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摘 要:剪力墙又称抗风墙或抗震墙、结构墙。房屋或构筑物中主要承受风荷载或地震作用引起的水平荷载的墙体。防止结构剪切破坏。剪力墙用于钢筋混凝土框架结构、升板结构、无梁楼盖体系中。为增加剪力墙结构的刚度、强度及抗倒塌能力,在某些部位可现浇或预制装配钢筋混凝土剪力墙。本文就剪力墙出现裂缝的原因及控制进行论述。
关键词:裂缝成因 防治
一、裂缝的一般特征和性质
钢筋混凝土剪力墙的裂缝一般可分为表面不规则裂缝、贯穿性裂缝。表面不规则裂缝一般出现在混凝土浇注后不久,分布于墙体表面,此种裂缝既宽又密,但深度一般不大,多因养护不足而产生,对结构构件影响一般不大,且易于治理。竖向贯穿性裂缝一般发生在混凝土浇注后若干天后(一般拆模后不久),由下而上,走向与楼面接近垂直,有的通至楼面板底但不穿过楼层,缝宽一般为0.1~0.3mm,个别可达0.4~0.5mm甚至更深,缝深一般较大,最深者可贯穿墙体。因养护不好引起的表面不规则裂缝常不至于带来多少影响,且易于处理。
二、墙板裂缝的产生原因
剪力墙裂缝原因主要有:砼收缩裂缝;强约束裂缝,建筑体形引起裂缝;外力作用的裂缝。
1、砼收缩的三种情况
(1)干缩
砼在制备过程中,水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀,但在入模成型后,随着砼水化作用的发生,砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发,体积有一定的缩小。砼体积收缩,使砼产生内应力,当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝。
(2)砼内部温度变化产生收缩裂缝
与墙连体的部分框架柱,断面边长都大于1m,属大体积砼,水化热高,若采取措施不当,表面砼就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲,大体积砼的框架柱可视为一个较大的热源体,而与之连体的墙体薄,且与外界空气接触面较大,散热快。当框架柱砼内大量发热膨胀时,墙体已开始降温收缩,由于连结在一起的两个构件之间产生温差,变形不同步协调,在柱子附近和墙中间出现裂缝是符合规律的。
2、强约束引起裂缝
约束是对结构构件活动和变形的制约,约束分为内部约束和外部约束。内部约束主要有:砼墙内配筋对砼收缩变形的约束;墙体内收缩变形小的部分对收缩变形大的部分的约束;墙体内暗柱、暗梁对墙板收缩变形的约束;长度大的砼墙,墙端与墙中收缩变形的相互约束。外部约束主要是超静定结构的多余联系,如墙体以下的基础和底板,墙体顶上的楼板或梁,墙体两端的附墙柱或电梯井筒等。当墙体砼收缩变形产生内应力,若外约束很强,产生的内应力不能造成约束变形时,则墙体砼出现开裂,尤其是早期砼容易开裂,因为砼早期抗拉强度较低。墙体的最大外约束应力一般都产生在外约束的边缘,即墙体与柱、筒体、基础、底板、梁等交接处。但实际裂缝并非在墙与约束体的交接处,而是离开0.3~0.5m,其理由是裂缝由约束产生,反过来约束又能推迟裂缝的出现和限制裂缝的扩展,这就是人们常说的“模箍作用”。
3、建筑物的形体及结构构件断面对墙体裂缝的影响。
框架柱断面大,墙板厚度小,柱墙连接断面变化大,不利于防止墙体裂缝,其原因除了柱墙砼水化热产生温差收缩变化和大柱子给墙板增加约束造成墙体裂缝以外,还因框架柱是高层建筑主要传力构件,基础以上的所有荷重全部由柱子、筒体传给基础、基岩,当地基出现沉降或基础压缩下沉时,墙体在基础边级部位产生剪力,导致裂缝出现。
经观察,凡矩形、方形、梯形等直线段比较的平面形状,墙体产生裂缝的较多,而曲线、弧线和折线较多的建筑物墙体裂缝却极少。因为直线是两点的最短距离,直线墙收缩变形的内约束较大,直线方向无伸展的余地。而曲线、弧线、折线有一定的伸展余地,内约束力比直线墙小。
4、外力作用引起墙体裂缝。
墙两侧模板未同时拆除,选拆一边,未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力,若模板支撑较紧,则砼墙产生裂缝。
三、裂缝的治理措施
1、原材料的控制。由于在剪力墙中配筋很多、很密,为了保证混凝土在结构中的最紧密填充,应当控制石子的最大粒径和粗细集料级配。如石子粒径较大,石子容易卡在钢筋中间,或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大,从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝.
