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砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生與控制

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摘要:通過多年在施工現(xiàn)場的觀察,查閱有關(guān)砌體方面的專著,發(fā)現(xiàn)在建筑工程施工中砌體產(chǎn)生裂縫有很多原因。砌體裂縫的產(chǎn)生若不加以預(yù)防并采取措施控制,它的進一步發(fā)展延伸將會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載力降低及減少耐久使用年限,甚至?xí)o人民生命的安全及財產(chǎn)造成損失。本文在簡要總結(jié)分析砌體裂縫的性質(zhì)、裂縫控制原則和措施的基礎(chǔ)上,有針對性的提出了砌體結(jié)構(gòu)裂縫的原因及如何相應(yīng)采取措施加以控制。

  關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu)裂縫性質(zhì)裂縫控制   1裂縫的性質(zhì)   引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、干縮,也有設(shè)計上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗等。而最為常見的裂縫有兩大類,一是溫度裂縫,二是干燥收縮裂縫。   1.1溫度裂縫溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮,當(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的正八字斜裂縫,平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫等。導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的墻體高得多,而砼頂板的線脹系數(shù)又比磚砌體大得多,故頂板和墻體間的變形差,在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)的分布為兩端大,中間小,頂層大,下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展。   1.2干縮裂縫燒結(jié)粘土磚,其干縮變形很小,且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚,一般不要考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。但對這類砌體在潮濕情況下會產(chǎn)生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。對于砌塊等砌體,隨著含水量的降低,材料會產(chǎn)生較大的干縮變形。如砼砌塊的干縮率為0.3~0.45mm/m,它相當(dāng)于25~40℃的溫度變形,可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快,如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發(fā)生膨脹,脫水后材料會再次發(fā)生干縮變形,但其干縮率有所減小,約為第一次的80%左右。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴(yán)重。如房屋內(nèi)外縱墻中間對稱分布的倒八字裂縫;在建筑底部一至二層窗臺邊出現(xiàn)的斜裂縫或豎向裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會導(dǎo)致墻體開裂。如樓板錯層處或高低層連接處常出現(xiàn)的裂縫,框架填充墻或柱間墻因不同材料的差異變形出現(xiàn)的裂縫。   2裂縫的危害和防裂的迫切性   砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量,如整體性、耐久性和抗震性能,同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。它已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強砌體結(jié)構(gòu),已成為國家行政主管部門、建筑公司及房屋開發(fā)商共同關(guān)注的課題。   3現(xiàn)有產(chǎn)生裂縫的原因   3.1設(shè)計者重視強度設(shè)計而忽略抗裂構(gòu)造措施設(shè)計者一般認(rèn)為多層砌體房屋比較簡單,在強度方面作必要的計算后,針對構(gòu)造措施,引用標(biāo)準(zhǔn)圖集,很少單獨提出有關(guān)防裂要求和措施。   3.2我國《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性我認(rèn)為這是最為重要的原因?!镀鲶w規(guī)范》GBJ3-88的抗裂措施主要有兩條,一是第5.3.1條:對鋼筋砼屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂,可采取設(shè)置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時間和防止雨淋。二是第5.3.2條:防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應(yīng)在墻體中設(shè)置伸縮縫。   由此可見,《砌體規(guī)范》的抗裂措施,如溫度區(qū)段限值,主要是針對干縮小、塊體小的粘土磚砌體結(jié)構(gòu)的,而對干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的砼砌塊和硅酸鹽砌體房屋,基本是不適用的。因為如果按照砼砌塊、硅酸鹽塊體砌體的干縮率0.2~0.4mm/m,無筋砌體的溫度區(qū)段不能越過10m;對配筋砌體也不能大于30m。在這方面,國外已有比較成熟的預(yù)防和控制墻體開裂的經(jīng)驗,值得借鑒:一是在較長的墻上設(shè)置控制縫,這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同,而是在單墻上設(shè)置的縫。該縫的構(gòu)造既能允許建筑物墻體的伸縮變形,又能隔聲和防風(fēng)雨,當(dāng)需要承受平面外水平力時,可通過設(shè)置附加鋼筋達到。這種控制縫的間距要比我國規(guī)范的伸縮縫區(qū)段小得多。