建筑工程裂縫類型及其設(shè)計(jì)中的防治措施
建筑工程裂縫類型及其設(shè)計(jì)中的防治措施
摘要:本文通過(guò)總結(jié)建筑工程裂縫的類型,為正確判斷裂縫的性質(zhì)、裂縫產(chǎn)生的原因和探討有效防治的措施等均有指導(dǎo)意義。并在設(shè)計(jì)中加大力度,采取事前控制,避免或減少建筑物裂縫的產(chǎn)生,提高建筑物的整體性和使用功能。
關(guān)鍵詞:建筑物裂縫類型預(yù)防措施
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一、砌體結(jié)構(gòu)裂縫的類型
(1)干縮裂縫(2)地基下沉裂縫(3)溫度裂縫(4)應(yīng)力集中裂縫
(5)荷載引起的裂縫(6)凍融(漲)裂縫(7)兩種結(jié)構(gòu)體系變形不協(xié)調(diào)裂縫(8)沉降溫度裂縫(9)地震作用裂縫
二、混凝土結(jié)構(gòu)的類型
根據(jù)混凝土裂縫的特點(diǎn)規(guī)律形成的原因大致可分為以下十二種類型。(1)塑性塌落裂縫(2)塑性收縮裂縫(3)干縮裂縫(4)溫度裂縫(5)水化熱裂縫(6)收縮、溫度裂縫(7)地基沉陷裂縫(8)應(yīng)力集中裂縫(9)凍融裂縫(10)鋼筋銹蝕裂縫(11)堿骨料反應(yīng)裂縫(12)荷載作用裂縫 (13)水化熱裂縫(14)鋼筋銹蝕裂縫(15)堿骨料反應(yīng)裂縫
三、設(shè)計(jì)中的預(yù)防措施
1、建筑工程裂縫的控制應(yīng)采取預(yù)防為主的原則;為減輕建筑物的沉降和不均勻沉降,設(shè)計(jì)單位可采用下列措施: 采用輕質(zhì)高強(qiáng)、尺寸穩(wěn)定性好、收縮值小的墻體材料; 選用結(jié)構(gòu)重量較輕的輕型屋面板;對(duì)于砌體結(jié)構(gòu),宜內(nèi)外縱墻貫通和采用較小的橫墻間距,并控制開(kāi)洞率,洞口處過(guò)梁應(yīng)加強(qiáng);首層外墻窗臺(tái)下第一皮磚下,應(yīng)設(shè)置4φ6通長(zhǎng)鋼筋或做現(xiàn)澆配筋窗臺(tái)板,伸入墻內(nèi)長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm;頂層外墻窗臺(tái)下,應(yīng)設(shè)置配筋砌體帶,鋼筋應(yīng)伸入構(gòu)造柱內(nèi),長(zhǎng)度不應(yīng)小于120mm。 地圈梁和頂層圈梁,應(yīng)沿每個(gè)軸線均設(shè)置閉合圈梁截面高度不小于180mm。
3、在抗震設(shè)防地區(qū)建筑基礎(chǔ)的選型應(yīng)考慮上部結(jié)構(gòu)重力荷載引起的沉降及可能的不均勻沉降;設(shè)計(jì)時(shí),宜考慮上部結(jié)構(gòu)和地基的共同作用。采用天然地基和人工處理地基的建筑,除應(yīng)進(jìn)行持力層承載力的驗(yàn)算外,尚應(yīng)進(jìn)行軟弱下臥層及地基變形的驗(yàn)算。復(fù)合地基除應(yīng)做復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)外,尚應(yīng)進(jìn)行增強(qiáng)體強(qiáng)度的檢驗(yàn);A(chǔ)施工時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行沉降監(jiān)測(cè)。在滿足地質(zhì)勘察報(bào)告能滿足設(shè)計(jì)和《巖土工程勘察規(guī)范》GB0021的要求的前提下,建筑物的體型應(yīng)力求簡(jiǎn)單。
4、在滿足使用和其他要求的前提下,對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)或內(nèi)框架建筑,應(yīng)采用較小的長(zhǎng)高比。軟弱地基上建筑物的宜在(1) 建筑平面的轉(zhuǎn)折部位; (2) 高
度差異或荷載差異處;(3) 長(zhǎng)高比過(guò)大的砌體承重結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的適當(dāng)部位;(4) 地基土的壓縮性有顯著差異處;(5) 建筑結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)類型不同處;(6) 分期建造房屋的交界處,設(shè)置沉降縫。
