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    广西凝土框架梁、顶板裂缝鉴定分析及加固处理
    作者:南宁加固公司  来源:建筑改造问题裂缝处理网  发表时间:2022/11/14 11:54:26  点击:33
    广西金固建筑科技有限责任加固公司混凝土构件产生的裂缝是各类建筑物中普遍存在的一种现象,混凝土裂缝的主要成因有下述两种:

    一是由外荷载的作用(直接作用、间接作用),即按常规计算的主要应力引起的裂缝;
    二是由不同程度的形变引起的裂缝 ,一般为收缩、温度、不均匀沉降等。

    外荷载的作用易产生结构性裂缝,而裂缝出现的位置、大小和发展趋势对建筑物的影响程度各不相同。区分清楚结构性裂缝和非结构性裂缝在分析过程中至关重要,这样才正确分析并客观判断裂缝对建筑的影响。本文对混凝土框架梁端出现的“八”字形裂缝和顶板出现的不规则裂缝进行研究,从不同角度分析该类裂缝的成因,即裂缝损伤位置、材料强度、地基基础、承载力 等,并提供加固处理意见,为该类问题提供借鉴。


    地基基础
    地基基础研究的重点为上部结构因地基不均匀沉降造成的裂缝和倾斜。若地基基础存在问题,产生不均匀沉降裂缝,其首先在低楼层体现,并由下而上逐渐减轻。现场通过对该建筑一层构件进行水平位移测量,并查看该建筑沉降观测报告,该建筑一层不存在因地基不均匀沉降造成的裂缝和倾斜。



    材料强度
    混凝土强度的确定需要现场采用回弹法对该建筑混凝土强度进行检测。该建筑现龄期混凝土强度按批评定结果为:一层混凝土抗压推定强度等级为 C25,二层混凝土抗压推定强度等级为C20,均不满足该建筑设计强度等级C30的要求。 


    承载力
    1)根据现场检测结果以及荷载调查数据,采用中国建筑科学研究院的 PKPM计算软件(2010版),对现阶段该楼主体结构进行了承载力复核验算,本次计算参数如下:
    恒荷载:发现裂缝时,该楼尚未装修,楼板荷载只考虑楼板自重和楼面做法;
    活荷载标准值:取施工荷载1.0kN/㎡。
    材料强度取值:一层构件混凝土强度等级取C25;二层构件混凝土强度等级取C20。
    承载力计算结果:一层构件承载力满足要求,二层部分混凝土梁承载力不满足要求。
    2)确保计算结果更加准确,选取该建筑二层典型裂缝的梁进行手算比对,具体计算过程如下:
    a梁正截面受弯计算:矩形梁截面宽度b=300mm,截面高度  h=600mm,混凝土强度等级取C20。 

    满足要求

    梁正截面受弯承载力满足要求。
    式中h<, SUB style="BOX-SIZING: border-box !important; MAX-WIDTH: 100%; FONT-FAMILY: ; OUTLINE-WIDTH: 0px; PADDING-BOTTOM: 0px; PADDING-TOP: 0px; OUTLINE-STYLE: none; PADDING-LEFT: 0px; MARGIN: 0px; OUTLINE-COLOR: invert; PADDING-RIGHT: 0px; overflow-wrap: break-word">0为截面的有效高度:AS、AS为受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积:为混凝土受压区高度为受压区纵向普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离;混凝土轴心抗压强度设计值取9.6N/mm?,纵筋HRB400,普通钢筋抗拉强度设计值fy360N/mm?,普通钢筋抗压强度设计值fy360N/mm?,箍筋HPB300,箍筋直径8mm,间距200双肢箍。a1为系数;M抗力为截面弯矩设计值;M效应 PKPM计算最大弯矩计算值。
    b. 梁斜截面受剪计算:

    满足截面条件。
    V抗力= 280.6kN    V效应=305 kN  
    梁斜截面受剪承载力不满足要求。
    式中hw为截面的腹板高度,矩形截面取有效高度;Asv为在同一截面内配置的箍筋各肢的截面总面积;βc为混凝土强度影响系数;n为配置在同一个截面箍筋的肢数,S为沿构件长度方向的箍筋间距;混凝土轴心抗拉强度设计值ft1.10N/ mm?  ;横向钢筋的抗拉强度设计值f yv 270  N /mm? ;V 抗力 为构件混凝土和箍筋在斜截面上的受剪承载力设计值; V 效应  PKPM 计算最大剪力计算值。


    其他影响因素
    本次还对其他可能影响混凝土框架梁端裂缝的因素进行了分析,结果如下:所测构件的钢筋的相关配置满足设计要求;所测构件尺寸满足设计要求;所测框架梁挠度满足规范要求。

    加固公司分析结果
    1) 材料强度。通过查看施工日志,该建筑二层梁和顶板混凝土浇筑于冬季,混凝土龄期达到7天后拆除模板,现场养护条件较差,导致拆模时二层梁的混凝土抗压强度较低,造成二层梁承载力不满足要求。

    2) 裂缝分布图。通过图1?图3可以看出,二层混凝土梁裂缝主要集中在梁端,呈“八”字形分布。而PKPM计算和手算对比分析,发现梁斜截面受剪承载力不满足要求,计算结果和现场情况比较吻合,表明混凝土梁端的裂缝呈现“八”字形是斜截面受剪承载力不足导致的;而二层顶板不规则裂缝为材料收缩裂缝。

    3) 其他因素。分析其他可能造成裂缝的影响因素。因地基不均勻沉降造成裂缝的可能性已被排除;框架梁构件尺寸、挠度、钢筋参数因素的影响也不存在。

    加固处理方法及预防措施

    该建筑二层部分混凝土梁承载力不满足要求,裂缝给使用者心理上造成恐惧感,为了房屋整体的安全性和耐久性,应对其进行加固处理。

    1) 裂缝修补处理。以一定的压力将低黏度、高强度的裂缝修补胶液注人裂缝腔内;此方法适用于0.15mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭。注射 前,应按产品说明书的规定,对裂缝周边进行密封;

    2) 粘贴碳纤维布。在梁底沿裂缝粘贴单层碳纤维布,宽度与梁同宽。同时,在梁高方向粘贴间距为 200mm 的碳布箍。沿板底粘贴的碳纤维布分别沿长方向和短方向单层粘贴,其宽度为100mm,间距为200mm。

    在冬期施工时,应预防建筑在该施工环境下形成的此类问题。因此相似的工程在遇到冬期施工时,应严格依据国家现行《建筑工程冬期施工规程》相关规定执行。


    1) 在遇到冬季施工的情况,现场施工环境存在诸多影响混凝土的抗压强度的因素。这种影响因素产生的早期荷载容易导致受力构件形成裂缝,一般情况下,裂缝都是结构性的。

    2 ) 混凝土梁构件裂缝分析过程中,当梁端呈“八”字形分布时,很可能是梁斜截面受剪承载力不足造成,应重点分析其形成原因。针对裂缝的成因,对相应的构件进行科学的加固处理,以达到规范规定的建筑物正常使用要求。

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