监理综合辅导:关于砌体结构裂缝控制措施的建议
文摘:在对国内外砌体裂缝的性质、裂缝控制的原则和措施进行简要总结和分析的基础上,结合我国目前的国情,提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施,并已引入我院编制的《大庆油田区块建筑图集》。
关键词:砌体结构裂缝控制措施
1。裂缝的性质
引起砌体墙体裂缝的因素很多,包括地基、温度、干缩、设计疏忽、施工质量、材料不合格、经验不足等。根据工程实践和统计资料,这类裂缝几乎占所有可利用裂缝的80%以上。最常见的裂缝有两种,一种是温度裂缝,一种是干缩裂缝,简称干缩裂缝,以及温度和干缩引起的裂缝。
温度裂缝
温度的变化会使材料热胀冷缩。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体会产生温度裂缝。最常见的裂缝在混凝土平屋顶房屋顶层两端的墙体上,如门窗边的八字形裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下的砖(块)沿灰缝的水平裂缝,水平转角裂缝(包括女儿墙)。平屋面产生温度裂缝的原因是屋面的温度远高于其下墙体的温度,混凝土屋面的线膨胀系数远大于砖砌体的线膨胀系数,因此屋面与墙体的变形差异在墙体中产生了很大的拉力和剪力。壁面剪应力分布在两端附近较大,中间较小,顶部较大,底部较小。气温是墙体早期开裂的主要原因。一般这些裂缝经过一个冬天和一个夏天就逐渐稳定下来,不会继续发展。裂缝的宽度随着温度的变化而略有变化。
干缩裂缝
烧结粘土砖,包括其他材料的烧结制品,干缩变形很小,变形完成很快。【KG-2】只要不使用窑出的新砖,一般不考虑砌体本身收缩变形产生的附加应力。[KG-2]但这种砌体在潮湿条件下会产生较大的湿胀,这种湿胀是不可逆的变形。[KG-*2]用于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体。,随着含水量的降低,材料会产生较大的收缩变形。〖kg-2〗例如混凝土砌块的干缩为0.3 ~ 0.45 mm/m,相当于25 ~ 40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。轻集料砌块砌体的收缩变形较大。早期干缩变形发展迅速。比如,出窑后放置28天,砌块的干缩变形可完成50%左右,之后逐渐减缓,若干年后材料停止干缩。但干燥后,材料受潮后仍会膨胀,脱水后材料会再次收缩,但其干燥收缩率有所下降,约为第一次的80%。这种收缩变形引起的裂缝在建筑中分布广泛,数量多,程度严重。如对称分布在房屋内外纵墙中间的倒八字形裂缝;建筑底层一至二层窗台出现斜裂缝或竖裂缝;屋面圈梁下的水平裂缝和水平转角裂缝;大墙面上底部重顶部轻的垂直裂缝。此外,不同材料和构件的不同变形也会导致墙体开裂。比如,错层或高低层交接处经常出现裂缝,不同材料造成的框架填充墙或柱间墙出现裂缝。空空腔墙体内外叶墙材质不同或温湿度变化引起的墙体裂缝。在这种情况下,外叶壁的裂纹一般比内叶壁的裂纹更严重。
温度、干缩等裂缝
烧结砌块砌体最常见的类型是温度裂缝。面对非烧结砌块,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等,在温度和干燥收缩的共同作用下,也存在裂缝。这两种裂缝在建筑墙体上的分布一般可以是一种组合,也可以因具体情况不同而出现不同的裂缝,但裂缝另外,设计疏忽、防裂措施无针对性、材料不合格、施工质量差、违反设计和施工规定、砌体强度达不到设计要求、经验不足也是墙体裂缝的重要原因之一。混凝土砌块、灰砂砖等新型墙体材料。,如果不根据材料的特殊性采用合适的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍然使用黏土砖用的砂浆和相应的防裂措施,必然导致墙体出现严重裂缝。
砌体裂缝的控制
裂缝的危害及防裂的迫切性
