从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题

从建筑结构制定谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝

问题

前言

自2001年起，苏州市从预制多孔板体系转化为商品混凝土现

浇板体系。现浇钢筋混凝土楼板在结构安全和使用功能方面比预制板

优越得多，但是楼板裂缝不断增加。大多数消费者对楼板裂缝缺乏必

要常识，统视裂缝为有害，担心楼板裂缝会引起建筑物倒塌，反应极

为敏感，近年来成为投诉热点，开发商和承包商为此的花费亦逐年增

长。

1楼板裂缝种类

1.1温差裂缝

由于温度变化，混凝土热胀冷缩而形成的裂缝，此类裂建一般

集中在东西单元的房间、屋面层和上部楼层的楼板。

1.2结构裂缝

虽然现浇楼板承载力均能满足制定要求，但由于预制多孔板改

为现浇板后，墙体刚度相对增大，楼板刚度相对减弱。因此在一些薄

弱部位和截面突变处。往往容易产生一些结构性裂缝。例如：二啬角应

力集中处的45。斜裂缝，板端负弯矩较大处的板面裂缝等。

1.3构造裂缝

PVC管处混凝土厚度减薄，容易出现裂缝。

1.4收缩裂缝

混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易

形成各种收缩裂缝。

2楼板裂缝形式

45°斜裂缝

该裂缝常出现在墙角，特别是房屋东西两端房间，呈45。状。

纵横向裂缝

该裂缝一般B现在跨中、负弯距钢筋端部、PVC电线暗管敷埋

处。

2.3长裂缝

一部分房间预埋PVC电线管的板面上出现裂缝，裂缝宽度达

0.2mm〜0.3mm左右。这种裂缝仅在楼板表面出现，板底无裂缝。

2.4不规则裂缝

裂缝出现部位形状无规则，或散状或龟裂状。一般发生在房屋

东西两单元、阁楼顶层部位。

3从制定方面分析裂缝及控制方法

造成现浇钢筋混凝土楼板开裂有制定原因、施工原因、材料原

因，本文仅从制定方面进行探讨。随着苏州市经济的快速发展、建设

任务增加迅猛，勘察制定队伍亦在迅速扩展，苏州市住宅工程相当一

部分是由乙级和丙级制定单位承当。住宅制定单位低资质，或由于制

定市场管理的不到位，造成低资格制定人员挂靠制定，而挂靠单位收

取一定比例管理费后，就盲目盖章、签字，根本不对图纸的结构安全、

合理性、完整性等认真审核。结果是一部分住宅工程勘察制定质量低

下，问题较多。另一个原因是，一些住宅开发商任意压价，片面降低

勘察制定费，以收费最低为主要条件选择勘察制定单位，同时又不讲

合理制定时间，限期开工，逼迫提前出图，造成施工图制定深度不够,

问题必定较多。

3.1建筑制定方面原因

3.1.1斜屋面、露台、外墙节能保温措施不够

苏州市一年之内气温变化较大，夏季最高温度可达4(rc以上,

冬季温度最低可达-4寸〜-7(，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，如果未采用保温措施，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。同样，屋面如果未设保温层，顶层楼板

会因热胀冷缩而引起开裂。

目前与温度有关的裂缝计算公式有:

0.3%〜0.5%；

卜均拉层厚度(强约束区)；

E-混凝土弹性模量；

Cx-水平约束系数；

ch、arcch-双曲余弦及双曲余弦反函数;

a-线膨胀系数，一般状况eIaTI,当£p»IaTI时取

£p=IaTI,[L]f8。

裂缝开展宽度：

6f=2itEHCxaTth3L2(6)

5fmax=2U)EHCxaTthBLmax2⑺

8f=2*EHCxaTthPLmin2⑻

P=CxEH(9)

