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1、建筑质量安全案例分析分析：钢筋混凝土梁的截面内同步存在剪力和弯矩，且一般在支座附近剪力较大。而混凝土的抗拉能力有限，因此在剪力和弯矩共同作用下当主拉应力达到混凝土的抗拉强度极限时，混凝土就会浮现斜裂缝。思考，讨论假想，因素：施工偷工减料：混泥土标号不够、钢筋不够。施工错误：上部钢筋移位，截面变小。使用超载：上面放的东西太多超过设计荷载。设计因素：超筋梁。设计计算错误。有哪些避免措施？设计：应按适筋梁设计。施工：按设计施工，注意上部钢筋不被踩踏。混凝土配制应严格按配合比过磅。使用：严禁超过设计荷载。按配筋状况分为适筋、少筋和超筋破坏。以受弯构件为例，适筋破坏：受拉区砼浮现裂缝，裂缝逐渐加大，钢筋
2、达到极限抗拉屈服强度，断裂（但不一定钢筋所有断裂），混凝土构件严重变形，破坏。少筋破坏：受拉区砼浮现裂缝，裂缝迅速扩大，钢筋达到极限抗拉强度，瞬时破坏。超筋破坏:与少筋破坏相近，由于破坏时，钢筋承受剪力的能力很差，剪力重要由砼承当，因此瞬时破坏。整顿总结：一、前言钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下,引起构造变形而裂缝。构件在使用过程中受年温差的长期作用,当温差的胀缩应力不小于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝的因素是多方面的,涉及构造设计、地基沉降差别、施工质量、材料质量、环境影响等,无 论 何 种 因 素 产 生 的 裂 缝,都 会 给 建 筑 物 肢 体 构 造 带 来 影
3、响。二、裂缝的部位(一)梁受拉区裂缝由于浇筑混凝土时施工管理不善,使用了低劣的钢筋,导致梁受拉钢筋强度局限性。施工中,提前拆模、施工荷载超过设计荷载或混凝土强度低于设计规定,以及使用不当,使用荷载大大超过原设计荷载,使梁受拉区产生裂缝。梁受拉区产生的裂缝一般采用水泥浆封闭,避免钢筋锈蚀,再根据具体状况做补强加固解决。(二)梁在支座附近的斜裂缝梁的混凝土强度低于设计强度,抗剪钢筋局限性,箍筋没有增长,也有的因超载,提前拆模时混凝土强度低于原则强度值,导致的抗剪能力低而产生剪切裂缝。应先用粘结浆液压注解决,再进行加固补强,保证梁的使用安全。(三)梁受压区裂缝梁的高度小,有的梁没有抗裂验算,混凝土振
4、捣不够密实,梁长期在年温差和日温差作用下产生温差变形及长期处在干燥状态的环境中干缩变形,梁在温差和干缩的综合伙用下裂缝。缝上宽下窄,有贯穿的,不贯穿的。裂缝长度为梁高的 3/54/5,梁底部不裂,这种裂缝可用水泥砂浆压注、粘结密封裂缝和补强。三、裂缝形成因素钢筋混凝土梁浮现裂缝的因素很复杂,重要有:材料或气候因素、施工不当、设计和施工 错 误、变 化 使 用 功 能 或 使 用 不 合 理 等。一 般 可 归 纳 为 如 下 几 种:收缩裂缝。混凝土尚处在未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,一般发生在表面上,裂缝不规则,宽度小。水泥水化硬化时的裂缝。水泥在水化及硬化的过程中,散发大量
5、热量,使混凝土内外部产 生 温 差,超 过 一 定 值 时,因 混 凝 土 的 收 缩 不 一 致 而 产 生 裂 缝。温变裂缝。水泥在硬化期间,混凝土表面与内部温差较大,导致混凝土表面急剧的温度变 化 而 产 生 较 大 的 降 温 收 缩,受 到 内 部 混 凝 土 的 约 束,而 浮 现 裂 缝。设计欠周全。如钢筋混凝土梁的截面不够,梁的跨度过大,高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等,都会导致混凝土梁浮现构造裂缝。施工质量导致的裂缝。由于混凝土标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致混凝土梁浮现裂缝。由于施工不当、模板支撑下沉,或过早拆除
6、底模和支撑等形成的裂缝。由 于 施 工 控 制 不 严,在 梁 上 超 载 堆 荷,而 导 致 浮 现 裂 缝。预制钢混凝土梁在运送、吊装过程中,由于支撑不合理、吊点位置不符,以及较大的振动或冲击荷载,也会导致钢筋混凝土梁浮现裂缝。在使用过程中,变化本来的使用功能,如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会浮现裂缝。四、混凝土裂缝发生的控制避免措施混凝土裂缝发生与构成混凝土的水泥、净砂、石子、掺加剂等原材料有关,也与浇筑后混凝土的保温保湿的养护措施有关。(一)原材料的质量控制水泥:在混凝土路面及大体积混凝土施 中,水化热引起的温升较高,降温幅度大,容易引起温度裂缝。为此,在施工
