建筑砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施
隨著我國住房商品化的進展，人們對居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對建筑物墻體裂縫的控制要求更為嚴(yán)格。由于建筑物的質(zhì)量低劣，如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛與官司越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全與否的一個非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施，已成為我們共同關(guān)注的課題。
一、墻體裂縫產(chǎn)生的原因
引起墻體裂縫的因素很多，既有地基、溫度、干縮，也有設(shè)計上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及設(shè)計施工人員缺乏經(jīng)驗等。根據(jù)工程實踐和統(tǒng)計資料，這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類，一是溫度裂縫，二是干燥伸縮裂縫，簡稱干縮裂縫，還有一些是由溫度和干縮共同產(chǎn)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(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時，墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在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)。同時導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因，是頂板的溫度比其下的墻體高得多，而混凝土頂板的線膨脹系數(shù)又比磚砌體大得多，故頂板和墻體之間的變形差在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)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。這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，不再繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
(二)干縮裂縫
燒結(jié)粘土磚，包括其他材料的燒結(jié)制品，其干縮變形很小，且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚，一般不用考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。但對這類墻體在潮濕情況下會產(chǎn)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(chǎn)生較大的干縮變形。如混凝土的干縮率為0.3～0.45mm/m，它相當(dāng)于25℃～40℃的溫度變形，可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌筑的墻體干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快，如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形，之后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。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，約為第一次的80%左右。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(yán)重。如房屋內(nèi)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、上部輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會導(dǎo)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。
(三)溫度、干縮引起的裂縫及其它裂縫
對于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫，面對非燒結(jié)類塊體，如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，也同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫，而其裂縫后果往往較單一因素更嚴(yán)重。另外設(shè)計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計施工規(guī)程、砌體強度達不到設(shè)計要求也是造成墻體裂縫的重要原因。
二、現(xiàn)有控制裂縫的原則和措施
長期以來人們一直在尋求控制墻體裂縫的實用方法，并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對性地提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。同時一些措施也被引入到《砌體規(guī)范》中，收到了一定的效果，但總的來說，我國砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴(yán)重，究其原因有以下幾種。
(一)設(shè)計者重視強度設(shè)計而忽略抗裂構(gòu)造措施
因為裂縫的危險是潛在的，尚無結(jié)構(gòu)安全問題，不涉及到責(zé)任問題。設(shè)計者在強度方面作必要的計算后，很少單獨提出有關(guān)防裂要求和措施，更沒有對這些措施的可行性進行調(diào)查或總結(jié)。
(二)我國《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性
筆者認為這是最為重要的原因。《砌體規(guī)范》未考慮我國不同地區(qū)的氣候、溫度、濕度等的巨大差異和相同措施的適應(yīng)性。同時《砌體規(guī)范》中伸縮縫的作用主要是防止因建筑過長在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)豎向裂縫，它一般不能防止由于混凝土屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體開裂。
在這方面，國外已有比較成熟的預(yù)防和控制墻體開裂的經(jīng)驗，值得借鑒：一是在較長的墻上設(shè)置控制縫(變形縫)，這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同，是在單墻上設(shè)置的縫。該縫的構(gòu)造既能允許建筑物墻體的伸縮變形，又能隔聲和防風(fēng)雨，當(dāng)需要承受平面外水平力時，可通過設(shè)置附加鋼筋達到。這種控制縫的間距要比我國規(guī)范的伸縮縫區(qū)段小得多。二是在砌體中根據(jù)材料的干縮性能，配置一定數(shù)量的抗裂鋼筋，配置抗裂鋼筋的數(shù)量(含鋼率)和效果，是普遍比較關(guān)注的問題，因為它涉及到用鋼量和造價的漲幅問題。
三、防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施
在綜合了國內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)抗裂研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國當(dāng)前的具體情況，本文提出更具體的抗裂構(gòu)造措施，它是對“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。
(一)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：
1、屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;
2、在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不大于30m;
3、當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;
4、建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-20**第6.3.1條的規(guī)定外，宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不宜大于30m。
(二)防止由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一：
1、設(shè)置控制縫
控制縫的設(shè)置位置：
(1)在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;
(2)在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;
(3)在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫;
(4)在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫;
(5)豎向控制縫，對3層以下的房屋，應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置;對大于3層的房屋，可在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置;
(6)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(yù)料的裂縫;
(7)控制縫做成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。
2、控制縫的間距
(1)對有規(guī)則洞口外墻不大于6m;
(2)對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍;
(3)在轉(zhuǎn)角部位，控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m;
3、設(shè)置灰縫鋼筋
(1)在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600mm;
(2)在樓蓋標(biāo)高以上，樓蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂?shù)牟课?
