關(guān)于我們

在線客服

幫助

24小時客服:010-82326699 400-810-5999

建設(shè)工程教育網(wǎng) > 建筑文苑 > 工程技術(shù) > 正文

淺析混凝土剪力墻裂縫原因及控制

2006-11-25 00:47    【  【打印】【我要糾錯】

  1. 引言

  隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,建筑物的高度越來越高,對于一般的高層建筑,在設(shè)計中普遍采用現(xiàn)澆剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計,并使用大流動度的泵送混凝土澆注施工。預拌混凝土快速發(fā)展的同時也帶來一個問題—結(jié)構(gòu)裂縫,如果發(fā)生裂縫,會導致建筑物發(fā)生滲漏或影響結(jié)構(gòu)物的整體性能及抗震性能,所以對于墻板結(jié)構(gòu)的裂縫也應引起足夠的重視。

  2.  墻板裂縫的產(chǎn)生原因

  剪力墻裂縫原因主要有:砼收縮裂縫;強約束裂縫,建筑體形引起裂縫;外力作用的裂縫。

  2.1砼收縮的三種情況

  2.1.1干縮。

  砼在制備過程中,水泥和摻合料與水拌合后體積膨脹,但在入模成型后,隨著砼水化作用的發(fā)生,砼中的部分水份被吸收部分水份被蒸發(fā),體積有一定的縮小。砼體積收縮,使砼產(chǎn)生內(nèi)應力,當收縮快和收縮大時砼就會產(chǎn)生裂縫。

  2.1.2 砼內(nèi)部溫度變化產(chǎn)生收縮裂縫。

與墻連體的部分框架柱,斷面邊長都大于1m,屬大體積砼,水化熱高,若采取措施不當,表面砼就會產(chǎn)生裂縫。對于框架柱與外墻連體的節(jié)間來講,大體積砼的框架柱可視為一個較大的熱源體,而與之連體的墻體薄,且與外界空氣接觸面較大,散熱快。當框架柱砼內(nèi)大量發(fā)熱膨脹時,墻體已開始降溫收縮,由于連結(jié)在一起的兩個構(gòu)件之間產(chǎn)生溫差,變形不同步協(xié)調(diào),在柱子附近和墻中間出現(xiàn)裂縫是符合規(guī)律的。

  2.2強約束引起裂縫

  約束是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件活動和變形的制約,約束分為內(nèi)部約束和外部約束。內(nèi)部約束主要有:砼墻內(nèi)配筋對砼收縮變形的約束;墻體內(nèi)收縮變形小的部分對收縮變形大的部分的約束;墻體內(nèi)暗柱、暗梁對墻板收縮變形的約束;長度大的砼墻,墻端與墻中收縮變形的相互約束。外部約束主要是超靜定結(jié)構(gòu)的多余聯(lián)系,如墻體以下的基礎(chǔ)和底板,墻體頂上的樓板或梁,墻體兩端的附墻柱或電梯井筒等。當墻體砼收縮變形產(chǎn)生內(nèi)應力,若外約束很強,產(chǎn)生的內(nèi)應力不能造成約束變形時,則墻體砼出現(xiàn)開裂,尤其是早期砼容易開裂,因為砼早期抗拉強度較低。墻體的最大外約束應力一般都產(chǎn)生在外約束的邊緣,即墻體與柱、筒體、基礎(chǔ)、底板、梁等交接處。但實際裂縫并非在墻與約束體的交接處,而是離開0.3~0.5m,其理由是裂縫由約束產(chǎn)生,反過來約束又能推遲裂縫的出現(xiàn)和限制裂縫的擴展,這就是人們常說的“模箍作用”。

  2.3建筑物的形體及結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面對墻體裂縫的影響。

  框架柱斷面大,墻板厚度小,柱墻連接斷面變化大,不利于防止墻體裂縫,其原因除了柱墻砼水化熱產(chǎn)生溫差收縮變化和大柱子給墻板增加約束造成墻體裂縫以外,還因框架柱是高層建筑主要傳力構(gòu)件,基礎(chǔ)以上的所有荷重全部由柱子、筒體傳給基礎(chǔ)、基巖,當?shù)鼗霈F(xiàn)沉降或基礎(chǔ)壓縮下沉時,墻體在基礎(chǔ)邊級部位產(chǎn)生剪力,導致裂縫出現(xiàn)。

