二、柱的裂缝
01
前言
本节介绍混凝土柱构件的一些典型裂缝的各种形态,并分析其可能产生的原因、类别、性质和后果,供检测、判断实际工程裂缝时参考。
02
柱的受力特点
柱作为结构构件的几何特征与梁相似,是两个方向(柱截面宽、高)尺度小,而另一个方向(长度)尺度较大。但两者受力形态大不相同:柱是 竖向构件, 主要承受沿轴线(高度)方向的压力;此外,由于荷载偏心、水平力或强迫位移(不均匀沉降或地震作用), 还会承受弯矩和剪力。
03
柱的四类裂缝
柱的水平裂缝
1)由于柱的 偏心受压作用,弯矩引起的裂缝发生在偏压柱的受拉一侧,裂缝水平方向垂直于柱轴,类似于受弯裂缝。2)在 水平荷载作用下,角柱或双肢柱中还有可能发生大偏心的水平受拉裂缝。3)由于 施工接槎及混凝土下沉,也可能沿箍筋发生沿截面周边的水平开裂。4) 基础不均匀沉降造成柱子倾斜,也可能引起柱头、柱角的受弯裂缝。5) 装配式柱的连接处也容易发生水平的拼接裂缝,属于构造裂缝。表1中表达了柱中各种形态的水平裂缝。表1 柱的水平裂缝
柱的竖向裂缝
当压力成为承载受力的主要因素时,轴压或小偏压构件容易发生垂直方向的混凝土 纵向受压开裂。这种裂缝有可能导致混凝土压溃而发生倒塌等严重后果。因此 作为脆性破坏的先兆,柱的垂直裂缝一旦发生,应认真分析,尽快加固处理。由于变截面柱过渡区钢筋弯折引起的 压曲裂缝,或者混凝土施工质量失控而引起的 柱脚部位混凝土的压碎裂缝(烂根), 同样危及结构安全,是压溃破坏的预兆,应及时处理。表2表达了柱中此类竖向裂缝的各种形态。表2 柱的竖向裂缝
柱的斜裂缝
在柱子受到较大水平荷载(地震、风荷载)作用时,还可能由于剪力过大而发生 斜裂缝,以及由此产生的次生裂缝 。这种斜裂缝在地震的反复作用下还容易导致混凝土破碎而造成倾覆,或者压溃破坏而引起倒塌,比较危险。 表3给出了柱中的此类斜裂缝。表3 柱的斜向裂缝
柱的环向裂缝
单独柱基下的基础板或柱结构的楼盖,在柱的周边可能观察到环状裂缝,这是由于柱的巨大集中力在板内引起冲切裂缝在板面上的显现, 甚至可能发生影响结构安全的冲切破坏,故应及时加固处理。尽管裂缝不在柱上,但完全是由柱的作用引起的。所以将这种环柱裂缝列为柱的裂缝。表4给出了这种环柱裂缝。表4 柱边环向裂缝
另外,柱子主筋或箍筋锈蚀引起的锈胀裂缝在工程中也比较常见,由于篇幅有限,