摘要: 建築物的裂縫是不可避免的對砌體結構來說, 牆體裂縫寬度多大是無害的是個比較複雜的問題。綜合國內外砌體結構抗裂研究成果, 結合我國當前的具體情況, 提出了防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的乾縮變形引起牆體開裂的措施, 以及防止由牆體材料乾縮引起裂縫的措施。
關鍵詞: 砌體結構裂縫控制措施
一、砌體結構裂縫的分類及性質
砌體結構牆體最為常見的裂縫通常有三大類, 一是溫度裂縫, 二是乾縮裂縫, 三是溫度和乾縮共同作用產生的裂縫。
一) 溫度裂縫溫度的變化會引起材料的熱脹、冷縮, 當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時, 牆體就會產生溫度裂縫。最常見的裂縫是在砼平屋蓋房屋頂層兩端的牆體上, 如在門窗洞邊的正八字斜裂縫, 平屋頂下或屋頂圈樑下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫, 以及水平包角裂縫等。溫度裂縫是造成牆體早期裂縫的主要原因。
這些裂縫一般經過乙個冬夏之後才逐漸穩定不再繼續發展, 裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
二) 乾縮裂縫燒結粘土磚, 包括其他材料的燒結製品, 其乾縮變形很小, 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乾縮變形引起的附加應力。但這類砌體在潮濕情況下會產生較大的溼脹, 而且這種溼脹是不可逆的變形, 但乾縮後的材料受濕後仍會發生膨脹, 脫水後材料會再次發生乾縮變形, 但其幹縮率有所減小, 約為第一次的建築工程質量管理** 80%左右。
這類乾縮變形引起的裂縫在建築上分布廣、數量多, 裂縫的程度也比較嚴重。如房屋內外縱牆中間對稱分布的倒八字裂縫, 建築底部一至二層窗台邊出現的斜裂縫或豎向裂縫等。另外, 不同材料和構件的差異變形也會導致牆體開裂, 如樓板錯層處或高低層連線處常出現的裂縫, 框架填充牆或柱間牆因不同材料的差異變形出現的裂縫等。
三) 溫度、乾縮共同作用產生的裂縫對於非燒結類塊體, 如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體, 也存在溫度和乾縮共同作用下的裂縫, 其在建築物牆體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合, 或因具體條件不同而呈現出不同的裂縫現象, 而其裂縫的後果往往較單一因素產生裂縫的後果更嚴重。另外, 設計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質量不合格、施工質量差、違反設計施工規程、砌體強度達不到設計要求, 以及缺乏經驗也是造成牆體裂縫的重要原因之一, 如使用砼砌塊、灰砂磚等新型牆體材料時, 沒有針對材料的特殊性採用適合的砌築砂漿、注芯材料和相應的構造措施, 仍沿用粘土磚使用的砂漿和相應的抗裂措施, 必然造成牆體出現較嚴重的裂縫。
二、砌體結構裂縫寬度的標準
建築物的裂縫是不可避免的。此處提到的牆體裂縫寬度的標準(限值是乙個巨集觀的標準, 即肉眼明顯可見的裂縫。我國到現在為止對外部構件牆體)最危險的裂縫寬度尚未作過調查和評定。
但根據德國資料, 當裂縫寬度≤0.2mm 時, 對外部構件(牆體的耐久性是不危險的。
對砌體結構來說, 牆體裂縫寬度多大是無害的是個比較複雜的問題。因為它還涉及到可接受的美學方面的問題。它直接取決於觀察人的目的和觀察的距離。
對鋼筋砼結構, 裂縫寬度》 0.3mm, 通常在美學上是不能接受的, 這個概念也可用於配筋砌體。而對無筋砌體似乎應比配筋砌體的裂縫寬度標準放寬些。
但是對於客戶來講二者是完全一樣的。這實際上是直觀判別裂縫寬度的安全標準。
三、現有砌體結構裂縫控制措施存在的問題
長期以來, 人們一直在尋求控制砌體結構裂縫的實用方法, 並根據裂縫的性質及影響因素有針對性地提出一些預防和控制裂縫的措施。從防止裂縫的概念上, 形象地引出「防」、「放」、「抗」相結合的構想, 這些構想、措施有的已運用到工程實踐中並收到了一定的效果, 一些措施還被引入到《砌體結構設計規範》中。但總的來說, 我國砌體結構裂縫仍較嚴重, 糾其原因有以下幾種。
一) 設計者重視強度設計而忽略抗裂構造措施長期以來, 人們對砌體結構的各種裂縫習以為常, 設計者一般認為多層砌體房屋比較簡單, 因此只在強度職業技術教育方面作必要的計算, 針對構造措施大都引用國家標準或標準圖集, 很少單獨提出有關防裂要求和措施, 因為裂縫的危險僅是潛在的, 尚無結構安全問題, 不涉及到責任問題。
二) 我國《砌體規範》中抗裂措施存在侷限《砌體結構設計規範》
的抗裂措施主要有兩條。一是第條: 對鋼砼屋蓋的溫度變化和砌體的乾縮變形引起的牆體開裂, 可採取設定保溫層或隔熱層; 採用有檁屋蓋或瓦材屋蓋; 控制矽酸鹽磚和砌塊出廠到砌築的時間和防止雨淋。
而這一條未考慮我國幅原遼闊、不同地區的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應性。二是第 5.3.
