案例共享
框架剪力墙结构轻质填充墙裂缝产生的机理分析及预防措施
发布日期:2010-07-29 阅读:4438次
目 前国内高层住宅设计中,普遍为框架剪力墙结构,楼层中一般以加气混凝土轻质填充墙作为房间分隔。该部分墙体粉刷前虽然采用了拉结钢筋、钢板网片等连接措 施,但由于设计、施工工艺、环境等多方面原因,墙体粉刷后经常会产生墙体裂缝,尤其是墙体斜裂缝,施工中最不易控制,已经成为高层结构住宅结构施工中常见 的质量通病。以下主要就填充墙体斜裂缝产生的机理进行分析:
斜裂缝产生的影响因素 
1.    料 温度变形系数差异:由于钢筋混凝土材料温度变形系数较小,加气混凝土轻质砌块温度变形系数相对较大,故而在温度变化时,温度变形系数的差异导致两者温度变 形的不同步性,从而产生了压应力和拉应力,特别是温度降低导致拉应力出现,到达一定的数值,大于加气混凝土砌体的抗拉强度时,裂缝便会产生。 
2.      2.温 度变化:由于裂缝是材料温度变形造成,所以温度变化是导致裂缝产生的另一原因。当墙体粉刷完成达到初步凝固,钢板网、拉结筋与粉刷形成共同受力系统时,此 时的温度为墙体的临界温度。当外界气温升高,填充墙与钢筋混凝土墙体之间产生压应力,因为砌体的抗压强度远大于其抗拉强度,一般不会有裂缝等破坏情况出 现。当外界温度降低,低于临界温度时,拉应力出现,最终导致出现裂缝。 
3.      填充墙体的形状、尺寸:材料温度变形的幅度与其长度成正比,若填充墙尺寸增大,其温度变化时,相应的变形幅度也会相应增大,在受到束缚的前提下产生的应力相应也会增大,在轻质填充墙砌体抗拉强度一定的情况下,产生裂缝的几率也就越高。 
4.      .墙体的砌筑质量:填充墙砌体是加气混凝土砌块、砂浆、拉结筋、钢板网的统一受力整体,轻质填充墙砌体的抗拉强度、材质的均匀性、砌筑砂浆的质量及工艺的合理性,都会影响到砌体的整体抗拉强度,进而直接影响到整个墙体的抗裂能力。 
斜裂缝产生的机理分析 
当 墙体外界温度低于临界温度时,整个填充墙体相对于钢筋混凝土墙体产生收缩,从而在墙体内部产生拉应力。此时,填充墙体两端由于拉结筋和钢板网共同作用,产 生横向拉应力,墙体上部由于钢板网作用产生向上的拉应力,由横向拉应力和向上的拉应力产生合力。当合力值到达一定数值时,由砌块和砂浆组成的砌体抗拉强度 不足以抵抗拉应力合力,于是在垂直于合力方向,砌体的相对薄弱部位产生斜裂缝。斜裂缝的形成一般呈近似直线状,当砌筑砂浆强度不足或加气混凝土砌块浇水不 足时,有时裂缝也会沿砌体灰缝部位呈阶梯状分布。上述裂缝一般出现在轻质填充墙体上部,下部由于砌体自重与拉应力合力部分抵消,所以一般不会产生裂缝。 
斜裂缝的预防措施 
在分析了斜裂缝产生的机理后,即可采取相应的预防措施加以预防,主要预防措施有如下几项: 
1.    控 制填充墙体的砌筑质量:首先须确保砌筑原材料——加气混凝土砌块的质量,一定要使用品质良好、材质均匀,各项复验指标都达到要求的砌块。其次,砌筑用砂浆 必须严格按照设计配比配制,并充分搅拌均匀;施工前,加气混凝土轻质砌块必须浇水充分,以免过度吸收砂浆水分导致砂浆强度不足。在施工操作上,拉结筋, 横、竖缝坐浆,顶部斜砌及钢板网骑缝压钉,都必须严格按设计和施工规范施工,充分保证砌体的砌筑质量。 
2.      控 制抹灰时的温度:根据温度对裂缝影响的因素,墙体粉刷施工宜在较低温度下进行,但因为工程开发进度要求,工程的抹灰施工不可能选择季节施工,加之钢板网和 粉刷砂浆何时开始共同受力,很难量化确定,故而很难通过控制抹灰时的温度来达到避免和减少裂缝,一般不会采用控制抹灰时的温度控制裂缝产生。 
3.      以 技术措施减短填充墙长(或高度):通过减短填充墙长度(或高度)来减小温度变化时的应力大小,从而降低裂缝产生的概率。通常情况下,由于使用功能原因,加 气混凝土填充墙高度一般在3米左右,所以通过增设横向构造梁的方式来分隔墙体高度的做法并不多见。在墙体长度过长或长高比过大时,应考虑在填充墙体内部增 设构造柱来加以分隔,从而通过减短墙体长度、降低高宽比达到来减少裂缝的目的。 
4.      增 设斜向钢板网:本技术预防措施的效果最为明显,主要方法是在墙体粉刷施工前,沿两顶角平分线45度布设钢板网,钢板网的长度根据不同填充墙体情况而定,一 般情况下,钢板网下部超过填充墙体对角线10~15cm即可,宽度一般按照设计骑缝钢板网宽度。通过增设斜向钢板网来提高轻质填充墙体的斜向整体抗拉强 度,可以有效的控制斜裂缝的产生。 
通 过上述分析,控制框架剪力墙内加气混凝土轻质砌块填充墙出现斜裂缝,以上措施具备一定的针对性。对于加气混凝土砌块填充墙与框架剪力墙结构交接处出现的横 向和竖向裂缝,只要在施工中,严格按照设计和施工规范操作——放置拉结筋位置准确、抗拉合格、长度准确,钢板网宽度和规格满足要求、布钉合理牢固,砌筑质 量、工艺控制合理,就能够得到有效的控制。