑原到大片剪谊力墙的位鸦置，尽量休不要分布叠在建筑外耕围，以减祖少温度裂侄缝，如果震有特殊原贼因必须放抄置在外围割，应在楼替板以及与味其相连的五剪力墙中枣适当增加胶配筋，以乡抵御温度倚荷载引起课的裂缝。鸦其实即使戏是砖混结尿构、纯剪答力墙结构核等也应该浪考虑温度讯荷载的影乖响，防止追和减少类童似裂缝的丽产生和发服展，防患粪于未然，场减少不必新要的纠纷检和人力、特财力的浪激费幻。降参考文献鸣[1]恰谈李惠强，妥建筑结构齿诊断鉴定币与加固修短复，华中蠢科技大学烛出版社剂，杨200喊2也年捡1记月胸[2]顷姓王济川，梁《建筑物袄的