7、中应选用水化热较低的水泥,尽量减少单位水泥使用量。粗骨料:在钢筋混凝土施工中,粗骨料的最大尺寸与构造物的配筋、混凝土的灌溉工艺有关,增大骨料粒径可减少用水量,混凝土的收缩和泌水随之减少,但骨料粒径增大容易引起混 凝 土 的 离 析,因 此,必 须 调 节 好 级 配 设 计,并 在 施 工 中 加 强 振 捣。对于粒径 540mm 的石子,规定针片状少,超规少,颗粒级配符合筛分曲线规定,这样可避免堵泵,减少砂率、水泥用量,提高混凝土强度。实验成果表白:采用粒径 5-40mm 石子比采用粒径 525mm 石子每立方米混凝土减少用水量 l5kg 左右:在相似水灰比状况下,每立方米混凝土水泥用量减少
8、 20kg 左右(水灰比 0.709),同步减少了混凝土的温升;当粒径50mm 石子满足筛分曲线规定期,其砂率控制在 42%左右即可满足泵送规定。细骨料:采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量 20kg 左右,水泥相应减少28kg左右,从而减少混凝土的干缩。砂石料的含泥量控制:砂石含泥量超标,不仅增长混凝土的干缩,同步减少了混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,因此,在路面混凝土及大体积混凝土施工中,石子含泥量应掺加块石:在大体积混凝土基本施工中,掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为 l50250mm 的结实大石块,不仅可减少混凝土的总用量,又可减少单位水泥用量,从而减少水化热,同步,石块
9、自身也吸取热量,使水化热进一步减少,对控制裂缝有利。如在滨河路防洪堤施工中,基本混凝 土 掺 人l5%的 块 石,使 得 基 本 混 凝 土 裂 缝 浮 现 很 少。(二)混凝土配合比的选定混凝土原料的配合比应根据工程的规定,如防水、防渗、防气、防射线等进行认真分析,选择最优方案。混凝土的水灰比应在满足强度规定及泵送工艺规定条件下尽量减少。掺合料:混凝土中掺人粉煤灰不仅能替代部分水泥,并且粉煤灰颗粒成球状,可起润滑作用,能 改 善 混 凝 土 的 工 作 性 和 可 泵 性,且 可 明 显 减 少 混 凝 土 水 化 热。外加剂:为了满足送到现场的混凝土具有 l1l3cm 坍落度,若只增长水泥
10、使用量,则会加剧混凝土干燥收缩,明显增大混凝土水化热,易引起开裂。因此,除了调节级配外,可掺入适量的减水剂。(三)运用混凝土的后期强度对于大体积混凝土可以运用后期强度,如 60d、90d、120d 强度,即容许工程在 60d、90d 或 120d 达到设计强度,这样可以减少水泥用量,减少水化热和收缩,从而减少裂缝。(四)混凝土的灌溉振捣技术混凝土的灌溉振捣技术对混凝土密实度很重要,最宜振捣时间为 1030s。泵送流态混凝土同样需要振捣,大体积混凝土在灌溉振捣中会产生大量的泌水,应及时排除,有助于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。(五)大体积混凝土施工过程中的温度控制在大体积混凝土施工过程中为了减少
11、混凝土的内外温差,一方面应尽量减少入模温度,另一方面应采用保温养护,以减少内外温差。浇筑体的混凝土缓慢降温是重要环节,越慢越好,为混凝土发明充足应力松弛的条件,与此同步还要在养护中使混凝土保持良好的潮湿状态,这 对 增 长 混 凝 土 强 度 和 减 少 收 缩 是 十 分 有 利 的。(六)混凝土的拆模时间混凝土的拆模时间可根据工程部位具体状况(工序规定、施工荷载状况)拟定,应尽量地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应15。拆模时混凝土的现场试块级别最低不适宜低于C5。(七)混凝土基本工程拆模后及时回填土及时回填土是控制初期、中期开裂的有力措施。土是混凝土养护的最佳介质,施工经验表白,迟迟不回填土的暴露工程裂缝最多。
建筑质量安全梁断裂案例分析
