浅谈砌体结构裂缝产生的原因及控制措施__墨水学术,论文发表,发表

所属栏目：化工论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:118

副标题#e#摘要：简要总结分析砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施，针对性地提出砌体结构裂缝控制的具体构造措施。
　　关键词：砌体裂缝原因措施
　　一、裂缝的性质
　　引起砌体结构墙体裂缝的因素很多，既有地基、温度、干缩，也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝有两大类，一是温度裂缝，二是干燥收缩裂缝，简称干缩裂缝，以及由温度和干缩共同产生的裂缝。
　　（1）温度裂缝：温度的变化会引起材料的热胀、冷缩，当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时，墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在混凝土平屋盖房屋顶层两端的墙体上，如在门窗洞边的正八字斜裂缝，平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝，以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因，是顶板的温度比其下的墙体高得多，而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多，故顶板和墙体间的变形差，在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大，中间渐小，顶层大，下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定，不再继续发展，裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
　　（2）干缩裂缝：烧结粘土砖，包括其它材料的烧结制品，其干缩变形很小，且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖，一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀，而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低，材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3～０．4５mm/m，它相当于25～40℃的温度变形，可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快，如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形，以后逐步变慢，几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀，脱水后材料会再次发生干缩变形，但其干缩率有所减小，约为第一次的80%左右。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。
　　（3）温度、干缩及其它裂缝：对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝，面对非烧结类块体，如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝，其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合，或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象，而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求，以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。
　　2．砌体裂缝的控制原则和措施
　　长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法，并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上，形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想，这些构想、措施有的已运用到工程实践中，一些措施也引入到《砌体规范》中，也收到了一定的效果，但总的来说，我国砌体结构裂缝仍较严重，纠其原因有以下几种。
　　（1）设计者重视强度设计而忽略抗裂构造措施
　　长期以来住房公有制，人们对砌体结构的各种裂缝习以为常，设计者一般认为多层砌体房屋比较简单，在强度方面作必要的计算后，针对构造措施，绝大部分引用国家标准或标准图集，很少单独提出有关防裂要求和措施，更没有对这些措施的可行性进行调查或总结。因为裂缝的危险仅为潜在的，尚无结构安问题，不涉及到责任问题。
　　(2)我国《砌体规范》抗裂措施的局限性
　　《砌体规范》的抗裂措施#p#副标题#e#，如温度区段限值，主要是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的砼砌块和硅酸盐砌体房屋，基本是不适用的。因为如果按照砼砌块、硅酸盐块体砌体的干缩率0.2～0.4mm/m，无筋砌体的温度区段不能越过10m；对配筋砌体也不能大于30m。在这方面，国外已有比较成熟的预防和控制墙体开裂的经验，值得借鉴：一是在较长的墙上设置控制缝(变形缝)，这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同，而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形，又能隔声和防风雨，当需要承受平面外水平力时，可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。
　　关于在砌体内配置抗裂钢筋的数量(含钢率)和效果，是普遍比较关注的问题。因为它涉及到用钢量和造价的增幅问题。
　　二、防止砌体开裂的具体构造措施
　　（一）防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂，宜采取下列措施：屋盖上设置保温层或隔热层；在屋盖的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不大于30m；当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不应小于20mm，缝内用弹性油膏嵌缝；建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外，宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距不宜大于30m。
　　（二）防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一：
　　设置控制缝。控制缝的设置位置：(1)在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝；(2)在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝；(3)在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝；（4)在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝；(5)竖向控制缝，对3层以下的房屋，应沿房屋墙体的全高设置；对大于3层的房屋，可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置；(6)控制缝在楼、屋盖处可不贯通，但在该部位宜作成假缝，以控制可预料的裂缝；(7)控制缝作成隐式，与墙体的灰缝相一致，控制缝的宽度不大于12mm，控制缝内应用弹性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝。
　　设置灰缝钢筋。（1）在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝，钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm；（2）在楼盖标高以上，屋盖标高以下的第二或第三道灰缝，和靠近墙顶的部位；（3）灰缝钢筋的间距不大于600mm；（4）灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm；（5）灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片，网片的纵向钢筋不小于25，横筋间距不宜大于200mm；（6）对均匀配筋时含钢率不少于0.05%；局部截面配筋，如底、顶层窗洞上下不小于38；（7）灰缝钢筋宜通长设置，当不便通长设置时，允许搭接，搭接长度不应小于300mm。
　　在建筑物墙体中设置配筋带。配筋带可设置在楼盖处和屋盖处；墙体的顶部；窗台的下部；配筋带的间距不应大于2400mm，也不宜小于800mm。
　　也可根据建筑物的具体情况，如场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等，综合采用上述抗裂措施。
　　参考文献
　　〔1〕肖亚明，砌体结构裂缝与控制问题研究综述，第三届全国工程学术会议论文集。
　　〔2〕苑振芳，砌体结构的局部配筋对裂缝控制和伸缩缝间距影响的讨论，《工程建议标准化》1996.2期
　　〔3〕配置灰缝钢筋砌体的裂缝控制，第10届国际砌体会议论文集。