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5、建筑工程的伸縮縫的設(shè)置,建筑工程樓(屋)蓋設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮溫度變化、混凝土收縮對(duì)構(gòu)件和結(jié)構(gòu)變形、開(kāi)裂的影響;必要時(shí)不同墻體材料采用鋼筋網(wǎng)片加強(qiáng)連接。
6、建筑工程屋蓋宜進(jìn)行熱工性能計(jì)算;為避免屋面板變形過(guò)大,不應(yīng)采用將保溫層做在屋面板下面的構(gòu)造做法。屋頂保溫層宜延伸至挑檐板盡端。剛性防水屋面和保溫層上面的水泥砂漿找平層應(yīng)設(shè)置伸縮縫,并做好屋面防水。建筑外墻宜優(yōu)先采用外保溫。建筑外墻外保溫層應(yīng)包覆門(mén)窗框洞口外側(cè)、封閉陽(yáng)臺(tái)、女兒墻以及屋頂挑檐等熱橋部位,以減小室外氣候條件對(duì)這些部位的影響。在保溫層截止部位材質(zhì)變換處應(yīng)采取防止保溫層開(kāi)裂的措施。建筑外墻不宜采用內(nèi)保溫。當(dāng)建筑外墻不得不采用內(nèi)保溫時(shí),應(yīng)避免混凝土圈梁和構(gòu)造柱外露。當(dāng)不能避免時(shí),宜在圈梁和構(gòu)造柱外側(cè)用高效保溫材料做保溫層。
7、建筑工程中現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板的混凝土強(qiáng)度不宜過(guò)高,提倡采用能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求的較小強(qiáng)度等級(jí)的混凝土;建筑工程所采用的建筑材料應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和設(shè)計(jì)文件的要求;由水泥、摻合料、外加劑組成水硬性膠凝材料,其品種和組成宜通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)選,選擇相互適應(yīng)性好,收縮較小的材料。
8、建筑結(jié)構(gòu)的水平構(gòu)件(梁、板)和表面積較大的墻體等構(gòu)件,宜選擇體積穩(wěn)定性好、抗裂性能高的建筑材料。
9、建筑增層和增加荷載的裝修、改造,在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮地基基礎(chǔ)或某些構(gòu)件因荷載增加對(duì)變形或開(kāi)裂的影響,制訂相應(yīng)的措施;同時(shí)不損壞原有結(jié)構(gòu)。
10、為避免在結(jié)構(gòu)中積累過(guò)大的約束應(yīng)力(或應(yīng)變)而引起間接裂縫。結(jié)構(gòu)縫設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮縫的各種功能要求,合理設(shè)置結(jié)構(gòu)縫的位置和間距,避免約束應(yīng)力積累過(guò)大;盡量合并不同類型的結(jié)構(gòu)縫,做到一縫多能;采取合理的形式和相應(yīng)的細(xì)部構(gòu)造措施;
11、混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定,根據(jù)荷載效應(yīng)驗(yàn)算構(gòu)件的抗裂性能及裂縫寬度,并符合有關(guān)裂縫控制的要求。在設(shè)計(jì)時(shí)合理設(shè)置后澆帶可適當(dāng)增大伸縮縫間距,但后澆帶不能代替伸縮縫。后澆帶間距不大于30m,澆灌混凝土的間距時(shí)間2個(gè)月以上,且宜用膨脹混凝土澆筑。采用預(yù)制構(gòu)件(特別是預(yù)應(yīng)力構(gòu)件)的裝配式結(jié)構(gòu)及疊合結(jié)構(gòu),具有較好的裂縫控制性能,但應(yīng)通過(guò)有效的構(gòu)造措施消除拼接裂縫并增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性。
