结构设计中钢筋混凝土楼板裂缝的控制

柯一沙 冯 东

(浙江绿城建筑设计有限公司，浙江 杭州 310013)



结构设计中钢筋混凝土楼板裂缝的控制

柯一沙 冯 东

(浙江绿城建筑设计有限公司，浙江 杭州 310013)

介绍了钢筋混凝土楼板裂缝的种类和形式，从结构设计的角度，分析了裂缝的产生原因，并探讨了控制钢筋混凝土楼板裂缝产生的措施，旨在保证建筑的施工质量，延长建筑的使用年限。

钢筋混凝土，楼板，结构设计，裂缝

从工程建设的历史来看，混凝土结构的应用只有一百多年的历史，当今社会钢筋混凝土在住宅建设中的应用越来越广泛，但是随之而来的钢筋混凝土楼板开裂的现象却也在不断增加。虽然钢筋混凝土楼板裂缝对结构的安全性能影响不大，但是会对建筑的耐久性与使用功能产生一定的不利影响。本文从结构设计的角度分析钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因，探讨对其加以控制的有效方法。

1 楼板裂缝的种类

钢筋混凝土楼板裂缝的种类主要可以分为以下几种：

1)结构裂缝。虽然大多数的钢筋混凝土楼板的承载力能够满足设计的要求，但是在将预制的多孔板改为现浇钢筋混凝土楼板后，在增大墙体刚度的同时，相对减弱了楼板的刚度，导致在楼板的一些薄弱位置以及截面的突变处容易产生结构性裂缝。

2)温差裂缝。所谓的温差裂缝指的是钢筋混凝土楼板由于温度变化造成热胀冷缩而形成的裂缝，当环境中的温度与湿度发生变化时，钢筋混凝土会产生相应的收缩变形，由于现浇钢筋混凝土楼板的体表比较小，而钢筋混凝土的收缩变形较大，使得在楼板内部出现拉应力，而混凝土是一种脆性材料，抗拉能力不高，当楼板内的拉应力超过混凝土的抗拉能力时，楼板就容易出现裂缝。温差裂缝还可以分为温升阶段裂缝、稳定阶段裂缝和温降阶段裂缝。

3)收缩裂缝。收缩裂缝是指在硬化收缩、塑性收缩、失水收缩、碳化收缩等的收缩过程中形成的裂缝。其中塑性收缩裂缝指的是在钢筋混凝土凝固之前，因为其表面多余的水在短时间内蒸发而形成的裂缝，这种裂缝往往只需要进行表面处理；硬化收缩裂缝指的是钢筋混凝土在硬化的过程中或者硬化完成后形成的垂直状的裂缝。

4)构造裂缝。在住宅建筑的设计中一般要将PVC电线管铺设于钢筋混凝土楼板内，而大部分的现浇板厚度为80 mm～100 mm之间，这就使得铺设有PVC管的地方因为减薄了混凝土的厚度而极易出现裂缝。

2 楼板裂缝形式

根据笔者的调查研究发现，现浇钢筋混凝土楼板裂缝的产生一般是在工程施工后期或者投入使用后出现的，裂缝产生的部位以及形式具有一定的特点，总结起来其裂缝形式主要有以下几种：

1)45°斜裂缝。这种形式的裂缝主要分布在房屋的4个角落、内墙与外墙交接的角落位置，并且出现在阳面房间的概率较大，形态为中间宽，两头窄，端头消失在梁内且与外墙的夹角角度为45°，一般为贯穿性质的裂缝。

2)纵横向裂缝。当房屋的平面尺寸呈现不规则时，在其凹角容易产生纵横向的贯穿性裂缝。

3)长裂缝。在楼板进行PVC电线管预埋时，在管线预埋方向上的板面上部容易出现长裂缝，而在板面的底部则无裂缝。

4)不规则裂缝。在房屋的东西单元、阁楼顶层容易出现不规则裂缝，其出现的部位多为不规则的、或呈龟裂形状、或者呈散状的。

3 从结构设计的角度分析裂缝产生的原因

钢筋混凝土楼板裂缝的产生是由多方面的原因造成的，文中笔者仅从结构设计方面分析钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因。

随着经济的发展，建设的任务与需求不断增加，随之而来的便是勘察设计队伍的不断壮大，但是很大一部分的城市住宅工程的设计任务是一些资质较低的设计单位所承担；设计市场的管理尚不规范，致使一些低资格的设计人员进行挂靠设计，挂靠的单位在收取一定的挂靠费用之后，在未对设计图纸进行审核，未确定其设计是否完整、合理、安全就进行盖章、签字，导致该部分的工程设计的质量低下，在工程施工与投入使用之后出现较多问题；另外一方面，部分住宅开发商为了节约成本，以低收费作为标准进行勘察设计单位的选择，以降低勘察设计的费用，同时又任意压缩设计的时间，要求设计单位提前出图，导致设计不够全面，不够深入，容易出现较多问题。

具体来说在结构设计方面致使钢筋混凝土楼板出现裂缝的原因主要有：

1)在设计时未对混凝土构件的收缩变形予以充分考虑，从而未采取加强措施，使得楼板的凹凸角部位容易因为温度与收缩应力的集中而造成开裂。

2)在设计时对构件施加的预应力不当，致使偏心或者应力过大等形成构件裂缝。钢筋混凝土构件的受力由钢筋和混凝土共同承担，设计时如果现浇混凝土楼板的厚度不够，楼板的刚度就会大大削弱，而其受拉钢筋应力和受压混凝土应力则会大大增强，从而导致楼板开裂。

