撮要:本文在简要总结剖析国内外砌体裂痕的性质和裂痕节制原则和设施的根柢根底上,连系我国当前国情,针对性地提出了砌体结构裂痕节制的具体结构设施倡议,该设施已引入我院编制的年夜庆油田砌块建筑结构图集。
要害词:砌体结构 裂痕节制设施
1 裂痕的性质
引起砌体结构墙体裂痕的成分许多,既有地基、温度、干缩,也有贪图上的疏忽、施工质量、材料不及格及缺乏履历等。凭据工程实践和统计资料这类裂痕几乎占悉数可遇裂痕的80%以上。而最为常见的裂痕有两年夜类,一是温度裂痕,二是干燥缩短裂痕,简称干缩裂痕,以及由温度和干缩配合发生的裂痕。
温度裂痕
温度的转变会引起材料的热胀、冷缩,当束厄窄小前提下温度变形引起的温度应力充沛年夜时,墙体就会发生温度裂痕。最常见的裂痕是在砼平屋盖衡宇顶层两头的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂痕,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂痕,以及水平包角裂痕(包含女儿墙)。导致平屋顶温度裂痕的原因,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年夜得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中发生很年夜的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两头四周较年夜,中央渐小,顶层年夜,下部小。温度裂痕是造成墙体早期裂痕的首要原因。这些裂痕日常经由一个冬夏之后才慢慢不变,不再持续成长,裂痕的宽度跟着温度转变而略有转变。
干缩裂痕
烧结粘土砖,包含其余材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成对照快。[KG-*2]只要弗成使新出窑的砖,日常不要考虑砌体自己的干缩变形引起的附加应力。[KG-*2]但对这类砌体在潮湿情形下会发生较年夜的湿胀,而且这种湿胀是弗成逆的变形。[KG-*2]对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,跟着含水量的降低,材料会发生较年夜的干缩变形。〖KG-*2〗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年夜。轻骨料块体砌体的干缩变形更年夜。干缩变形的特征是早期成长对照快,如砌块出窑后放置28d能完成50%摆布的干缩变形,往后慢慢变慢,几年后材料才气避免干缩。然则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%摆布。这类干缩变形引起的裂痕在建筑上分布广、数目多、裂痕的水平也对照严正。如衡宇内外纵墙中央对称分布的倒八字裂痕;在建筑底部一至二层窗台边泛起的斜裂痕或竖向裂痕;在屋顶圈梁下泛起的水平缝和水平包角裂痕;在年夜片墙面上泛起的底部重、上部较轻的竖向裂痕。其余分歧材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高卑层毗邻处常泛起的裂痕,框架加添墙或柱间墙因分歧材料的差异变形泛起的裂痕;空腔墙内外叶墙用分歧材料或温度、湿度转变引起的墙体裂痕,这种情形日常外叶墙裂痕较内叶墙严正。
1.3 温度、干缩及其余裂痕
对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂痕,面临非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤 灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩配合浸染下的裂痕,其在建筑物墙体上的分布日常可为这两种裂痕的组合,或因具体前提分歧而呈现出分歧的裂痕现象,而其裂痕的功效经常较单一成分更严正。其余贪图上的疏忽、无针对性防裂设施、材料质量不及格、施工质量差、违反贪图施工规程、砌体强度达不到贪图要求,以及缺乏履历也是造成墙体裂痕的主要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的出格性,接纳适合的砌筑砂浆、注芯材料和响应的结构设施,仍沿袭粘土砖行使的砂浆和响应的抗裂设施,必然造成墙体泛起较严正的裂痕。
2 砌体裂痕的节制
2.1 裂痕的风险和防裂的急切性
砌体属于脆性材料,裂痕的存在降低了墙体的质量,如集体性、经久性和抗震机能,同时墙体的裂痕给栖身者在感不雅观上和心理上造成不良影响。不凡是跟着我国墙改、住房商品化的但愿,人们对栖身情况和建筑质量的要求络续提高,对建筑物墙体裂痕的节制的要求更为严厉。因为建筑物的质量差劲,如墙体裂痕、渗漏等涉及的纠缠或讼事也越来越多,建筑物的裂痕已成为住户评判建筑物安好的一个异常直不雅观、敏感和首要的质量尺度。是以增强砌体结构,不凡是新材料砌体结构的抗裂设施,已成为工程量、国家行政主管部门,以及衡宇拓荒商配合关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺遂推广题目问题。
2.2 裂痕宽度的尺度题目问题
现实上建筑物的裂痕是弗成避免的。此处提到的墙体裂痕宽度的尺度(限值),是一个宏不雅观的尺度,即肉眼光鲜明显可见的裂痕,砌体结构尚无这种尺度。但对钢筋砼结构其最年夜裂痕宽度限值首若是考虑结构的经久性,如裂痕宽度对钢筋侵蚀,以及外部构件在湿度和抗冻融方面的经久性影响。我国到此刻为止对外部构件(墙体)最危险的裂痕宽度尚未作过察看和评定。但凭据德国资料,当裂痕宽度≤0.2mm时,对外部构件(墙体)的经久性是不危险的。
