剪力墙竖直裂缝分析(建资荟萃)
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混凝土剪力墙裂缝产生的原因与解决对策一、混凝土剪力墙墙体裂缝的主要特征如下:(1)绝大多数是竖向裂缝,多数裂缝长度接近墙高,两端逐渐变小;裂缝发生在附墙柱和暗柱附近两侧1m左右、墙的中部等地方;以接近45°的斜裂纹出现在墙的端部,都具有中间宽、两头尖的外形特征,并且在墙体两面对称出现。
(2)裂缝宽度一般不大,走向与楼面接近垂直,不穿楼层,高出楼板面约0.3m,大多数裂缝不大于0.2mm,少部分大于0.3mm。
(3)强度等级高的混凝土比强度等级低的混凝土开裂多。
(4)裂缝出现时间多在拆模后不久,有的还与周围环境温度变化有关;随着时间推移,裂缝继续发展,数量增多,但缝宽一般增大不多。
二、混凝土剪力墙裂缝产生原因分析1混凝土剪力墙墙体干燥收缩裂缝剪力墙混凝土在制备的过程当中,水泥、掺合料与水拌合后体积膨胀,但入模成型后,随着混凝土水化反应的发生,混凝土中的部分水份被吸收、部分水份蒸发,体积将有一定的缩小。
混凝土的体积收缩,使其产生应力,当收缩快和大时混凝土就会产生裂缝。
从裂缝的主要特征可以得知大多数均属于收缩裂缝,主要成因有混凝土强度等级高及高层建筑务必会造成水泥用量过多、养护不良等。
2温度引起的裂缝剪力墙体裂纹的分布状态和引起裂纹的主要原因是温度收缩裂纹。
混凝土强度等级高,则水泥用量大,导致水泥水化热高、混凝土收缩大。
因剪力墙的两端绝对嵌固,当混凝土剪力墙内部水泥水化热的温度高,而墙板两侧随环境温度而降低产生冷缩,又受到混凝土内部约束,则产生两侧表层裂缝。
墙表面的温度低于内部的温度,自约束产生的温度应力在混凝土表面为拉应力;由于水份蒸发,墙体表面的湿度低于内部的湿度,混凝土表面的干缩大于内部,内外收缩有差异,混凝土表面的收缩应力大于内部。
当温度收缩应力大于当时混凝土具有的抗拉强度时,裂纹就有可能在墙体上由表及里地出现、发展。
3构造设计原因产生裂缝剪力墙和筒体等竖向结构的设计都充分考虑了荷载的作用,配置了必要数量的竖向钢筋,而水平方向钢筋通常是按传统的构造要求配置的,没有考虑温度收缩的影响,而且大多是放置在竖向钢筋的里侧,构造钢筋太少,使得不能有效地起到控制墙体温度收缩裂纹的作用。
建筑结构剪力墙开裂原因及控制措施(全文) 1:建筑结构剪力墙开裂原因及控制措施1. 引言在建筑结构中,剪力墙作为一种重要的承载结构,其稳定性和安全性至关重要。
然而,剪力墙开裂是一个常见的问题,会影响建筑的结构完整性和使用安全性。
本文将探讨建筑结构剪力墙开裂的原因及相应的控制措施。
2. 开裂原因2.1 混凝土质量问题2.1.1 混凝土配合比设计不合理2.1.2 混凝土强度低于要求2.2 结构设计问题2.2.1 剪力墙布置不合理2.2.2 剪力墙尺寸设计不当2.3 施工质量问题2.3.1 施工过程中损伤混凝土2.3.2 施工缺乏监督和控制3. 控制措施3.1 混凝土质量控制3.1.1 合理设计混凝土配合比3.1.2 加强混凝土强度检测3.2 结构设计优化3.2.1 合理布置剪力墙3.2.2 剪力墙尺寸设计合理3.3 施工质量保证3.3.1 加强施工监督和控制3.3.2 防止施工过程中损伤混凝土4. 附件本文档涉及附件,详见附件部分。
5. 法律名词及注释本文所涉及的法律名词及其相应注释如下:1. 建筑结构:指由不同材料构成的具有一定稳定性和承载能力的建筑构件和结构体系。
2. 剪力墙:指被设计成承担主要剪力作用的立体墙体结构。