砌体是一种脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,如整体性、耐久性、抗震性能等。同时,墙体裂缝对居民的感官和心理都有不良影响。特别是随着我国墙体改革和住房商品化的进展,人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对建筑墙体裂缝的控制要求更加严格。由于建筑物质量差,如墙体裂缝、渗漏等,涉及的纠纷或诉讼越来越多。建筑物的裂缝已经成为居民判断建筑物安全性的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此,加强砌体结构尤其是新材料砌体结构的抗裂措施,已成为工程量、国家行政主管部门和房屋开发商共同关心的问题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广。
裂缝宽度的标准问题
其实建筑物的裂缝是不可避免的。这里所说的墙体裂缝宽度的标准(限值)是一个宏观标准,即肉眼明显可见的裂缝,而对于砌体结构没有这样的标准。而钢筋混凝土结构裂缝宽度的限值主要考虑结构的耐久性,如裂缝宽度对钢筋锈蚀的影响,外部构件在潮湿和抗冻方面的耐久性。到目前为止,我国还没有对外构件(墙体)的最危险裂缝宽度进行调查和评估。但根据德国的资料,当裂缝宽度≤0.2mm时,对外构件(墙体)的耐久性没有危险。
对于砌体结构,墙体的裂缝宽度有多大?这是一个相当复杂的问题。因为这也涉及到可接受的审美问题。直接取决于观察人的目的和观察的距离。对于钢筋混凝土结构,裂缝宽度> > 0.3mm通常在美学上是不可接受的,这个概念也可以应用到钢筋砌体上。但似乎无筋砌体的裂缝宽度标准应该比有筋砌体放宽一些。但是对于客户来说,是完全一样的。其实这是一个目测判断裂缝宽度的安全标准。
现有控制裂缝的原则和措施
长期以来,人们一直在寻找控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质和影响因素,提出了一些防治裂缝的措施。从防裂的概念出发,形象地引入了“防”、“放”、“抗”相结合的思想。这些思想和措施有的已经应用到工程实践中,有的措施也被引入到《砌体规范》中,也取得了一定的成果。但总的来说,我国砌体结构裂缝还是比较严重的,有以下几个原因可以纠正。
设计师注重强度设计,忽视抗裂构造措施
长期以来,人们已经习惯了砌体结构中的各种裂缝。设计师普遍认为多层砌体建筑比较简单。在对强度进行必要的计算后,对于结构措施大多参考国家标准或标准图集,很少单独提出抗裂要求和措施,更少调查或总结这些措施的可行性。因为裂缝的风险只是潜在的,不存在结构安全问题,也不涉及责任问题。
我国砌体规范中抗裂措施的局限性
我认为这是最重要的原因。《砌体规范》GBJ3-88中有两种主要的防裂措施。一、第5.3.1条:对于钢筋混凝土屋面温度变化和砌体收缩变形引起的墙体开裂,可设置保温层;采用檩条屋面或瓦屋面;控制硅酸盐砖和砌块从出厂到砌筑的时间,防止雨淋。没有考虑我国不同地区气候、温度、湿度的巨大差异以及相同措施的适应性。二、第5.3.2条:为防止墙体在正常使用条件下因温差和墙体收缩而产生竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。从温度伸缩缝的标准间距可以看出,它主要取决于屋面或楼板的类型和是否有保温层,而与砌体的类型、材料和收缩性能没有直接关系。由此可见,我国伸缩缝的作用主要是防止建筑物较长而导致结构产生竖向裂缝。一般不能防止钢筋混凝土屋面温度变形和砌体干缩变形引起的墙体裂缝。
可见,砌体规范中的抗裂措施,如温区限值,主要是针对干缩小砌块的粘土砖砌体结构,而对干缩大、砌块尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋基本不适用。因为如果混凝土砌块和硅酸盐砌块砌体的收缩为0.2 ~ 0.4 mm/m,则无筋砌体的温度截面不能超过10m;配筋砌体不应大于30m。在这方面,国外有成熟的防治墙体开裂的经验,值得借鉴:一是在较长的墙体上设置控制缝(变形缝),这与我国的双墙伸缩缝不同,而是在单墙上。接头的结构既能允许建筑墙体的膨胀变形,又能隔音、防风雨。当需要承受平面外的水平力时,可以通过设置附加钢筋来实现。控制缝的间距比国内的伸缩缝间距小得多。比如英国标准对粘土砖是10-15m,但对混凝土块和硅酸盐砖应该不超过6m。美国混凝土协会(ACI)规定无筋砌体的控制缝间距为12-18m,有筋砌体的控制缝间距不大于30m。其次,根据材料的干缩性能,在砌体中应配置一定数量的抗裂钢筋,各国配筋率在0.03%-0.2%不等,或者将砌体设计成配筋砌体。比如美国的钢筋砌体最小含钢量是0.07%。
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