12、 板中受力鋼筋間距,在現(xiàn)澆簡(jiǎn)支板的支座部位,宜配適量的負(fù)彎矩板面鋼筋,板底伸入支座正彎矩鋼筋的錨固。對(duì)與支承結(jié)構(gòu)整體澆筑或與混凝土墻整體澆注的混凝土板,應(yīng)在板邊上部設(shè)置垂直于板邊的不少于8mm直徑,間距200mm的構(gòu)造鋼筋。嵌固在砌體墻內(nèi)的現(xiàn)澆混凝土板,其上部與板邊垂直的構(gòu)
造鋼筋應(yīng)不少于8mm直徑,間距不大于200mm。現(xiàn)澆混凝土板的角部的上部構(gòu)造鋼筋可沿兩個(gè)垂直方向布置,也可按方向斜向布置放射筋。單向板應(yīng)沿垂直力方向布置分布鋼筋;A(chǔ)筏板當(dāng)厚度大于2m時(shí),除在板的頂面、底面應(yīng)布置縱橫鋼筋以外,尚宜在板厚方向設(shè)置與板面平行的構(gòu)造鋼筋網(wǎng)片。
13、多層砌體房屋減少和防治溫度裂縫的措施:1)加強(qiáng)屋面的保溫隔熱性能,包括挑檐板的保溫隔熱,減少溫度應(yīng)力對(duì)屋蓋和頂層墻體的影響,并注意做好屋面的防水,防止因屋面漏水造成屋面保溫層效果下降。對(duì)于炎熱和寒冷地區(qū),建議設(shè)置架空屋面板等有效的保溫隔熱措施。樓板仍然會(huì)產(chǎn)生溫度變形這一實(shí)際情況,建議盡量采用柔性防水,以防剛性防水破壞造成保溫層破壞這類情況的發(fā)生。適當(dāng)提高頂層圈梁的厚度和配筋,頂層圈梁對(duì)于增強(qiáng)房屋的整體性和減少樓板溫度應(yīng)力對(duì)墻體的影響起著重要作用,建議頂層在縱、橫向每個(gè)軸線均設(shè)置圈梁。圈梁高度不宜小于180mm,配筋不應(yīng)小于4ф10。提高墻體的抗剪和抗拉強(qiáng)度,頂層墻體的砂漿強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)采用M7.5,并在山墻和兩端一個(gè)單元的內(nèi)外縱墻沿高度每隔500mm配置2ф6(240mm厚墻)或3ф6(370mm)厚墻的通長(zhǎng)水平鋼筋,并設(shè)置ф4的垂直鋼筋,間距可為300mm;洞口砂漿面層應(yīng)配置2根ф6的鋼筋,并設(shè)ф4箍筋,間距可為300mm。應(yīng)在縱橫墻交接處內(nèi)縱墻沿墻高1/2~1/3范圍內(nèi)在墻體頂部設(shè)置抗裂構(gòu)造鋼筋,配筋范圍沿墻長(zhǎng)方向通長(zhǎng)?刂苾(nèi)外縱墻的開(kāi)洞率,橫、縱墻的局部尺寸應(yīng)滿足要求,窗間墻的寬度不應(yīng)小于1500mm;應(yīng)盡量作外墻外保溫,使外墻溫度常年接近室溫。
要控制建筑物的裂縫,必須明白各類裂縫的類型及成因,做到事前主動(dòng)控制,在設(shè)計(jì)中采取相應(yīng)的預(yù)防措施,建筑物裂縫的控制才能取得滿意的效果。總之. 由于我國(guó)現(xiàn)在正處在墻體材料改革的時(shí)期.不同的地區(qū)都會(huì)有一些適合本地材料.但我們的總體思想“小震無(wú)礙,中震可修.大震不倒”是不變的.無(wú)論哪種材料.都要采取相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施來(lái)保證工程的安全性.保證國(guó)家、人民的財(cái)產(chǎn)不受到損失。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]趙崢.淺析磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的形成原因及防治措施.山西建筑.2006,32(12):112-113
[2]鄒凌霄,劉中云.防止混凝土裂縫的主要措施.江西測(cè)繪2005.18-19
[3]張強(qiáng).混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫成因分析及處理措施.科技情報(bào)開(kāi)發(fā)與經(jīng)濟(jì)2006,16(14):258-259
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