3. 开裂:指剪力墙在使用过程中出现的裂缝。
通过对建筑结构剪力墙开裂原因及控制措施的研究,可以有效提高建筑结构的稳定性和安全性。
建议在设计和施工过程中严格按照相应规范进行,以避免开裂问题的发生。
---2:建筑结构剪力墙开裂原因及控制措施1. 引言建筑结构中的剪力墙是起到承载结构和提供抗震能力的重要组成部分。
然而,在实际使用过程中,剪力墙的开裂问题经常出现,给建筑的结构完整性和使用安全性带来了困扰。
本文将详细探究建筑结构剪力墙开裂的原因及相应的控制措施。
2. 开裂原因2.1 施工质量问题2.1.1 混凝土浇筑不均匀2.1.2 混凝土质量不合格2.2 结构设计问题2.2.1 剪力墙布置不合理2.2.2 剪力墙尺寸设计不当2.3 使用环境问题2.3.1 地基沉降引起剪力墙开裂2.3.2 温度和湿度变化引起剪力墙开裂3. 控制措施3.1 施工质量控制3.1.1 加强混凝土浇筑过程监督3.1.2 严格质量检验,确保混凝土质量合格3.2 结构设计优化3.2.1 合理布置剪力墙,避免集中力量作用在某一区域3.2.2 考虑剪力墙的尺寸和截面形状,提高结构的承载能力3.3 使用环境管理3.3.1 加强地基处理,减少地基沉降3.3.2 控制室内温湿度变化,避免剪力墙受到温度和湿度的影响4. 附件本文档涉及附件,请参阅附件部分。
剪力墙竖直裂缝分析ﻫ剪力墙竖直裂缝分析13#楼地下室长62、75m,宽51m,层高3、95m。
地下室柱间一、工程概况ﻫ距为3、9m至6、3m,地下室外剪力墙厚300mm。
结构采用得就是连续剪力墙,采用C40P6得商品砼。
施工工艺上采用剪力墙、底板与顶板分开浇筑,地下室外剪力墙砼浇筑量约200m3,混凝土于2010年11月ﻫ二、地下室外剪力墙裂缝得特征与性质ﻫ外模于11月开始拆模,于第三天切割止水螺栓头得木工发现裂缝,我们就出现得裂缝得部位、长度、宽度、裂缝得形式进行观察,通过观察:裂缝由上而下,走向与底板成垂直状态,裂缝到顶板暗梁底至,到底板暗梁顶至,裂缝宽度在0、2mm左右,分布比较有规律,三条均分布在柱边0、3~0、5m得位置,且就是在4、8m与6、3m跨间得柱边,而裂缝在较大跨一边.ﻫ分析:综合目前对裂缝得研究现状,钢筋混凝土剪力墙得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,有得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。
ﻫ由此分析可知13#楼裂缝属于竖向贯穿性裂缝.ﻫ三、裂缝产生得原因分析ﻫ一般情况下,工程中构件裂缝产生得主要原因可分为两大类:一就是动、静荷载与其她各种外荷载引起得裂缝;二就是由混凝土内外温差、收缩或地基不均匀沉降等变形荷载引起得裂缝。
此外,设计体型与结构布置也就是产生裂缝得一个重要原因。
分析:根据力学原理来说,产生裂缝得原因不同,所产生裂缝得分布、裂缝得形状也不同。
若由主应力与次应力得原因产生得裂缝大多与构件得长边方向就是呈45°分布,也就就是工程、力学上常提起得45°斜裂缝。
剪力墙竖向裂缝的原因1. 引言大家好,今天咱们来聊聊一个建筑界的小秘密,那就是剪力墙上的竖向裂缝。
这可不是小事儿哦,很多人一听到裂缝,就像看到蜘蛛一样心里发毛。
其实呢,这种裂缝的形成原因五花八门,就像是大排档里的菜品一样,各有各的风味。
那么,我们就来一探究竟吧!2. 裂缝的“幕后黑手”2.1 材料问题首先,咱得说说材料。
如果你用的水泥跟沙子配比不当,那可就有问题了。
