高层建筑钢筋混凝土结构强约束部位裂缝的分析与控制

 

   　　1 引言

    　　高层建筑工程钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多，主要是由温度变形、收缩变
形、基础不均匀沉降等变形作用引起的。据有关统计，由变形作用引起的裂缝几乎占全部
裂缝的 80％以上，其中，在条件相同的情况下，强约束部位工程裂缝出现的概率更大、
裂缝更宽。结构物的变形受到约束后才产生约束应力，当约束应力超过钢筋混凝土结构的
抗拉强度时便产生裂缝，因此约束强弱对结构物是否产生裂缝有着相当大的影响。

    　　2 高层建筑结构在强约束条件下的变形与裂缝分析

    　　高层建筑中地下室外墙板、二层梁、顶层梁板与屋面女儿墙由于受温度应力的作用

，

比一般情况下更易产生裂缝，工程实践中经常会在这些部位出现裂缝。

    　　2.1 地下室结构

    　　地下室工程中最容易产生裂缝的部位是外墙板，底板与顶板产生裂缝的概率不大 ，
其主要原因是：高层建筑地下室结构往往超长，外墙板受到地下室底板的强大约束，其
约束远远大于地下室底板与顶板所受的约束。外墙板产生的裂缝绝大多数为竖向裂缝，多
数缝长与墙高相当，两端逐渐减小。裂缝大部分出现在拆模后不久，有的还与环境温度变
化梯度有关。一般情况下为表面裂缝，有时也有贯穿裂缝。

    　　2.2 底层结构

    　　高层建筑一、二层在上部结构中所受约束最大。地下室外墙板与顶板厚度大、配筋
密集，地下室结构本身受到地下室基础、底板、外侧土体的约束，因此地下室结构对上部
一、二层的约束很大。高层建筑一、二层结构梁板经常会出现横向裂缝，特别是位于两个电
梯井间（电梯井采用筒体结构）的大梁，该大梁还受到两个钢筋混凝土简体的强大约束 ，
实际工程中经常有竖向裂缝出现，裂缝一般位于板下梁的两侧，有时裂缝在梁底跟通，
这些裂缝通常是表面裂缝，深度在 1~2 cm 以内。

    　　2.3 中间层结构

    　　高层建筑中间结构层梁板产生裂缝的情况很少，一个主要原因就是其所受的约束
较小。

    　　2.4 顶层结构

    

“

　　高层建筑楼层结构越往上所受的约束越小，其水平位移越大，符合 约束强变形

”

小、约束弱变形大 的规律。因此，距离底部基础约束最远的顶层结构所受的约束最小，其
水平位移最大。但是顶层上部由于无约束或约束极小（如屋面机房对其的约束），受到的
下部结构约束与上部相比很大，再加上顶层结构温差变化大，屋面板面大体薄对温度变
化敏感，加上屋面板转角部位分别受到两个方面的约束，因此屋面板容易在转角部位产