2 條: 防止房屋在正常使用條件下, 由溫差和牆體乾縮引起的牆體豎向裂縫, 應在牆體中設定伸縮縫。。
四、防止牆體開裂的具體構造措施及建議
在綜合了國內外砌體結構抗裂研究成果的基礎上, 並結合我國當前的具體情況, 提出了更具體的抗裂構造措施。
一) 防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的乾縮變形引起牆體開裂的措施屋蓋上設定保溫層或隔熱層; 在屋蓋的適當部位設定控制縫, 控制縫的間距不大於 30m; 當採用現澆混凝土挑簷的長度大於 12m 時, 宜設定分隔縫 , 分隔縫的寬度不應小於縫內用彈性油膏嵌縫; 建築物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規範》bgj3- 88 第 5.3.2 條的規定外, 宜在建築物牆體的適當部位設定控制縫, 控制縫的間距不宜大於。
二) 防止由牆體材料乾縮引起裂縫的措施一是設定控制縫。在牆的高度突然變化處設定豎向控制縫; 在牆的厚度突然變化處設定豎向控制縫; 在不大於離相交牆或轉角牆允許接縫距離之半設定豎向控制縫; 在門、窗洞口的一側或兩側設定豎向控制縫; 對層以下的房屋, 應沿房屋牆體的全高設定豎向控制縫; 對大於 3 層的房屋, 可僅在建築物 1～2 層和頂層牆體的上述位置設定; 控制縫在樓、屋蓋處可不貫通, 但在該部位宜做成假縫, 以控制可預料的裂縫; 控制縫做成隱式, 與牆體的灰縫相一致, 控制縫的寬度不大於 12mm, 控制縫內應用彈性密封材料, 如聚硫化物、聚氨脂或矽樹脂等填縫。控制縫的間距對有規則洞口外牆不大於 6mm; 對無洞牆體不大於 8m 及牆高的 3 倍; 在轉角部位, 控制縫至牆轉角的距離不大於 4.
5m。二是設定灰縫鋼筋。在牆洞口上、下的第一道和第二道灰縫, 鋼筋伸入洞口每側長度不應小於在樓蓋標高以上, 屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫, 和靠近牆頂的部位; 灰縫鋼筋的間距不大於灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈樑或配筋帶的距離不小於 600mm; 灰縫鋼筋宜採用小螺紋鋼筋焊接網片, 網片的縱向鋼筋不小於 25, 橫筋間距不宜大於 200mm; 對均勻配筋時含鋼率不少於 0.05%; 區域性截面配筋, 如底、頂層窗洞上下不小於 38; 灰縫鋼筋宜通長設定, 當不便通長設定時, 允許搭接搭接長度不應小於 300mm; 灰縫鋼筋兩端應錨入相交牆或轉角牆中, 錨固長度不應小於 300mm; 灰縫鋼筋應埋入砂漿中, 灰縫鋼筋砂漿保護層, 上下不小於 3mm, 外側小於 15mm, 灰縫鋼筋宜進行防腐處理; 當利用灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時, 其配筋量應按計算確定, 其搭接和錨固長度尚不應小於 75d 和 300mm; 不配筋的外葉牆應設控制縫, 控制縫間距不宜大於設定灰縫鋼筋的房屋的控制縫間距不宜大於 30m。
三是在建築物牆體中設定配筋帶。在樓蓋處和屋蓋處; 牆體的頂部窗台的下部; 配筋帶的間距不應大於也不宜小於 800mm; 配筋帶的鋼筋, 對 190mm 厚牆, 不應小於ф12, 對 250～300mm 建築工程質量管理**厚牆不應小於 2ф16, 當配筋帶作為過梁時, 其配筋應按計算確定; 配筋帶鋼筋宜通長設定, 當不能通長設定時, 允許搭接 , 搭接長度不應小於 45d 和配筋帶鋼筋應彎入轉角牆處錨固 , 錨固長度不應小於 35d 和當配筋帶僅用於控制牆體裂縫時, 宜在控制縫處斷開, 當設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, 以控制可預料的裂縫位置; 對**設防裂度≥7 度的地區 , 配筋帶的截面不應小於×200mm, 配筋不應小於設定配筋帶的房屋的控制縫間距不宜大於 30m。
此外, 也可根據建築物的具體情況, 如場地土及**設防裂度、基礎結構布置型式、建築物平面、外形等綜合採用上述抗裂措施。
關於砌體結構裂縫控制措施的建議
溫度 乾縮及其它裂縫 對於燒結類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫，面對非燒結類塊體，如砌塊 灰砂磚 粉煤灰磚等砌體，也同時存在溫度和乾縮共同作用下的裂縫，其在建築物牆體上的分布一般可為這兩種裂縫的組合，或因具體條件不同而呈現出不同的裂縫現象，而其裂縫的後果往往較單一因素更嚴重。另外設計上的疏忽 無針對性...
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