式中，力-裂缝宽度经验系数；

Cx-约束系数。

3.1.2住宅长度超长

住宅平面超长，由于温差和材料变形，会造成墙体和楼板横向

开裂。仅就长度而言，结构长度与应力呈非线性关系，如结构长度小

于规范要求，结构内力影响很小。

3.1.3平面形状

当住宅卧室沿长度、宽度方向尺寸变化，由于楼板刚度不一致,

会产生不相同变形，引起薄弱部位开裂。

3.2结构制定方面原因

3.2.1近代国际上结构的制定原则是，整个建筑结构的功能

必须满足两种状态的要求：①承载力极限状态，以保证结构不产生破

坏，不失去平衡，不产生破坏时过大变形，不失去稳定。②正常使用

极限状态，以保证结构不产生超过正常使用状杰的变形、裂缝及耐久

性、振动及其它影响使用的极限状态。目前人们对第一极限状态已给

于足够重视并严格执行，而对第二种极限状态却常常被忽视。

3.2.2从钢筋混凝土现浇楼板各种受力体系分析，无论是按

单向板制定还是按双向板制定，是单跨还是多跨连续板制定；无论是

板端支承在砖墙上还是支承在过梁或剪力墙内，受力状态合计都是局

限于楼板平面的应刀变化（按弯矩配置抵抗正、负弯矩的受力钢筋）、

板平面的受剪变形。即使是合计板端嵌固端节点产生弯矩，也只是合

计板平面弯曲或屈曲所产生的应力。在楼板受力体系分析时，关于现

浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形，根本没有合

计。

3.2.3目前不少制定人员只按单向板计算方法来制定配置楼

板钢筋，支座处仅设置分开式负弯矩钢筋。由于计算受力与实际受力

状况不符，单向高强钢筋或粗钢筋使混凝土楼面抗拉能力不均，局部

较弱处易产生裂缝。部分制定人员对构造配筋，放射筋设置不重视或

不合理，薄弱环节无强化筋。

3.2.4结构制定对板内布线引起裂缝的构造合计不够。住宅

电器、电信快速发展的今日，现浇楼板内暗敷PVC电线管越来越多，

甚至有些部位三根交错叠放，两根管交错叠放更为普遍。PVC管错叠

处板的抗弯高度大大降低，从而减弱了板的抗弯性能。

3.2.5对开口楼板，特别是开洞口比较大的双向板，制定时

往往只合计楼板在竖向荷载作用下的洞匚四周强化配筋。由于纵向的

受力钢筋被切断，而忽视了板与墙体或板与梁的变形协调问题。这时

如墙或梁的刚度较大，板的孔边凹角处未必出现应力集中现象，开洞

板易发生翘曲。

3.3建筑制定控制措施

3.3.1屋面与外墙采用保温措施按照国外建筑制定常规的做

法,屋面设保温隔热层，使屋面的传热系数〈LOW/m2・K；外墙外

表面或内表面相应设置保温隔热层，同时外墙面宜采纳浅色装饰材

料，加强热反射，减少对日照热量汲取。依据苏州的具体状况，屋面

和外墙的保温制定应通过热工计算，在不同季节均应能达到《夏热冬

冷地区居住建筑节能制定标准》和《江苏省民用建筑热环境与节能制

定标准》要求，彻底解决温度应力对屋面和墙体的破坏。

3.3.2适当控制建筑物长度依据《混凝土结构制定规范》

(GB50010-2002)和《砌体结构制定规范》(GB体003-制01),为避免

结构由于温度收缩应力引起的开裂，宜采用设置伸缩缝，伸缩健间距

为30nl〜50nl.多层住宅建筑控制长度建议不大于50m,高层应控制在

45m以内。如果超过此长度，应设置伸缩缝。超长量不大时，可采纳

设置后浇带的方法，以减少混凝土楼板收缩开裂。

3.3.3住宅平面形状控制住宅平面宜规则，避免平面形状突

变。当楼板平面形状不规则时，宜设置梁使之形成较规则平面。当平

面有凹口时，凹口周边楼板的配筋宜适当强化。

3.4结构制定控制措施

3.4.1工程裂缝产生的主要原因是混凝土的变形。如温度变

形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等，此类因变形引起的裂建几乎

占到全部裂缝的80%以上。在变形作用下，结构抗力取决于混凝土的

抗拉性能，当抗拉应力超过制定强度时，应验算裂缝间距，再依据裂

缝间距验算裂缝宽度。

3.4.2现浇板板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小

于110mm（厨房、浴厕、阳台板最小厚度不小于90nm1）。有交叉管线

时板厚不宜小于120mm.

3.4.3楼板宜采纳热轧带肋钢筋以增加其握裹力，不宜采纳

光圆钢筋。分布钢筋与构造钢筋宜采纳变形钢筋来增加与现浇混凝土

的握裹力，对控制楼板裂缝的效果较好。

3.4.4制定时注意构造钢筋的布置十分重要，它对构造抗裂

影响很大。对连续板不宜采纳分开式配筋，应采纳上、下两层连续式

配筋；洞口处配强化筋；对混凝土梁的腰部增配构造筋，其直径为

8nlm〜14mm,间距约200mm.

3.4.5屋面层阳角处、东西单元房间和跨度23.9m时，应设

置双层双向钢筋，阳角处钢筋间距不宜大于100mm,跨度23.9m的楼

板钢筋间距不宜大亍150mm.跨度V3.9m的现浇楼板上面负弯矩钢筋

应一隔一拉通。外墙转角处应设置放射钢筋，配筋范围应大于板跨的

1/3,且长度不小二2.0m,每一转角处放射钢筋数量不少于7根，

钢筋间距不宜大于100mm.

3.4.6现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30,特别状况

须采纳高强度等级混凝土或高强度等级水泥时，要合计采纳低水化热

的水泥和强化浇水养护，便于混凝土凝固时的水化热释放。

3.4.7在预埋PVC电线管时，必须有一定的措施，PVC管要

有支架固定，严禁两根管线交叉叠放，确须交叉时应采纳专门制定的

塑料接线盒，以防止塑料管在管线交叉对混凝土厚度削弱过多。在预

埋电线管上部应配置钢筋网片，(4@100mm宽度600mln)。假设用铁管

作为预埋管时，宜采纳内壁涂塑黑铁管，一方面既能保证黑铁管(不

镀锌钢管)与混凝土的粘结力，同时也有利于穿线和不影响混凝土的

计算高度。

3.4.8后浇带处理

(1)后浇带应设置在对结构受力影响较小部位，一般应从梁、

板的1/3跨部位通过或从纵横相交部位或门洞口的连梁处通过。后

浇带间距不宜超过30m.

(2)后浇带宽度为700mm-1000mm,板和墙钢筋搭接长度应

不低于45d,且同一截面受力筋搭接不超过50%.梁、板主筋不宜断开,

使其坚持一定联系性。

(3)后浇带浇筑时间不宜过早，以能将混凝土总降温及收缩

变形完成一半以上时间为佳。从目前混凝土的收缩量来看，估计3〜

6月方能取得显然效果，最短不少于45天。在苏州这样软土地区，

后浇带浇筑时间应在主体封顶以后，方可有效地释放