(3)灰縫鋼筋的間距不大于600mm;
(4)灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;
(5)灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)片的縱向鋼筋面積不小于25mm2，橫筋間距不宜大于200mm;
(6)灰縫鋼筋宜通長設(shè)置，當(dāng)不便通長設(shè)置時，允許搭接，搭接長度不應(yīng)小于300mm;
(7)灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中，錨固長度不應(yīng)小于300mm;
(8)灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護層，上下不小于3mm，外側(cè)小于15mm，灰縫鋼筋宜進行防腐處理;
(9)當(dāng)利于灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時，其配筋量應(yīng)按計算確定，其搭接和錨固長度尚不應(yīng)小于75d和300mm;
(10)設(shè)置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。
4、在建筑物墻體的樓蓋處和屋蓋處、墻體的頂部、窗臺的下部設(shè)置配筋帶
(1)配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm，也不宜小于800mm;
(2)當(dāng)配筋帶僅用于控制墻體裂縫時，宜在控制縫處斷開，當(dāng)設(shè)計考慮需要通過控制縫時，宜在該處的配筋帶表面做成虛縫，以控制可預(yù)料的裂縫位置;
(3)設(shè)置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。
篇2：建筑物墻體裂縫的抗裂措施
建筑物墻體裂縫的抗裂措施
隨著我國住房商品化的進展，人們對居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對建筑物墻體裂縫的控制要求更為嚴(yán)格。由于建筑物的質(zhì)量低劣，如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛與官司越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全與否的一個非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。因此加強砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施，已成為我們共同關(guān)注的課題。
一、墻體裂縫產(chǎn)生的原因
引起墻體裂縫的因素很多，既有地基、溫度、干縮，也有設(shè)計上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及設(shè)計施工人員缺乏經(jīng)驗等。根據(jù)工程實踐和統(tǒng)計資料，這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。而最為常見的裂縫有兩大類，一是溫度裂縫，二是干燥伸縮裂縫，簡稱干縮裂縫，還有一些是由溫度和干縮共同產(chǎn)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(dāng)約束條件下溫度變形引起的溫度應(yīng)力足夠大時，墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫。最常見的裂縫是在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)。同時導(dǎo)致平屋頂溫度裂縫的原因，是頂板的溫度比其下的墻體高得多，而混凝土頂板的線膨脹系數(shù)又比磚砌體大得多，故頂板和墻體之間的變形差在墻體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力。剪應(yīng)力在墻體內(nèi)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。這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，不再繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。
(二)干縮裂縫
燒結(jié)粘土磚，包括其他材料的燒結(jié)制品，其干縮變形很小，且變形完成比較快。只要不使用新出窯的磚，一般不用考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應(yīng)力。但對這類墻體在潮濕情況下會產(chǎn)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(chǎn)生較大的干縮變形。如混凝土的干縮率為0.3～0.45mm/m，它相當(dāng)于25℃～40℃的溫度變形，可見干縮變形的影響很大。輕骨料塊體砌筑的墻體干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快，如砌塊出窯后放置28d能完成50%左右的干縮變形，之后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。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，約為第一次的80%左右。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(yán)重。如房屋內(nèi)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、上部輕的豎向裂縫。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會導(dǎo)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。
(三)溫度、干縮引起的裂縫及其它裂縫
對于燒結(jié)類塊材的砌體最常見的為溫度裂縫，面對非燒結(jié)類塊體，如砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體，也同時存在溫度和干縮共同作用下的裂縫，而其裂縫后果往往較單一因素更嚴(yán)重。另外設(shè)計上的疏忽、無針對性防裂措施、材料質(zhì)量不合格、施工質(zhì)量差、違反設(shè)計施工規(guī)程、砌體強度達不到設(shè)計要求也是造成墻體裂縫的重要原因。
二、現(xiàn)有控制裂縫的原則和措施
長期以來人們一直在尋求控制墻體裂縫的實用方法，并根據(jù)裂縫的性質(zhì)及影響因素有針對性地提出一些預(yù)防和控制裂縫的措施。同時一些措施也被引入到《砌體規(guī)范》中，收到了一定的效果，但總的來說，我國砌體結(jié)構(gòu)裂縫仍較嚴(yán)重，究其原因有以下幾種。