想象一下,如果把巧克力蛋糕的面粉放少了,那出来的可就是一坨“坚硬”的东西,而不是松软的美味。
这种情况在建筑里也是一样,配比不当会让墙体承受的压力不均匀,最终就会导致裂缝出现。
2.2 施工不当再者,施工过程中的小失误也是罪魁祸首之一。
比如说,如果工人没把混凝土振实,那墙体里就可能出现空洞。
就像你吃到的有气泡的巧克力,吃起来也不那么舒服,对吧?这些空洞在长期的使用中就可能因为压力而裂开。
2.3 温度变化还有一个原因,那就是温度变化。
大家都知道,热胀冷缩这个道理。
如果外面的温度忽冷忽热,墙体就会不停地膨胀和收缩。
想想看,就像冬天穿的羽绒服,天气变暖了,咔嚓一声就得脱下来。
这种反复的变化使得墙体承受了巨大的压力,久而久之,自然会裂开。
3. 裂缝的影响3.1 结构安全那么,这些裂缝到底影响大不大呢?首先,最直观的就是结构安全。
裂缝一旦出现,意味着墙体的承载能力下降,这就像一根细细的稻草,可能在某个时刻就会压断。
对于住在高层的人来说,心里那叫一个没底呀!3.2 美观问题其次,裂缝还会影响美观。
大家都希望自己的家能看起来干干净净,整整齐齐,结果墙上出现了一条“黑色河流”,那画面可真是让人心碎。
就像一个爱美的姑娘,突然脸上冒出几颗痘痘,谁能忍受得了呢?4. 预防措施4.1 选择优质材料那么,我们该如何预防这些烦人的裂缝呢?首先,选择优质的建筑材料是关键。
就像你吃饭时选择新鲜的食材,好的原材料才能做出美味的菜肴。
使用高品质的水泥和沙子,配比合理,才能减少问题的发生。
剪力墙混凝土裂缝的成因与处置策略剪力墙是建筑结构中常见的承重墙体,具有很好的抗震性能。
然而,在使用过程中,剪力墙可能会出现混凝土裂缝。
本文将探讨剪力墙混凝土裂缝的成因以及相应的处置策略。
一、成因分析1.剪力墙设计和施工中的质量问题:包括墙体设计不合理、施工过程中控制不当、混凝土拌合物配合比不合理等,这些问题会导致剪力墙混凝土出现裂缝。
2.剪力墙的荷载问题:在使用过程中,剪力墙可能承受过大的荷载,如地震荷载、风荷载等,这些荷载超出了剪力墙的承载能力,从而导致混凝土裂缝。
3.剪力墙的变形问题:剪力墙在使用过程中会出现变形,包括弯曲变形、剪切变形等,如果这些变形过大,就会产生混凝土裂缝。
4.剪力墙的温度变化问题:剪力墙在温度变化过程中,由于热胀冷缩等因素,可能引起不均匀的变形,从而导致混凝土裂缝。
5.剪力墙的支撑问题:如果剪力墙的支撑不稳定或不牢固,会导致墙体发生倾斜、错位等问题,从而产生混凝土裂缝。
二、处置策略针对剪力墙混凝土裂缝的成因,有以下处置策略:1.预防为主:在剪力墙的设计和施工过程中,要严格按照规范进行,确保墙体质量和施工质量。
特别是在墙体钢筋的布置、混凝土的拌合比、支撑的固定等方面,要进行合理的设计和施工控制,以预防混凝土裂缝的发生。
2.增加墙体强度:对于设计中的疑难问题,如悬挑墙、开口墙等,可以增加墙体的厚度或增加钢筋,提高墙体的抗震性能和承载能力,防止混凝土裂缝的发生。
3.加强墙体连接:剪力墙与结构其他部分的连接应进行加固,增加连墙梁的数量和强度,确保墙体与地面或上部结构的牢固连接,避免裂缝的扩展。
4.预应力加固:对于已经出现裂缝的剪力墙,可以采取预应力加固的方式,引入预应力钢材对墙体进行加固,增加承载能力和抗震性能,防止裂缝进一步发展。
5.裂缝处理:对于已经出现的混凝土裂缝,可以采取填缝的措施进行处理。
填缝材料可以采用聚酯树脂、环氧树脂等,填充裂缝,以增加墙体的强度和密封性,防止裂缝扩展。