二是在砌體中根據(jù)材料的干縮性能,配置一定數(shù)量的抗裂鋼筋,其配筋率各國不盡相同,從0.03%~0.2%或?qū)⑵鲶w設(shè)計成配筋砌體,如美國配筋砌體的最小含鋼率為0.07%,該配筋率又抗裂,又能保證砌體具有一定的延性。   4防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施建議   4.1防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的干縮變形引起的墻體開裂,宜采取下列措施:   4.1.1屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;   4.1.2在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不大于30m;   4.1.3當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設(shè)置分隔縫,分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;   4.1.4建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》BGJ3-88第5.3.2條的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。   4.2防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一   4.2.1設(shè)置控制縫①控制縫的設(shè)置位置a在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;b在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;c在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫;d在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫;e豎向控制縫,對3層以下的房屋,應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置;對大于3層的房屋,可僅在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置;f控制縫在樓、屋蓋處可不貫通,但在該部位宜作成假縫,以控制可預(yù)料的裂縫;g控制縫作成隱式,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。②控制縫的間距a對有規(guī)則洞口外墻不大于6mm;b對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍;c在轉(zhuǎn)角部位,控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m。   4.2.2設(shè)置灰縫鋼筋①在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600mm;②在樓蓋標(biāo)高以上,屋蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂?shù)牟课?;③灰縫鋼筋的間距不大于600mm;④灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;⑤灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片,網(wǎng)片的縱向鋼筋不小于25,橫筋間距不宜大于200mm;⑥對均勻配筋時含鋼率不少于0.05%;局部截面配筋,如底、頂層窗洞上下不小于38;⑦灰縫鋼筋宜通長設(shè)置,當(dāng)不便通長設(shè)置時,允許搭接,搭接長度不應(yīng)小于300mm;⑧灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨人相交墻或轉(zhuǎn)角墻中,錨固長度不應(yīng)小于300mm;⑨灰縫鋼筋應(yīng)埋人砂漿中,灰縫鋼筋砂漿保護層,上下不小于3mm,外側(cè)小于15mm,灰縫鋼筋宜進行防腐處理;⑩當(dāng)利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時,其配筋量應(yīng)按計算確定,其搭接和錨固長度尚不應(yīng)小于75d和300mm;不配筋的外葉墻應(yīng)設(shè)控制縫,控制縫間距不宜大于6m;設(shè)置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。   4.2.3在建筑物墻體中設(shè)置配筋帶①在樓蓋處和屋蓋處;②墻體的頂部;③窗臺的下部;④配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm,也不宜小于800mm;⑤配筋帶的鋼筋,對190mm厚墻,不應(yīng)小于2Φ12,對250~300mm厚墻不應(yīng)小于2Φ16,當(dāng)配筋帶作為過梁時,其配筋應(yīng)按計算確定;⑥配筋帶鋼筋宜通長設(shè)置,當(dāng)不能通長設(shè)置時,允許搭接,搭接長度不應(yīng)小于45d和600mm;⑦配筋帶鋼筋應(yīng)彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固,錨固長度不應(yīng)小于35d和400mm;⑧當(dāng)鋼筋帶僅用于控制墻體裂縫時,宜在控制縫處斷開,當(dāng)設(shè)計考慮需要通過控制縫時,宜在該處的配筋帶表面作成虛縫,以控制可預(yù)料的裂縫位置;⑨對地震設(shè)防裂度≥7度的地區(qū),配筋帶的截面不應(yīng)小于190mm×200mm,配筋不應(yīng)小于410;⑩設(shè)置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m;   4.3 也可根據(jù)建筑物的具體情況,如場地土及地震設(shè)防裂度、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置型式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。
發(fā)布:2007-07-27 15:07    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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