3)在设计时配置的钢筋过少或过粗而引起构件裂缝，如设置的板配筋的间距过大，尤其是板面抵抗负弯矩的钢筋未能通长设置，导致在靠近楼板边缘的负弯矩钢筋的端部出现裂缝；对于支座处的双向板只按照单向板的计算方法来设置钢筋，由于其受力是双向的，计算的受力与实际受力不符，容易产生45°斜裂缝。

4)设计时未能充分考虑板内布线可能引起的裂缝，当今社会住宅内使用的电器、电信设备越来越多，楼板内要预先铺设的PVC电线管也越来越多，以致于在楼板的某些部位甚至要叠放三根PVC电线管，两根PVC电线管叠放的现象就更是普遍。PVC电线管叠放会降低该位置的楼板抗弯高度，从而大大削弱了楼板的抗弯性能，进而容易产生裂缝。

5)在开孔楼板设计时，尤其是开孔较大的双向板，由于只考虑楼板在竖直方向的荷载作用而在开孔四周对配筋予以加强，但是忽略了板与墙体或者板与梁之间的变形协调问题，致使板的孔边凹角处容易出现应力集中而产生裂缝。

6)在地基基础设计时，如果基础选型不合理或者地基处理不当，会使得房屋产生比较大的不均匀沉降，在这种情况下，楼板就会比较容易开裂。而且这种楼板裂缝一半都会与墙体裂缝同时出现。

4 控制钢筋混凝土楼板裂缝产生的措施

根据笔者多年的研究与工作经验，总结了控制钢筋混凝土楼板裂缝产生的措施如下：

1)房屋的建筑平面尽量规则布置，避免平面形状的突变。如果平面出现有凹口的情况，其凹口周围的楼板应当加强配筋。如果平面形状不规则时，建议通过加梁来分割，使之形成较规则的平面。

2)现浇板的板厚应当控制在跨度的1/30以内，最小的板厚应当不小于100 mm，有铺设交叉管线处的板厚建议小于120 mm。相邻现浇板厚度差不宜超过40 mm。

3)楼板配筋不适合采用光圆钢筋，而应当采用热轧带肋钢筋或者冷轧带肋钢筋来增大其握裹力；分布钢筋和构造钢筋则应当采用变形钢筋，便于增大其余现浇混凝土的握裹力，从而达到控制楼板裂缝产生的效果。

4)在设计时注意做好构造钢筋的布置，如在建筑物两端单元中的边套楼面、顶层楼面和屋面现浇板应当设置双层双向钢筋，且应当在角部增设适当数量的放射形钢筋。设置放射形钢筋长度不宜小于现浇板短跨的1/2。在现浇板平面尺寸急剧变化处、洞口削弱部位等易形成收缩应力集中处，应当适当增加板厚和配筋，且板上表面附加布置纵横两个方向的防应力收缩钢筋宜拉通锚入梁(墙)中；室外悬臂板、下挂的装饰板、女儿墙等，长度大于3 000 mm时，应当增设纵向温度收缩钢筋；阳台、雨篷等悬挑板优先采用梁式结构。

5)现浇板混凝土强度等级不宜大于C30。当必须大于C30时，宜添加膨胀剂或使用混凝土收缩率小的高性能混凝土。

6)在预埋PVC电线管时要采取一定的措施：PVC电线管要采用支架予以固定；在铺设时避免两根PVC电线管叠放，如果确实需要进行叠放则要采用专门的塑料接线盒，以降低叠放对混凝土厚度的削弱程度；若预埋的PVC电线管上部没有上层筋时应当配置钢筋网片。

钢筋混凝土楼板裂缝已经成为建筑工程中较为常见的质量问题，为保证建筑的质量，延长其使用寿命，必须在结构设计的过程中综合、细致地考虑各个影响因素，严格遵守各项规范，确保设计的科学性、合理性和安全性，进而才能从设计的层面减少钢筋混凝土楼板裂缝产生的可能性。

[1] 宋玉鑫.框架—剪力墙结构现浇板裂缝研究[D].沈阳：沈阳建筑大学，2011.

[2] 刘 健.从建筑结构设计谈现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题[J].云南大学学报，2008(30)：296-298.

[3] 周 斌.钢筋混凝土结构设计中的裂缝控制中存在的问题[J].四川建材，2011(4)：34-35.

The reinforced concrete floor slab crack control in structure design

Ke Yisha Feng Dong

(ZhejiangLvchengArchitecturalDesignLimitedCompany,Hangzhou310013,China)

This paper introduced the kinds and forms of reinforced concrete floor cracks, from the structure design, analyzed the crack reasons, and discussed the measures control of reinforced concrete floor cracks, aimed to guarantee the construction quality of building, extended the building service life.

reinforced concrete, floor slab, structure design, crack

1009-6825(2016)11-0044-03

2016-01-29

柯一沙(1982- ),男，工程师； 冯 东(1981- ),女，硕士，工程师

TU375

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