2、从施工组织来来控制。对于€?.000m以上的墙体,出现裂缝的可能是较小的,容易出现的裂缝是冷缝和分层缝。这些都是由于施工组织不合理造成的。在施工中应防止侧模的偏移,开始浇注时应加强对墙根部的振捣,以防止产生烂根现象。混凝土的运输应均匀连续,防止产生冷缝或施工缝。
3、从结构设计来控制。为防止墙板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计(水平筋),充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。
4、从结构设计来控制。为防止墙板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计(水平筋),充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸,对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在墙板结构中,采取增配构造钢筋的措施,使构造钢筋起到温度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能.构造筋的配筋原则应做到“细一点、密一点”。即配筋应尽可能采用小直径,小间距设计。提高混凝土结构的含钢率或减小钢筋直径都可提高材料的抗裂性能,但减小钢筋直径、加密间距要比提高含钢率效果明显一些。采用直径8~14mm的钢筋和100~150mm间距是比较合理的,结构全截面的配筋率不宜小于0.3%,应在0.3~0.5%之间。受力筋如能满足变形的构造要求则不再增加温度筋;构造筋不能起到抗约束作用的,应适当增加温度筋。
参考文献:
[1]徐可.探讨高强混凝土在高层建筑施工中的质量控制[J].民营科技,2011(03).
[2]梁宏展.浅析高层剪力墙施工质量控制[J].装备制造,2009(08).
[3]陈华.谈剪力墙结构混凝土工程的施工质量控制[J].山西建筑,2005(14).
[4]李伟坚.浅析混凝土剪力墙质量控制[J].科技风,2010(13).
[5]刘玉三.全现浇剪力墙混凝土工程质量保证措施[J].山西建筑,2008(28).
关键词:裂缝成因 防治
一、裂缝的一般特征和性质
钢筋混凝土剪力墙的裂缝一般可分为表面不规则裂缝、贯穿性裂缝。表面不规则裂缝一般出现在混凝土浇注后不久,分布于墙体表面,此种裂缝既宽又密,但深度一般不大,多因养护不足而产生,对结构构件影响一般不大,且易于治理。竖向贯穿性裂缝一般发生在混凝土浇注后若干天后(一般拆模后不久),由下而上,走向与楼面接近垂直,有的通至楼面板底但不穿过楼层,缝宽一般为0.1~0.3mm,个别可达0.4~0.5mm甚至更深,缝深一般较大,最深者可贯穿墙体。因养护不好引起的表面不规则裂缝常不至于带来多少影响,且易于处理。
二、墙板裂缝的产生原因
剪力墙裂缝原因主要有:砼收缩裂缝;强约束裂缝,建筑体形引起裂缝;外力作用的裂缝。
1、砼收缩的三种情况
(1)干缩
砼在制备过程中,水泥和掺合料与水拌合后体积膨胀,但在入模成型后,随着砼水化作用的发生,砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸发,体积有一定的缩小。砼体积收缩,使砼产生内应力,当收缩快和收缩大时砼就会产生裂缝。
(2)砼内部温度变化产生收缩裂缝
与墙连体的部分框架柱,断面边长都大于1m,属大体积砼,水化热高,若采取措施不当,表面砼就会产生裂缝。对于框架柱与外墙连体的节间来讲,大体积砼的框架柱可视为一个较大的热源体,而与之连体的墙体薄,且与外界空气接触面较大,散热快。当框架柱砼内大量发热膨胀时,墙体已开始降温收缩,由于连结在一起的两个构件之间产生温差,变形不同步协调,在柱子附近和墙中间出现裂缝是符合规律的。
2、强约束引起裂缝