竖向剪力墙裂缝问题报告在建筑工程中,竖向剪力墙的裂缝问题是一个普遍存在的难题。
裂缝可能导致结构的强度降低,影响建筑物的使用寿命和安全性。
因此,本报告旨在分析竖向剪力墙裂缝问题的原因,提出相应的预防和解决方案,为建筑工程提供参考。
竖向剪力墙是指垂直于地面的墙体,主要承受水平荷载,具有稳定结构的作用。
然而,由于多种因素的影响,竖向剪力墙容易出现裂缝。
这些裂缝可能出现在墙体的不同部位,表现为不同的大小和形状,可能对结构的安全性和稳定性产生负面影响。
材料因素:墙体材料的选择和使用不当可能导致裂缝的产生。
例如,使用低质量的混凝土或水泥,或者在混凝土中添加过多的添加剂,都可能增加裂缝的风险。
结构设计因素:结构设计不合理也是导致竖向剪力墙裂缝的重要原因之一。
例如,设计时未能充分考虑荷载分布不均、地基沉降等因素,可能导致墙体出现裂缝。
施工因素:施工过程中的一些因素也可能导致墙体裂缝的产生。
例如,施工工艺不当、施工质量控制不严、缺乏有效的养护等都可能影响墙体的质量。
环境因素:环境因素也是导致墙体裂缝的一个重要原因。
例如,温度变化、湿度变化、化学腐蚀等都可能对墙体产生不利影响,导致裂缝的产生。
材料选择与控制:选择高质量的建筑材料,如优质混凝土和水泥,并严格控制添加剂的使用。
同时,应进行材料的质量控制和检测,确保材料的质量符合要求。
优化结构设计:在进行结构设计时,应充分考虑荷载分布、地基沉降等因素,避免因设计不当导致墙体裂缝的产生。
同时,可采用一些新型的墙体材料和结构形式,如高性能混凝土、预应力混凝土等,以提高墙体的抗裂性能。
加强施工过程控制:制定合理的施工工艺和流程,严格执行施工质量控制措施,确保施工过程中的每个环节都符合规范要求。
同时,应加强施工过程中的养护工作,避免墙体出现干缩裂缝等现象。
环境因素控制:针对环境因素导致的墙体裂缝,可采取一些措施进行预防和控制。
例如,在施工过程中进行温度控制和湿度调节,避免因温度和湿度变化导致的墙体裂缝;对于化学腐蚀因素,可采取相应的防腐措施进行预防和控制。
某高层剪力墙裂缝分析在现代高层建筑中,剪力墙结构因其良好的抗侧力性能而被广泛应用。
然而,剪力墙裂缝的出现却给建筑的安全性和耐久性带来了潜在威胁。
本文将对某高层剪力墙裂缝进行详细分析,探讨其产生的原因、影响以及相应的处理措施。
一、工程概况该高层建筑位于_____市_____区,总建筑面积为_____平方米,地上_____层,地下_____层。
结构形式为剪力墙结构,基础采用_____基础。
在施工过程中及竣工后,部分剪力墙出现了不同程度的裂缝。
二、裂缝的特征与分布通过现场观察和检测,发现这些裂缝主要呈现以下特征和分布规律:1、裂缝形态裂缝形态多样,有竖向裂缝、斜向裂缝和水平裂缝。
其中,竖向裂缝较为常见,多沿墙的高度方向分布;斜向裂缝通常出现在墙的端部或转角处;水平裂缝则相对较少。
2、裂缝宽度裂缝宽度一般在 01mm 至 05mm 之间,部分裂缝宽度超过 05mm。
3、裂缝深度部分裂缝仅存在于墙体表面的混凝土保护层,而有些裂缝则贯穿了整个墙体厚度。
4、裂缝分布位置裂缝主要集中在剪力墙的中部、端部和洞口周边等部位。
三、裂缝产生的原因1、设计方面(1)剪力墙的布置不合理,导致局部应力集中。
(2)混凝土强度等级选择不当,过高或过低的强度等级都可能引起裂缝。
(3)配筋不足或配筋不合理,无法有效抵抗墙体的拉应力。
2、材料方面(1)混凝土原材料质量不稳定,如水泥的安定性差、骨料含泥量过高。
(2)混凝土配合比不当,水灰比过大,导致混凝土收缩增大。
