对框架结构填充墙裂缝产生原理及控制方法的研究

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1、对框架结构填充墙裂缝产生原理及控制方法的研究　　摘要：分析了框架结构填充墙裂缝产生机理，从设计和施工方面、墙体材料方面、环境方面有针对性地提出防治措施，对框架结构填充墙裂缝进行有效控制。　　关键词：裂缝；机理；措施；控制　　近年来，随着城市建设速度的日益加快，有关建筑物质量问题的投诉逐年增多。尤其是填充墙裂缝就是一个比较突出的问题。这些裂缝，有的虽然不影响建筑物的正常使用功能，但影响着建筑物的美观；有的却直接影响建筑物的正常使用功能，在裂缝贯通的地方容易出现渗漏和冷热桥效应，影响防水和保温隔热效果，对墙体的耐久性也不利。框架结构填充墙的裂缝问题，引起了广泛关注，如何认识裂

2、缝产生机理和控制方法成为一个迫切需要解决的课题。　　在分析框架结构填充墙开裂的机理时，我们应该把每一片墙所包含的梁、柱、填充墙、门窗洞口、抹灰层、墙面装饰层等看作有机结合的“整体墙”。在这片“整体墙”中，由于墙体材料干缩变形、环境温度、湿度变化、砌体沉缩、建筑设计构造不合理、墙体中应力集中等因素的影响，形成多种形式的内应力，这些内应力在墙体中不断演变、聚集，当它们集中在墙体的某一部位，而该处的抗拉强度又不足以抵抗该处的内力时，该处的集中内应力就逐步释放出来，从而导致墙体开裂。一般地，墙体形成较大的裂缝都要经过以下三个步骤[1]：　　(1)“整体”墙内聚集较大的内应力；　　

3、(2)内应力在墙体的某一部位出现应力集中；　　(3)内应力集中到一定大小时，砌体的抗拉强度不足以抵抗集中应力，这些集中应力就以出现裂缝的形式逐步释放出来，集中应力不断释放，就致使墙体的裂缝不断发育，形成较宽、较深的裂缝，随着时间的推移，最后趋于稳定。　　框架结构填充墙裂缝成因非常复杂，参考已有的研究成果[2-4]，通过大量的调查总结，总结出以下几方面主要原因：　　墙体材料　　常用墙体材料，比如各种混凝土砌块、空心砖，它们都有一个显著的特点：干燥收缩变形大，吸水率大。随着环境温度、湿度变化和墙体材料含水率的降低，墙体干燥收缩变形逐渐增大，增大到一定极限时就可能导致墙体开裂。

4、砌筑墙体常直接采用水泥砂浆，由于其保水性及和易性较差、干燥收缩值大，砂浆抗压强度离散性也较大，严重影响砌块与砂浆的粘结，使粘结强度降低。它也存在干缩变形的问题，这些因素都直接影响着墙体的裂缝。　　环境因素　　环境因素中，值得重点关注的是建筑物所处环境的湿度和温度的变化状况。温度变化不仅直接影响墙体材料、砂浆的干缩变形，而且当温差达到一定值时，产生的温度应力可能超过砌块的抗拉强度和砂浆的粘结强度，使墙体中出现裂缝。所以，如果建筑物所处环境温度变化频繁、幅度大的话，墙体很容易出现裂缝。相对湿度的变化使砌块产生相应的干缩湿胀，从而产生收缩应力，而且砌块表面和内部在相对湿度变化时

5、含水率存在较大的差异，变形也不一致，砌块表层始终处于受拉状态，当由变形差异产生的应力超过砌块的抗拉强度时，势必引起填充墙裂缝。　　设计和施工　　框架结构在进行结构设计时，除了必须考虑的荷载和地震作用外，还应充分考虑温度应力和各构件的收缩应力、各构件之间的连接方式，尤其是填充墙与框架梁、柱、构造柱的连接方式和连接强度，填充墙过长过高时，应考虑设置构造柱和钢筋混凝土水平墙梁，将其分解为更小的收缩变形单元，有利于控制收缩变形，门窗洞口未采取恰当的构造措施。　　施工中，多数施工单位并未严格按照相关规范和技术规程操作；对墙体材料的性能和特点认识不足，常常出现搭接长度不够，日砌高度过

6、高；砌块砌筑前的含水率未依照相关规范严格控制，砌筑成墙体后收缩变形差异也就相应变大；应该埋设拉接钢筋的地方，未严格按照设计和规范恰当设置；砌筑砂浆强度未达到设计要求，水平和竖直灰缝厚度不足、饱满度不足，削弱了墙体的抗裂、抗剪强度；填充墙与梁、柱连接处和洞口填砌处理不当；以上仅仅是设计和施工中一些比较常见的问题，这很多都是一些人为原因造成的，只要我们不断提高设计人员、施工人员、管理人员的专业素质，不断增强他们的责任意识，严格按相关规范和技术规程设计、施工、管理，墙体的裂缝问题也就必然能得到合理的控制。　　框架结构填充墙裂缝的控制措施[5，6]大体可分为两种：一是填充墙在设计

7、和施工阶段的控制措施，即防裂措施；二是填充墙在施工与使用阶段裂后的控制措施，即治裂措施。坚持措施既要体现了“防”的意识，又要提出“治”的方案，“防”、“治”结合的原则，提高措施的可行性和有效性。根据影响填充墙裂缝的常见因素，得出了包括设计、施工、墙体材料、环境条件等方面的防治措施。　　设计和施工方面的措施　　对于建筑结构设计来说，主要结合《砌体结构设计规范》(GB50003-XX)和工程实践经验对填充墙的薄弱区域与可能出现裂缝的部位从构造上对其进行加强和预防。　　具体措施主要是：砌筑填充墙时，一定要按楼层从上到下的顺序，绝不能