砌體結構裂縫的產生與控制

2022-05-30 13:15:02 字數 3623 閱讀 6096

1、裂縫的性質

引起砌體結構牆體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、乾縮,也有設計上的疏忽、施工質量、材料不合格及缺乏經驗等。而最為常見的裂縫有兩大類,一是溫度裂縫,二是乾燥收縮裂縫。

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)灰縫的水平裂縫等。

導致平屋頂溫度裂縫的原因,是頂板的溫度比其下的牆體高得多,而砼頂板的線脹係數又比磚砌體大得多,故頂板和牆體間的變形差,在牆體中產生很大的拉力和剪力。剪應力在牆體內的分布為兩端大,中間小,頂層大,下部小。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。

1.2乾縮裂縫燒結粘土磚,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。

但對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。對於砌塊等砌體,隨著含水量的降低,材料會產生較大的乾縮變形。如砼砌塊的幹縮率為0.

3~0.45mm/m,它相當於25~40℃的溫度變形,可見乾縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌體的乾縮變形更大。

乾縮變形的特徵是早期發展比較快,如砌塊出窯後放置28d能完成50%左右的乾縮變形,以後逐步變慢,幾年後材料才能停止乾縮。但是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;在建築底部一至二層窗台邊出現的斜裂縫或豎向裂縫;在大片牆面上出現的底部重、上部較輕的豎向裂縫。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。

2、裂縫的危害和防裂的迫切性

砌體屬於脆性材料,裂縫的存在降低了牆體的質量,如整體性、耐久性和抗震效能,同時牆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築物安全的乙個非常直觀、敏感和首要的質量標準。因此加強砌體結構,已成為國家行政主管部門、建築公司及房屋開發商共同關注的課題。

3、現有產生裂縫的原因

3.1設計者重視強度設計而忽略抗裂構造措施設計者一般認為多層砌體房屋比較簡單,在強度方面作必要的計算後,針對構造措施,引用標準圖集,很少單獨提出有關防裂要求和措施。

3.2我國《砌體規範》抗裂措施的侷限性我認為這是最為重要的原因。《砌體規範》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。

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。

由此可見,《砌體規範》的抗裂措施,如溫度區段限值,主要是針對幹縮小、塊體小的粘土磚砌體結構的,而對乾縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的砼砌塊和矽酸鹽砌體房屋,基本是不適用的。因為如果按照砼砌塊、矽酸鹽塊體砌體的幹縮率0.2~0.

4mm/m,無筋砌體的溫度區段不能越過10m;對配筋砌體也不能大於30m.在這方面,國外已有比較成熟的預防和控制牆體開裂的經驗,值得借鑑:一是在較長的牆上設定控制縫,這種控制縫和我國的雙牆伸縮縫不同,而是在單牆上設定的縫。

該縫的構造既能允許建築物牆體的伸縮變形,又能隔聲和防風雨,當需要承受平面外水平力時,可通過設定附加鋼筋達到。這種控制縫的間距要比我國規範的伸縮縫區段小得多。二是在砌體中根據材料的乾縮效能,配置一定數量的抗裂鋼筋,其配筋率各國不盡相同,從0.

03%~0.2%或將砌體設計成配筋砌體,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、防止牆體開裂的具體構造措施建議

4.1防止混凝土屋蓋的溫度變化與砌體的乾縮變形引起的牆體開裂,宜採取下列措施:

4.1.1屋蓋上設定保溫層或隔熱層;

4.1.2在屋蓋的適當部位設定控制縫,控制縫的間距不大於30m;

4.1.3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20mm,縫內用彈性油膏嵌縫;

4.1.4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30m。

4.2防止主要由牆體材料的乾縮引起的裂縫可採用下列措施之一

4.2.1設定控制縫

①控制縫的設定位置

a在牆的高度突然變化處設定豎向控制縫;

b在牆的厚度突然變化處設定豎向控制縫;

c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;

d在門、窗洞口的一側或兩側設定豎向控制縫;

e豎向控制縫,對3層以下的房屋,應沿房屋牆體的全高設定;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;

f控制縫在樓、屋蓋處可不貫通,但在該部位宜作成假縫,以控制可預料的裂縫;

g控制縫作成隱式,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。

②控制縫的間距a對有規則洞口外牆不大於6mm;b對無洞牆體不大於8m及牆高的3倍;c在轉角部位,控制縫至牆轉角的距離不大於4.5m。

4.2.2設定灰縫鋼筋

①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600mm;

②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;

③灰縫鋼筋的間距不大於600mm;

④灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈樑或配筋帶的距離不小於600mm;

⑤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;

⑥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;

⑦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;

⑧灰縫鋼筋兩端應錨人相交牆或轉角牆中,錨固長度不應小於300mm;

⑨灰縫鋼筋應埋人砂漿中,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;

⑩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6m;設定灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大於30m。

4.2.3在建築物牆體中設定配筋帶

①在樓蓋處和屋蓋處;

②牆體的頂部;

③窗台的下部;

④配筋帶的間距不應大於2400mm,也不宜小於800mm;

⑤配筋帶的鋼筋,對190mm厚牆,不應小於2φ12,對250~300mm厚牆不應小於2φ16,當配筋帶作為過梁時,其配筋應按計算確定;

⑥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600mm;

⑦配筋帶鋼筋應彎入轉角牆處錨固,錨固長度不應小於35d和400mm;

⑧當鋼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;

⑨對**設防裂度≥7度的地區,配筋帶的截面不應小於190mm×200mm,配筋不應小於410;

⑩設定配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大於30m;

4.3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。

砌體結構裂縫控制的幾頂措施

一 裂縫的產生機理及主要形態 一 溫度裂縫 熱脹凍縮,是各種物質的乙個物理物徵,各種建築材料及其所形成的構件也不例外。在建築中,各構件相互連線成一空間整體,混凝土和砌體之間的變形差異導致構件中產生溫度應力,混凝土頂蓋變形大,牆體變形相對較小,導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產生約束應力。當外界溫度公升高時...

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