框架剪力墻結構輕質填充墻裂縫產生的機理分析及預防措施
2007-01-01 00:00:00白曉亮李廣勇
現(xiàn)代商貿工業(yè) 2007年4期
摘 要：對于加氣混凝土砌塊填充墻與框架剪力墻結構交接處出現(xiàn)的橫向和豎向裂縫，只要在施工中，嚴格按照設計和施工規(guī)范操作——放置拉結筋位置準確、抗拉合格、長度準確，鋼板網寬度和規(guī)格滿足要求、布釘合理牢固，砌筑質量、工藝控制合理，就能夠得到有效的控制。
關鍵詞：斜裂縫；框架剪力墻
1 斜裂縫產生的影響因素
（1）料溫度變形系數差異。
由于鋼筋混凝土材料溫度變形系數較小，加氣混凝土輕質砌塊溫度變形系數相對較大，故而在溫度變化時，溫度變形系數的差異導致兩者溫度變形的不同步性，從而產生了壓應力和拉應力，特別是溫度降低導致拉應力出現(xiàn)，到達一定的數值，大于加氣混凝土砌體的抗拉強度時，裂縫便會產生。
（2）溫度變化。
由于裂縫是材料溫度變形造成，所以溫度變化是導致裂縫產生的另一原因。當墻體粉刷完成達到初步凝固，鋼板網、拉結筋與粉刷形成共同受力系統(tǒng)時，此時的溫度為墻體的臨界溫度。當外界氣溫升高，填充墻與鋼筋混凝土墻體之間產生壓應力，因為砌體的抗壓強度遠大于其抗拉強度，一般不會有裂縫等破壞情況出現(xiàn)。當外界溫度降低，低于臨界溫度時，拉應力出現(xiàn)，最終導致出現(xiàn)裂縫。
（3）填充墻體的形狀、尺寸。
材料溫度變形的幅度與其長度成正比，若填充墻尺寸增大，其溫度變化時，相應的變形幅度也會相應增大，在受到束縛的前提下產生的應力相應也會增大，在輕質填充墻砌體抗拉強度一定的情況下，產生裂縫的幾率也就越高。
（4）墻體的砌筑質量。
填充墻砌體是加氣混凝土砌塊、砂漿、拉結筋、鋼板網的統(tǒng)一受力整體輕質填充墻砌體的抗拉強度、材質的均勻性、砌筑砂漿的質量及工藝的合理性，都會影響到砌體的整體抗拉強度，進而直接影響到整個墻體的抗裂能力。
2 斜裂縫產生的機理分析
當墻體外界溫度低于臨界溫度時，整個填充墻體相對于鋼筋混凝土墻體產生收縮，從而在墻體內部產生拉應力。此時，填充墻體兩端由于拉結筋和鋼板網共同作用，產生橫向拉應力，墻體上部由于鋼板網作用產生向上的拉應力，由橫向拉應力和向上的拉應力產生合力。當合力值到達一定數值時，由砌塊和砂漿組成的砌體抗拉強度不足以抵抗拉應力合力，于是在垂直于合力方向，砌體的相對薄弱部位產生斜裂縫。斜裂縫的形成一般呈近似直線狀，當砌筑砂漿強度不足或加氣混凝土砌塊澆水不足時，有時裂縫也會沿砌體灰縫部位呈階梯狀分布。上述裂縫一般出現(xiàn)在輕質填充墻體上部，下部由于砌體自重與拉應力合力部分抵消，所以一般不會產生裂縫。
3 斜裂縫的預防措施
在分析了斜裂縫產生的機理后，即可采取相應的預防措施加以預防，主要預防措施有如下幾項：
（1）控制填充墻體的砌筑質量。
首先須確保砌筑原材料——加氣混凝土砌塊的質量，一定要使用品質良好、材質均勻，各項復驗指標都達到要求的砌塊。其次，砌筑用砂漿必須嚴格按照設計配比配制，并充分攪拌均勻；施工前，加氣混凝土輕質砌塊必須澆水充分，以免過度吸收砂漿水分導致砂漿強度不足。在施工操作上，拉結筋，橫、豎縫坐漿，頂部斜砌及鋼板網騎縫壓釘，都必須嚴格按設計和施工規(guī)范施工，充分保證砌體的砌筑質量。
（2）控制抹灰時的溫度。
根據溫度對裂縫影響的因素，墻體粉刷施工宜在較低溫度下進行，但因為工程開發(fā)進度要求，工程的抹灰施工不可能選擇季節(jié)施工，加之鋼板網和粉刷砂漿何時開始共同受力，很難量化確定，故而很難通過控制抹灰時的溫度來達到避免和減少裂縫，一般不會采用控制抹灰時的溫度控制裂縫產生。
（3）以技術措施減短填充墻長（或高度）。
通過減短填充墻長度（或高度）來減小溫度變化時的應力大小，從而降低裂縫產生的概率。通常情況下，由于使用功能原因，加氣混凝土填充墻高度一般在3米左右，所以通過增設橫向構造梁的方式來分隔墻體高度的做法并不多見。在墻體長度過長或長高比過大時，應考慮在填充墻體內部增設構造柱來加以分隔，從而通過減短墻體長度、降低高寬比達到來減少裂縫的目的。
（4）增設斜向鋼板網。
本技術預防措施的效果最為明顯，主要方法是在墻體粉刷施工前，沿兩頂角平分線45度布設鋼板網，鋼板網的長度根據不同填充墻體情況而定，一般情況下，鋼板網下部超過填充墻體對角線10~15cm即可，寬度一般按照設計騎縫鋼板網寬度。通過增設斜向鋼板網來提高輕質填充墻體的斜向整體抗拉強度，可以有效的控制斜裂縫的產生。