  經(jīng)觀察,凡矩形、方形、梯形等直線段比較的平面形狀,墻體產(chǎn)生裂縫的較多,而曲線、弧線和折線較多的建筑物墻體裂縫卻極少。因為直線是兩點的最短距離,直線墻收縮變形的內(nèi)約束較大,直線方向無伸展的余地。而曲線、弧線、折線有一定的伸展余地,內(nèi)約束力比直線墻小。

  2.4外力作用引起墻體裂縫。

  墻兩側(cè)模板未同時拆除,選拆一邊,未拆的一邊模板支撐給新澆砼墻一個側(cè)向壓力,若模板支撐較緊,則砼墻產(chǎn)生裂縫。

  3.  控制措施

  3.1 原材料的控制

  由于在剪力墻中配筋很多、很密,為了保證混凝土在結(jié)構(gòu)中的最緊密填充,應當控制石子的最大粒徑和粗細集料級配。如石子粒徑較大,石子容易卡在鋼筋中間,或鋼筋與模板之間。由于砂漿的收縮比混凝土的收縮大 ,從而導致在拆模后一段時間在鋼筋的下方會產(chǎn)生裂縫。

  砂石料的含泥量必須嚴格控制,當砂石料含泥量超過規(guī)定,不僅增加了混凝土的收縮,同時又降低了混凝土的抗拉強度,容易引起裂縫。

  由于墻板結(jié)構(gòu)施工中的水化熱及收縮很可觀,所以應盡可能選用低水化熱、低收縮的水泥。一些施工單位為了追求較快的施工進度,盲目使用高早強水泥,但是高早強,必然導致高收縮及水化熱峰的提前出現(xiàn),這對控制墻板裂縫是很不利的。

  3.2  從施工組織來來控制

  對于±0.000m以上的墻體,出現(xiàn)裂縫的可能是較小的,容易出現(xiàn)的裂縫是冷縫和分層縫。這些都是由于施工組織不合理造成的。在施工中應防止側(cè)模的偏移,開始澆注時應加強對墻根部的振搗,以防止產(chǎn)生爛根現(xiàn)象;炷恋倪\輸應均勻連續(xù),防止產(chǎn)生冷縫或施工縫。

  采用科學合理的施工組織設(shè)計,根據(jù)混凝土的凝結(jié)時間對混凝土的澆注施工及混凝土攪拌站的混凝土供應做合理的協(xié)調(diào),使上層混凝土在下層混凝土澆注后3-5h 內(nèi)澆筑(不是控制在下層混凝土的初凝之前);炷恋某跄龝r間并不是混凝土不致出現(xiàn)冷縫的終凝時間,實際上在此時澆注混凝土,上下層混凝土的結(jié)合已經(jīng)很弱,如在混凝土接近初凝之時,對混凝土進行振動,同樣也會在新舊混凝土之間形成一層薄弱層,影響結(jié)構(gòu)的整體性,形成冷縫。

  為防止產(chǎn)生分層縫,在澆筑上層混凝土時,搗棒應插入下層混凝土5-10cm,以利于兩層混凝土充分結(jié)合。同樣,分層縫的出現(xiàn)也將使混凝土的整體性能降低。

  對于箱型基礎(chǔ)中底板上長墻的裂縫往往是難以避免的,這種裂縫可通過設(shè)置溫度鋼筋來克服,通過配置一定數(shù)量的溫度鋼筋,并采用細而密的構(gòu)造鋼筋,使構(gòu)造鋼筋起溫度鋼筋的作用。同時在底板上外墻混凝土澆筑時,應注意分段施工,合理分段,避免長度過長,應設(shè)置溫度伸縮縫或后澆縫。

  對墻體的養(yǎng)護效果往往不很理想,在拆除模板后刷上一層養(yǎng)護劑,可防止混凝土內(nèi)部水分的過度揮發(fā),并應進行充分的澆水養(yǎng)護,以保證水泥的充分水化。

