探討砌體結構裂縫控制措施

       摘要:本文在簡要總結分析國內外砌體裂縫的成因和裂縫控制措施的基礎上,結合我國當前國情,提出了砌體結構裂縫控制的具體構造措施。

  關鍵詞:砌體結構,裂縫控制措施

  1裂縫的成因

  引起砌體結構墻體裂縫的因素很多,既有地基、溫度、干縮,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,二是干縮裂縫,以及由溫度和干縮共同產生的裂縫。

  溫度裂縫

  當氣溫變化或材料收縮時,鋼筋混凝土屋蓋、樓蓋和磚墻由于線膨脹系數(shù)和收縮率的不同,將產生各自不同的變形,而引起的約束作用而產生應力。當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,在墻體中產生很大的拉力和剪力。剪應力在墻體內的分布為兩端附近較大,中間漸小,頂層大,下部小。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。最常見的裂縫是在混凝土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,以及水平包角裂縫(包括女兒墻)。

  干縮裂縫

  燒結粘土磚,包括其它材料的燒結制品,其干縮變形很小,且變形完成比較快。一般不要考慮砌體本身的干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濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。對于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會產生較大的干縮變形。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。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重。如房屋內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;在屋頂圈梁下出現(xiàn)的水平縫和水平包角裂縫;在大片墻面上出現(xiàn)的底部重、上部較輕的豎向裂縫。另外不同材料和構件的差異變形也會導致墻體開裂。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;空腔墻內外葉墻用不同材料或溫度、濕度變化引起的墻體裂縫,這種情況一般外葉墻裂縫較內葉墻嚴重。

  1.3溫度、干縮及其它裂縫

  對于燒結類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫,而對非燒結類塊體,如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫,其在建筑物墻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(xiàn)出不同的裂縫現(xiàn)象。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(guī)程、砌體強度達不到設計要求,也是造成墻體裂縫的重要原因之一。如對砼砌塊、灰砂磚等新型墻體材料,沒有采用適合的砌筑砂漿、注芯材料和相應的構造措施,必然造成墻體出現(xiàn)較嚴重的裂縫。

  2砌體裂縫的控制

  2.1裂縫的危害

  砌體屬于脆性材料,裂縫的存在降低了墻體的質量,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。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進展,人們對居住環(huán)境和建筑質量的要求不斷提高,對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。因此加強砌體結構,特別是新材料砌體結構的抗裂措施,已成為工程量、國家行政主管部門,以及房屋開發(fā)商共同關注的課題。因為這涉及到新型墻體材料的順利推廣問題。

  2.2裂縫寬度問題

  實際上建筑物的裂縫是不可避免的。對砌體結構來說,墻體的裂縫寬度多大是無害呢?這是個比較復雜的問題。因為它還涉及到可接受的美學方面的問題。它直接取決于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,這個概念也可用于配筋砌體。而對無筋砌體似乎應比配筋砌體的裂縫寬度標準放寬些。但是對于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。

  3現(xiàn)有控制裂縫的原則

  長期以來人們一直在尋求控制砌體結構裂縫的實用方法,并根據(jù)裂縫的性質及影響因素有針對性的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,一些措施也引入到《砌體規(guī)范》中,也收到了一定的效果。

  4防止墻體開裂的具體構造措施建議

  本文在綜合了國內外砌體結構抗裂研究成果的基礎上,結合我國當前的具體情況,提出的更具體的抗裂構造措施。它是對“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。

  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屋面應設置保溫層、隔熱層;

  4.1.2屋面保溫(隔熱)層或屋面剛性面層及砂漿找平層應設置分隔縫,分隔縫間距不宜大于6m,并于女兒墻隔開,其縫寬不小于30mm;

  4.1.3當采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20mm,縫內用彈性油膏嵌縫;

  4.1.4建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規(guī)范》BG50003-88第6.3.1條的規(guī)定外,宜在建筑物墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。

  4.1.5采用裝配式有檁體系鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋;

  4.1.6在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設置水平滑動層,滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等;對于長縱墻,可只在其兩端的2~3個開間內設置,對于橫墻可只在其兩端各l/4范圍內設置(l為橫墻長度);

  4.1.7頂層屋面板下設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁,并沿內外墻接通,房屋兩端圈梁下的墻體內宜適當設置水平鋼筋;

  4.1.8在建筑物墻體中設置鋼筋網格

  1.在樓蓋處和屋蓋處;

  2.墻體的頂部;

  3.窗臺的下部;

  4.鋼筋網的間距不應大于300mm,也不宜小于180mm;

  5.鋼筋網對240mm厚墻,不應小于2ф6,分布筋ф4@120;

  6.鋼筋網宜通長設置,當不能通長設置時,允許按受拉搭接,搭接長度不應小于45d和600mm;

  7.設置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m;

  4.1.9頂層及女兒墻砂漿強度等級不低于M5;

  4.1.10 房屋頂層端部墻體內適當設置構造柱

  4.1.11 女兒墻應設置構造柱,構造柱間距不宜大于4m,構造柱應伸至女兒墻并與現(xiàn)澆鋼筋混凝土壓頂整澆在一起

  4.1.12 頂層墻體有門窗洞口時,在過梁上的水平灰縫內設置2~3道焊接鋼筋網片或2ф6鋼筋,并應伸入過梁兩端墻內不小于600mm;

  4.1.13 頂層挑梁末端下墻體內設置3道焊接鋼筋網片或2ф6鋼筋,鋼筋網片或鋼筋應自挑梁末端伸入兩邊墻體不小于1m

  4.2也可根據(jù)建筑物的具體情況,如場地土及地震設防裂度、基礎結構布置型式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。