3、施工方面(1)混凝土浇筑过程中振捣不密实,存在蜂窝、麻面等缺陷,影响混凝土的整体性。
(2)养护不当,混凝土在硬化过程中未得到充分的保湿养护,导致混凝土收缩开裂。
(3)模板拆除过早,墙体混凝土尚未达到足够的强度,在自重和施工荷载作用下产生裂缝。
4、环境方面(1)建筑物所处环境温度变化较大,混凝土热胀冷缩产生裂缝。
(2)长期的风荷载、地震作用等也可能导致剪力墙出现裂缝。
四、裂缝对结构的影响1、对结构安全性的影响裂缝的存在会削弱剪力墙的承载能力,尤其是贯穿性裂缝,可能会影响结构的整体稳定性。
地下室剪力墙裂缝原因分析在建筑工程中,地下室剪力墙裂缝是一个较为常见的问题。
这些裂缝不仅会影响建筑物的外观,还可能会降低结构的安全性和耐久性。
因此,深入分析地下室剪力墙裂缝产生的原因至关重要。
一、设计方面的原因1、墙体配筋不足在设计地下室剪力墙时,如果对墙体所承受的荷载估计不足,或者配筋计算不准确,就可能导致墙体配筋不足。
这样在实际使用中,墙体无法承受相应的应力,从而产生裂缝。
2、混凝土强度等级选择不当混凝土强度等级过高或过低都可能引发问题。
强度等级过高,水泥用量大,水化热高,容易产生温度裂缝;强度等级过低,则无法满足墙体的承载要求,容易出现受力裂缝。
3、墙体厚度设计不合理如果地下室剪力墙的厚度设计过薄,墙体的刚度和承载能力就会不足,容易在外界因素作用下产生裂缝。
二、材料方面的原因1、水泥品种和用量使用的水泥品种不合适,或者水泥用量过多,会导致混凝土的水化热过大,在混凝土硬化过程中产生较大的温度应力,从而引起裂缝。
2、骨料质量骨料的粒径、级配、含泥量等都会影响混凝土的性能。
例如,骨料粒径过小、级配不良或者含泥量过高,会降低混凝土的强度和抗裂性能。
3、外加剂的使用外加剂的种类和用量不当,可能会影响混凝土的凝结时间、收缩性能等,从而增加裂缝产生的可能性。
三、施工方面的原因1、混凝土浇筑质量混凝土在浇筑过程中,如果振捣不密实,内部存在空洞、蜂窝等缺陷,会削弱墙体的整体性和承载能力,容易引发裂缝。
2、施工缝处理不当施工缝是混凝土浇筑过程中不可避免的,但如果施工缝的位置选择不合理、处理不规范,就会成为裂缝产生的薄弱环节。
3、养护不当混凝土浇筑完成后,养护是非常关键的环节。
养护时间不足、养护方法不正确,会导致混凝土表面水分蒸发过快,内部水分无法及时补充,从而产生收缩裂缝。
4、拆模时间过早过早拆除模板,混凝土强度尚未达到要求,墙体在自重和外部荷载作用下容易变形,产生裂缝。
四、环境方面的原因1、温度变化地下室的环境温度相对较低且变化较大。
剪力墙竖直裂缝分析
剪力墙竖直裂缝分析
一、工程概况
13#楼地下室长62.75m,宽51m,层高3.95m。
地下室柱间距为3.9m至6.3m,地下室外剪力墙厚300mm。
结构采用的是连续剪力墙,采用C40P6的商品砼。
施工工艺上采用剪力墙、底板和顶板分开浇筑,地下室外剪力墙砼浇筑量约200m3,混凝土于2010年11月
二、地下室外剪力墙裂缝的特征和性质
外模于11月开始拆模,于第三天切割止水螺栓头的木工发现裂缝,我们就出现的裂缝的部位、长度、宽度、裂缝的形式进行观察,通过观察:裂缝由上而下,走向与底板成垂直状态,裂缝到顶板暗梁底至,到底板暗梁顶至,裂缝宽度在0.2mm左右,分布比较有规律,三条均分布在柱边0.3~0.5m的位置,且是在4.8m 与6.3m跨间的柱边,而裂缝在较大跨一边。
分析:综合目前对裂缝的研究现状,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。