约束是对结构构件活动和变形的制约,约束分为内部约束和外部约束。内部约束主要有:砼墙内配筋对砼收缩变形的约束;墙体内收缩变形小的部分对收缩变形大的部分的约束;墙体内暗柱、暗梁对墙板收缩变形的约束;长度大的砼墙,墙端与墙中收缩变形的相互约束。外部约束主要是超静定结构的多余联系,如墙体以下的基础和底板,墙体顶上的楼板或梁,墙体两端的附墙柱或电梯井筒等。当墙体砼收缩变形产生内应力,若外约束很强,产生的内应力不能造成约束变形时,则墙体砼出现开裂,尤其是早期砼容易开裂,因为砼早期抗拉强度较低。墙体的最大外约束应力一般都产生在外约束的边缘,即墙体与柱、筒体、基础、底板、梁等交接处。但实际裂缝并非在墙与约束体的交接处,而是离开0.3~0.5m,其理由是裂缝由约束产生,反过来约束又能推迟裂缝的出现和限制裂缝的扩展,这就是人们常说的“模箍作用”。
3、建筑物的形体及结构构件断面对墙体裂缝的影响。
框架柱断面大,墙板厚度小,柱墙连接断面变化大,不利于防止墙体裂缝,其原因除了柱墙砼水化热产生温差收缩变化和大柱子给墙板增加约束造成墙体裂缝以外,还因框架柱是高层建筑主要传力构件,基础以上的所有荷重全部由柱子、筒体传给基础、基岩,当地基出现沉降或基础压缩下沉时,墙体在基础边级部位产生剪力,导致裂缝出现。
经观察,凡矩形、方形、梯形等直线段比较的平面形状,墙体产生裂缝的较多,而曲线、弧线和折线较多的建筑物墙体裂缝却极少。因为直线是两点的最短距离,直线墙收缩变形的内约束较大,直线方向无伸展的余地。而曲线、弧线、折线有一定的伸展余地,内约束力比直线墙小。
4、外力作用引起墙体裂缝。
墙两侧模板未同时拆除,选拆一边,未拆的一边模板支撑给新浇砼墙一个侧向压力,若模板支撑较紧,则砼墙产生裂缝。
三、裂缝的治理措施
1、原材料的控制。由于在剪力墙中配筋很多、很密,为了保证混凝土在结构中的最紧密填充,应当控制石子的最大粒径和粗细集料级配。如石子粒径较大,石子容易卡在钢筋中间,或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大,从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝.
2、从施工组织来来控制。对于€?.000m以上的墙体,出现裂缝的可能是较小的,容易出现的裂缝是冷缝和分层缝。这些都是由于施工组织不合理造成的。在施工中应防止侧模的偏移,开始浇注时应加强对墙根部的振捣,以防止产生烂根现象。混凝土的运输应均匀连续,防止产生冷缝或施工缝。
3、从结构设计来控制。为防止墙板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计(水平筋),充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。
4、从结构设计来控制。为防止墙板结构的裂缝,在结构设计方面主要应考虑好温度钢筋的设计(水平筋),充分利用构造钢筋的作用以减小墙板结构的温度应力和收缩应力。钢筋混凝土中配筋率对混凝土中自约束有很大的影响。“适当”的构造配筋能够提高混凝土的极限拉伸,对控制混凝土的温度收缩裂缝及收缩裂缝有积极的作用。在墙板结构中,采取增配构造钢筋的措施,使构造钢筋起到温度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能.构造筋的配筋原则应做到“细一点、密一点”。即配筋应尽可能采用小直径,小间距设计。提高混凝土结构的含钢率或减小钢筋直径都可提高材料的抗裂性能,但减小钢筋直径、加密间距要比提高含钢率效果明显一些。采用直径8~14mm的钢筋和100~150mm间距是比较合理的,结构全截面的配筋率不宜小于0.3%,应在0.3~0.5%之间。受力筋如能满足变形的构造要求则不再增加温度筋;构造筋不能起到抗约束作用的,应适当增加温度筋。
参考文献:
[1]徐可.探讨高强混凝土在高层建筑施工中的质量控制[J].民营科技,2011(03).
[2]梁宏展.浅析高层剪力墙施工质量控制[J].装备制造,2009(08).
[3]陈华.谈剪力墙结构混凝土工程的施工质量控制[J].山西建筑,2005(14).
[4]李伟坚.浅析混凝土剪力墙质量控制[J].科技风,2010(13).
[5]刘玉三.全现浇剪力墙混凝土工程质量保证措施[J].山西建筑,2008(28).