  3.3  從結(jié)構(gòu)設(shè)計來控制

  為防止墻板結(jié)構(gòu)的裂縫,在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面主要應考慮好溫度鋼筋的設(shè)計(水平筋),充分利用構(gòu)造鋼筋的作用以減小墻板結(jié)構(gòu)的溫度應力和收縮應力。

  由于引起墻板裂縫的主要因素是水化熱及降溫引起的拉應力,所以必須盡可能減少入模溫度,應分層散熱澆灌,預防激烈的溫、濕度變化,為混凝土創(chuàng)造充分應力松弛的條件。

  應避免結(jié)構(gòu)突變,(或斷面突變),產(chǎn)生應力集中,導致應力集中裂縫。當不能避免斷面突變時,如在孔洞和變斷面的轉(zhuǎn)角部位,由于溫度收縮作用,也會引起應力集中,此時應作局部處理,做成逐漸變化的過度形式,同時加配鋼筋。

  3.4  配筋對控制裂縫的作用

  鋼筋會約束收縮,但不能阻止收縮,它對鋼筋混凝土收縮的約束作用會在混凝土中產(chǎn)生拉應力,在鋼筋內(nèi)引起壓應力。增加鋼筋數(shù)量會減少收縮,但會增加混凝土的拉應力,如果鋼筋很多,約束可能會很大,也足以引起混凝土開裂。

  鋼筋混凝土中配筋率對混凝土中自約束有很大的影響。 “適當”的構(gòu)造配筋能夠提高混凝土的極限拉伸,對控制混凝土的溫度收縮裂縫及收縮裂縫有積極的作用。在墻板結(jié)構(gòu)中,采取增配構(gòu)造鋼筋的措施,使構(gòu)造鋼筋起到溫度筋的作用,能有效地提高混凝土的抗裂性能。

  構(gòu)造筋的配筋原則應做到“細一點、密一點”。即配筋應盡可能采用小直徑,小間距設(shè)計。提高混凝土結(jié)構(gòu)的含鋼率或減小鋼筋直徑都可提高材料的抗裂性能,但減小鋼筋直徑、加密間距要比提高含鋼率效果明顯一些。采用直徑8-14mm的鋼筋和100-150mm間距是比較合理的,結(jié)構(gòu)全截面的配筋率不宜小于 0.3%,應在0.3-0.5%之間。受力筋如能滿足變形的構(gòu)造要求則不再增加溫度筋;構(gòu)造筋不能起到抗約束作用的,應適當增加溫度筋。

 。ê幽狭ńㄖ瘓F有限公司    陳紅茹 鄭朝林)

延伸閱讀:剪力墻 裂縫
收藏分享:論壇
分享到:
相關(guān)新聞
  • 特色班
    4大班次+2-3套全真模擬題
    提升學習效果
  • 精品班
    4大班次+2-3套全真模擬題+1套預測試題
  • 實驗班
    3套全真模擬題+2套預測試題+考前沖關(guān)寶典
  • 定制班
    3套模擬題+3套預測題+考前沖關(guān)寶典+考前重點
  • 移動班
    以知識點為單元授課練習,
    強化重點、難點、考點
版權(quán)聲明

  1、凡本網(wǎng)注明“來源:建設(shè)工程教育網(wǎng)”的所有作品,版權(quán)均屬建設(shè)工程教育網(wǎng)所有,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、鏈接、轉(zhuǎn)貼或以其他方式使用;已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)的,應在授權(quán)范圍內(nèi)使用,且必須注明“來源:建設(shè)工程教育網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其法律責任。
  2、本網(wǎng)部分資料為網(wǎng)上搜集轉(zhuǎn)載,均盡力標明作者和出處。對于本網(wǎng)刊載作品涉及版權(quán)等問題的,請作者與本網(wǎng)站聯(lián)系,本網(wǎng)站核實確認后會盡快予以處理。
  本網(wǎng)轉(zhuǎn)載之作品,并不意味著認同該作品的觀點或真實性。如其他媒體、網(wǎng)站或個人轉(zhuǎn)載使用,請與著作權(quán)人聯(lián)系,并自負法律責任。
  3、本網(wǎng)站歡迎積極投稿。