由此分析可知13#楼裂缝属于竖向贯穿性裂缝。
三、裂缝产生的原因分析
一般情况下,工程中构件裂缝产生的主要原因可分为两大类:一是动、静荷载和其他各种外荷载引起的裂缝;二是由混凝土内外温差、收缩或地基不均匀沉降等变形荷载引起的裂缝。
此外,设计体型和结构布置也是产生裂缝的一个重要原因。
分析:根据力学原理来说,产生裂缝的原因不同,所产生裂缝的分布、裂缝的形状也不同。
若由主应力与次应力的原因产生的裂缝大多与构件的长边方向是呈45°分布,也就是工程、力学上常提起的45°斜裂缝。
通过我们拆除外模后所观察到的,还没有施加外荷载时,已经产生了早期裂缝,且裂缝几乎垂直于底板,分布比较有规律,大多分布在柱边的位置,这与大多数相似工程的地下室剪力墙产生的裂缝分布及形状一致。
因此,不难分析,该剪力墙裂缝的成因不是由应力产生的,而是由变形变化引起的。
综上分析13#楼裂缝成因最有可能是:砼收缩裂缝;强约束裂缝,建筑体形引起裂缝;表层素混凝土厚度的影响的裂缝。
1、砼收缩的三种情况
1.1、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。
干缩量与水泥用量、水灰比的大小有关。
水泥用量多、水灰比小的砼其收缩亦大。
同时砼收缩量与气候有关,夏季气温高,气候干燥,砼中水
份蒸发快,收缩也快。
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,干缩裂缝一般都是表面的,不规则和不连续的。
干缩裂缝在施工中发生,也能在施工中处理好。
外界温度的变化产生砼收缩。
1.2、砼内部温度变化产生收缩裂缝。
根据实际测定,砼从搅拌机出斗就有水化热产生,温度由低到高,到砼成型以后第3-4天,水化热到达高峰,其温度较自然温度升高30-40℃,以后逐步下降,半个月以后接近自然界温度。
与地下室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,表面暴露在空气中,散热快,内部砼热量散发不出来,内外温差大,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。
由此可知商品砼中水泥品种、水泥用量、骨料粗细及外加剂是导致裂缝的主要原因之一。
当然由于剪力墙养护不足,墙体表面积大水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化相对较小,体积收缩较小,表面收缩变形受到内部混凝土的约束而产生拉应力,引起混凝土表面开裂。
墙体模板的拆除时间过早,混凝土表面温度急剧变化,产生较大的降温收缩,表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力(内部混凝土温度变化相对较小,受自约束而产生压应力),而混凝土早期抗拉强度和弹性模量较低,因而出现墙体表面较浅范围内的裂缝。
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。
①地下室属连续超静定结构,它的内部约束主要有: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。
②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。
①墙、柱连体的影响。