(一)設(shè)計者重視強度設(shè)計而忽略抗裂構(gòu)造措施
因為裂縫的危險是潛在的，尚無結(jié)構(gòu)安全問題，不涉及到責(zé)任問題。設(shè)計者在強度方面作必要的計算后，很少單獨提出有關(guān)防裂要求和措施，更沒有對這些措施的可行性進行調(diào)查或總結(jié)。
(二)我國《砌體規(guī)范》抗裂措施的局限性
筆者認為這是最為重要的原因。《砌體規(guī)范》未考慮我國不同地區(qū)的氣候、溫度、濕度等的巨大差異和相同措施的適應(yīng)性。同時《砌體規(guī)范》中伸縮縫的作用主要是防止因建筑過長在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)豎向裂縫，它一般不能防止由于混凝土屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體開裂。
在這方面，國外已有比較成熟的預(yù)防和控制墻體開裂的經(jīng)驗，值得借鑒：一是在較長的墻上設(shè)置控制縫(變形縫)，這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同，是在單墻上設(shè)置的縫。該縫的構(gòu)造既能允許建筑物墻體的伸縮變形，又能隔聲和防風(fēng)雨，當(dāng)需要承受平面外水平力時，可通過設(shè)置附加鋼筋達到。這種控制縫的間距要比我國規(guī)范的伸縮縫區(qū)段小得多。二是在砌體中根據(jù)材料的干縮性能，配置一定數(shù)量的抗裂鋼筋，配置抗裂鋼筋的數(shù)量(含鋼率)和效果，是普遍比較關(guān)注的問題，因為它涉及到用鋼量和造價的漲幅問題。
三、防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施
在綜合了國內(nèi)外砌體結(jié)構(gòu)抗裂研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國當(dāng)前的具體情況，本文提出更具體的抗裂構(gòu)造措施，它是對“防”、“放”、“抗”的具體體現(xiàn)。
(一)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：
1、屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;
2、在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不大于30m;
3、當(dāng)采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應(yīng)小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫;
4、建筑物溫度伸縮縫的間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50003-20**第6.3.1條的規(guī)定外，宜在建筑物墻體的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不宜大于30m。
(二)防止由墻體材料的干縮引起的裂縫可采用下列措施之一：
1、設(shè)置控制縫
控制縫的設(shè)置位置：
(1)在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;
(2)在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫;
(3)在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半設(shè)置豎向控制縫;
(4)在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫;
(5)豎向控制縫，對3層以下的房屋，應(yīng)沿房屋墻體的全高設(shè)置;對大于3層的房屋，可在建筑物1-2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置;
(6)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(yù)料的裂縫;
(7)控制縫做成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨脂或硅樹脂等填縫。
2、控制縫的間距
(1)對有規(guī)則洞口外墻不大于6m;
(2)對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍;
(3)在轉(zhuǎn)角部位，控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m;
3、設(shè)置灰縫鋼筋
(1)在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應(yīng)小于600mm;
(2)在樓蓋標(biāo)高以上，樓蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂?shù)牟课?
(3)灰縫鋼筋的間距不大于600mm;
(4)灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;
(5)灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)片的縱向鋼筋面積不小于25mm2，橫筋間距不宜大于200mm;
(6)灰縫鋼筋宜通長設(shè)置，當(dāng)不便通長設(shè)置時，允許搭接，搭接長度不應(yīng)小于300mm;
(7)灰縫鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中，錨固長度不應(yīng)小于300mm;
(8)灰縫鋼筋應(yīng)埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護層，上下不小于3mm，外側(cè)小于15mm，灰縫鋼筋宜進行防腐處理;
(9)當(dāng)利于灰縫鋼筋作砌體抗剪鋼筋時，其配筋量應(yīng)按計算確定，其搭接和錨固長度尚不應(yīng)小于75d和300mm;
(10)設(shè)置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。
4、在建筑物墻體的樓蓋處和屋蓋處、墻體的頂部、窗臺的下部設(shè)置配筋帶
(1)配筋帶的間距不應(yīng)大于2400mm，也不宜小于800mm;
(2)當(dāng)配筋帶僅用于控制墻體裂縫時，宜在控制縫處斷開，當(dāng)設(shè)計考慮需要通過控制縫時，宜在該處的配筋帶表面做成虛縫，以控制可預(yù)料的裂縫位置;
(3)設(shè)置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。