? 对砌体结构来说,墙体的裂痕宽度多年夜是无害呢?这是个对照复杂的题目问题。因为它还涉及到可接管的美学方面的题目问题。它直接取决于视察人的目的和视察的距离。对钢筋砼结构,裂痕宽度>0.3mm,凡是在美学上是不能接管的,这个概念也可用于配筋砌体。而对无筋砌体仿佛应比配筋砌体的裂痕宽度尺度放宽些。然则对于客户来讲二者是完全一样的。这现实上是直不雅观判袂裂痕宽度的安好尺度。
3 现有节制裂痕的原则和设施
长久以来人们一贯在追求节制砌体结构裂痕的适用方式,并凭据裂痕的性质及影响成分有针对性的提出一些灌注和节制裂痕的设施。从提防裂痕的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相连系的构想,这些构想、设施有的已运用到工程实践中,一些设施也引入到《砌体范例》中,也收到了必然的效果,但总的来说,我国砌体结构裂痕仍较严正,纠其原因有以下几种。
3.1 贪图者正视强度贪图而忽略抗裂结构设施
长久以来住房公有制,人们对砌体结构的各类裂痕习感受常,贪图者日常感受多层砌体衡宇对照简单,在强度方面作需要的策画后,针对结构设施,绝年夜部门引用国家尺度或尺度图集,很少零丁提出有关防裂要乞降设施,更没有对这些设施的可行性进行察看或总结。因为裂痕的危险仅为暗藏的,尚无结构安题目问题,不涉及到责任题目问题。
3.2 我国《砌体范例》抗裂设施的规模性
我感受这是最为主要的原因。《砌体范例》GBJ3-88的抗裂设施首要有两条,一是第5.3.1条:对钢砼屋盖的温度转变和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可接纳设置保温层或隔热层;接纳有檩屋盖或瓦材屋盖;节制硅酸盐砖和砌块出厂到砌筑的时刻和提防雨淋。未考虑我国幅原广宽、分歧区域的天气、温度、湿度的伟年夜差异和不异设施的顺应性。二是第5.3.2条:提防衡宇在正常行使前提下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂痕,应在墙体中设置伸缩缝。从范例的温度伸缩缝的最年夜间距可见,它首要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和缩短机能等无直接相干。可见我国的伸缩缝的浸染首若是提防因建筑过长在结构中泛起竖向裂痕,它日常不能提防因为钢砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂痕。
? 由此可见,《砌体范例》的抗裂设施,如温度区段限值,首若是针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的,而对干缩年夜、块体尺寸比粘土砖年夜得多的砼砌块和硅酸盐砌体衡宇,根底是不合用的。因为若是按照砼砌块、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;对配筋砌体也不能年夜于30m。在这方面,国外已有对照成熟的灌注和节制墙体开裂的履历,值得借鉴:一是在较长的墙上设置节制缝(变形缝),这种节制缝和我国的双墙伸缩缝分歧,而是在单墙上设置的缝。该缝的结构既能准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,可经过过程设置附加钢筋达到。这种节制缝的间距要比我国范例的伸缩缝区段小得多。如英国范例对粘土砖为10-15m,对砼砌块及硅酸盐砖日常不应年夜于6m;美国砼协会(ACI)划定,无筋砌体的最年夜节制缝间距为12-18m,配筋砌体节制缝间距不超出30m。二是在砌体中凭据材料的干缩机能,培植必然数目的抗裂钢筋,其配筋率列国不尽不异,从0.03%~0.2%,或将砌体贪图成配筋砌体,如美国配筋砌体的最小含钢率为0.07%,该配筋率又抗裂,又能担保砌体具有必然的延性。
? 关于在砌体内培植抗裂钢筋的数目(含钢率)和效果,是普及对照关注的题目问题。因为它涉及到用钢量和造价的增幅题目问题。
4 提防墙体开裂的具体结构设施倡议
本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究功效的根柢根底上,连系我国当前的具体情形,提出的更具体的抗裂结构设施。它是对“防”、“放”、“抗”的具体显示。笔者感受这些设施可凭据具体前提选择或综合应用。该设施已反映到我院为年夜庆油田砌块厂编制的《砼砌块建筑结构图集》中。
4.1 提防混凝土屋盖的温度转变与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜接纳下列设施
?4.1.1 屋盖上设置保温层或隔热层;
?4.1.2 在屋盖的适合部位设置节制缝,节制缝的间距不年夜于30m;
?4.1.3 当接纳现浇混凝土挑檐的长度年夜于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;
?4.1.4 建筑物温度伸缩缝的间距除应知足《砌体结构贪图范例》BGJ3-88第5.3.2条的划定外,宜在建筑物墙体的适合部位设置节制缝,节制缝的间距不宜年夜于30m。
4.2 提防首要由墙体材料的干缩引起的裂痕可接纳下列设施之一:
4.2.1 设置节制缝
?4.2.1.1 节制缝的设置位置
?(1) 在墙的高度忽然转变处设置竖向节制缝;
?(2) 在墙的厚度忽然转变处设置竖向节制缝;
?(3) 在不年夜于离订交墙或转角墙准许接缝距离之半设置竖向节制缝;
?(4) 在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向节制缝;
?(5) 竖向节制缝,对3层以下的衡宇,应沿衡宇墙体的全高设置;对年夜于3层