地下室墙与部分框架柱连体,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。
②建筑物平面形状的影响。
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。
③建筑物体形的影响。
因为追求建筑艺术造型的美观,现代建筑造型越来越复杂,竖向高低错落,横向凸出凹进,大大增加了结构设计的难度,亦增加了结构出现裂缝的机会。
有些是使用功能的要求,如高层建筑大都在负一层楼设车库,车道外墙与大楼地下室外墙相交处如若处理不好,亦较容易
产生裂缝。
为了达到在有限的土地上建较大面积的建筑物,因此常常在一个裙房或一个地下室上建两幢高层塔楼,因为荷重不同,地基和基础压缩的差异,在两幢塔楼与裙房连联结处的墙板和梁上都较容易产生裂缝。
由2、3点的分析就不难得出13#楼外剪力墙裂缝部位、形式。
4、表层素混凝土厚度的影响
施工中,由于构造方面的原因,混凝土表层厚度偏大,加上温州的混凝土粗骨料的质量不是很可观(细砂及含泥量),导致混凝土开裂,原因常见有以下几种。
(1)规范要求防水混凝土迎水面保护层为5 cm,如此厚的紊混凝土很难不开裂。
(2)墙内竖向钢筋需穿进地梁内和梁顶暗梁内,水平钢筋需穿暗柱竖筋,由此会造成整片墙的钢筋网片内缩,墙外侧紊混凝土厚度偏大,也会造成裂缝。
综合以上所述,产生墙体裂缝的原因很多,但砼内部水化热的变化所引起的墙体伸缩变形是产生裂缝的主要原因。
墙体砼降温出现温差及砼收缩当量温差产生内应力,当水平拉应力σx(y)超过砼抗拉强度时便会引起竖向裂缝。
砼初期抗拉强度很低,因此这种现象会经常发生。
事实上,在竖直方向也有应力σz的作用,但因墙体高度不大,温度变形极小,且上部无约束作用,又配有竖钢筋抗拉,故不会出现水平裂缝。
由于墙体两端与框架柱连接,框架柱是一个较强的约束体,当水化热降温墙体收缩时,约束了墙体沿水平方向的收缩变形,致使墙柱连结处及墙中出现裂缝。
四、裂缝的预防和治理措施
(1)调整混凝土各组分。
如采用高标号水泥,减小水泥用量;尽量使用低水化热的水泥;严格控制外加剂的品种及用量;砂宜采用中砂,保证石子级配良好,并严格控制砂石含泥量。
(2)拆模及养护。
适当延长剪力墙混凝土的拆模时间,并且拆模时不要马上移走模板,而是先让模板拆开一条缝隙作浇水养护用,从而改善混凝土的养护环境以达到控制墙体裂缝的目的。
特别是预拌混凝土早期水化快,水化热发展快,拌合物保水性强,泌水小,为此,施工过程中应特别注意加强养护环节的管理及防护措施的应用。
施工中当混凝土密实后,应尽可能早地覆盖养护,及时喷水,适当延长养护时间,这样,既可以减少内外部温差,又可以保证早期湿养护和后期养护的最佳效果。
(3)混凝土中掺加膨胀剂。
微膨胀剂由于在一定程度上补偿了收缩应力,
能有效减少混凝土收缩裂缝。
(4)剪力墙上增开"结构小洞"。
这可能是最有效的方法,通过开洞把长墙变成短墙,减少混凝土收缩变形的约束,使混凝土收缩应力得到释放,从而达到控制墙体裂缝的目的,但必需重新对结构进行计算,确保结构的安全及正常的使
用功能。
(5)留置后浇带。
即先浇注后浇带两侧混凝土,约两个月后当混凝土收缩变形趋于稳定时,再浇筑留缝部位,从而避免因收缩应力而出现裂缝。
(6)在剪力墙中部设置暗梁(或设置顶部暗圈梁)。
这样贯穿性裂缝只能裂到梁底,而不至裂到楼面板底,可有效减小有害裂缝的长度。
(7)调整水平钢筋配筋方案。
将剪力墙水平钢筋置于竖向钢筋外侧,有效
减小了混凝土保护层厚度,增强了剪力墙表层混凝土的抗裂性。