摘 要:剪力墻又稱抗風墻或抗震墻、結構墻。房屋或構筑物中主要承受風荷載或地震作用引起的水平荷載的墻體。防止結構剪切破壞。剪力墻用于鋼筋混凝土框架結構、升板結構、無梁樓蓋體系中。為增加剪力墻結構的剛度、強度及抗倒塌能力,在某些部位可現(xiàn)澆或預制裝配鋼筋混凝土剪力墻。本文就剪力墻出現(xiàn)裂縫的原因及控制進行論述。
關鍵詞:裂縫成因 " 防治
一、裂縫的一般特征和性質(zhì)
鋼筋混凝土剪力墻的裂縫一般可分為表面不規(guī)則裂縫、貫穿性裂縫。表面不規(guī)則裂縫一般出現(xiàn)在混凝土澆注后不久,分布于墻體表面,此種裂縫既寬又密,但深度一般不大,多因養(yǎng)護不足而產(chǎn)生,對結構構件影響一般不大,且易于治理。豎向貫穿性裂縫一般發(fā)生在混凝土澆注后若干天后(一般拆模后不久),由下而上,走向與樓面接近垂直,有的通至樓面板底但不穿過樓層,縫寬一般為0.1~0.3mm,個別可達0.4~0.5mm甚至更深,縫深一般較大,最深者可貫穿墻體。因養(yǎng)護不好引起的表面不規(guī)則裂縫常不至于帶來多少影響,且易于處理。
二、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。
1、砼收縮的三種情況
(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)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,由于連結在一起的兩個構件之間產(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、強約束引起裂縫
約束是對結構構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構的多余聯(lián)系,如墻體以下的基礎和底板,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、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”。
3、建筑物的形體及結構構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件,基礎以上的所有荷重全部由柱子、筒體傳給基礎、基巖,當?shù)鼗霈F(xiàn)沉降或基礎壓縮下沉時,墻體在基礎邊級部位產(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。
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。
三、裂縫的治理措施
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構中的最緊密填充,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.
2、從施工組織來來控制。對于€?.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。混凝土的運輸應均勻連續(xù),防止產(chǎn)生冷縫或施工縫。
3、從結構設計來控制。為防止墻板結構的裂縫,在結構設計方面主要應考慮好溫度鋼筋的設計(水平筋),充分利用構造鋼筋的作用以減小墻板結構的溫度應力和收縮應力。
4、從結構設計來控制。為防止墻板結構的裂縫,在結構設計方面主要應考慮好溫度鋼筋的設計(水平筋),充分利用構造鋼筋的作用以減小墻板結構的溫度應力和收縮應力。鋼筋混凝土中配筋率對混凝土中自約束有很大的影響?!斑m當”的構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。在墻板結構中,采取增配構造鋼筋的措施,使構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,小間距設計。提高混凝土結構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,結構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造要求則不再增加溫度筋;構造筋不能起到抗約束作用的,應適當增加溫度筋。
參考文獻:
[1]徐可.探討高強混凝土在高層建筑施工中的質(zhì)量控制[J].民營科技,2011(03).
[2]梁宏展.淺析高層剪力墻施工質(zhì)量控制[J].裝備制造,2009(08).
[3]陳華.談剪力墻結構混凝土工程的施工質(zhì)量控制[J].山西建筑,2005(14).
[4]李偉堅.淺析混凝土剪力墻質(zhì)量控制[J].科技風,2010(13).
[5]劉玉三.全現(xiàn)澆剪力墻混凝土工程質(zhì)量保證措施[J].山西建筑,2008(28).