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时间:2017-08-21
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1、框架结构裂缝分析与防治-结构理论摘要:裂缝作为框架结构一种主要的安全隐患,既影响建筑物的使用功能,又影响结构的安全性。文章介绍了框架主体结构以及填充墙中裂缝的分类,分析了不同类型裂缝产生的原因,列举了裂缝的部分预防和修补措施。关键词:裂缝;框架结构;预防;修补 框架结构作为一种主要的混凝土结构体系,现已广泛应用到高层建筑中。框架结构中的梁、板和填充墙等构件会出现裂缝。众所周知,安全性是任何建筑物必须满足的基本要求,裂缝的产生会降低整体结构的承载能力,会引起钢筋的锈蚀,降低建筑物的耐久性,影响使用功能,产生安全隐患,严重的会造
2、成安全事故。因此,需要认真研究框架结构裂缝产生的原因并采取必要的防治措施。 1框架主体结构裂缝及产生原因 框架主体结构指的是建筑物的梁、板和柱,其裂缝的主要形式有以下几种: 基础不均匀沉降引起的裂缝:基础的沉降不得超过地基变形容许值,当基础上部荷载过大或者地基变形时,在框架结构的梁和板中就会产生裂缝。 温度变化引起的裂缝:温度的变化会直接影响到混凝土的热胀冷缩,形成裂缝,这类裂缝主要在建筑物的楼板上。 混凝土变形引起的裂缝:在混凝土硬化初期,水泥水化放出较多的热量,混凝土是热的不良导体,散热慢,因此在混凝土内部温度较
3、高,这将使内部混凝土体积产生较大膨胀,形成裂缝。而且混凝土具有徐变的性能,这也会导致混凝土构件裂缝的产生。 除了上面提到的三种裂缝成因,结构问题、构造问题、施工问题等也会导致裂缝的产生。 2填充墙裂缝及产生原因 如今,诸如蒸压加气混凝土砌块、陶粒混凝土小型空心砌块、珍珠岩混凝土小型空心砌块等已经被广泛用作填充墙材料。在框架结构中,填充墙主要起到增加建筑物的整体刚度、分割空间等作用,它虽然不是主要的受力构件,但是一旦产生裂缝,就会影响结构的安全性、整体性以及耐久性。填充墙裂缝的产生主要因为砌块抗剪能力较差或砌筑质量不好,裂
4、缝主要有三种: 斜裂缝:一般出现在墙体开口处、转角处和纵向外墙的两端。裂缝一般通过窗口的两个对角,且窗口处裂缝较宽,向两边逐渐缩小,在纵墙上呈现八字形或对角“X”形。 竖向裂缝:一般出现在窗台墙下,这种裂缝在施工后不久就会出现,随着时间而发展,需要持续数年才能趋于稳定。 水平裂缝:一般出现在填充墙与梁、板的交接处,而且经常伴随斜裂缝一起出现。 3框架主体结构裂缝防治措施 3.1裂缝预防措施 结构设计时,重视基础的选型;在建筑根部设置散水坡;合理设置变形缝、沉降缝和抗震缝,减少由于基础的不均匀沉降以及温度变化和地震作
5、用产生的裂缝;在北方地区,设置保温层来防止裂缝产生;优化框架结构,既要使构件具有足够的刚度,又不能造成交接处的刚度突变;合理配比混凝土,尽量减少水泥用量,掺入外加剂,改善混凝土拌合物的流变性能。 施工时,设置后浇带,分批浇筑混凝土。对于梁、板构件来说,后浇带应选择设置在跨内荷载作用下内力和变形较小的部位,一般在跨度的1/3处或者跨中。后浇带处的混凝土施工质量也十分重要,在施工前要认真将后浇带两侧混凝土凿毛,清洗后浇带内部,再均匀涂刷一层水泥砂浆以利于粘结,在潮湿环境下养护至少15天,保证混凝土的浇筑质量。混凝土浇筑后,要在保
6、证结构能够承受设计荷载的前提下拆除模板,防止坍塌。 3.2裂缝处理措施 3.2.1表面修补法。表面修补法是用各种防水材料(如水泥砂浆)、合成树脂(如环氧胶泥)等刷于裂缝表面,使其恢复防水性能以及耐久性。适用于宽度小于0.2mm的细微裂缝修补。 3.2.2内部修补法。压力注浆法:将高强度、低粘度的裂缝修补液在一定压力下注入到裂缝内部,适合于宽度在0.1mm~1.5mm的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状裂缝的修补。 内部填充法:沿着裂缝的走向凿出槽深和槽宽分别不小于20mm和15mm的U形沟槽,然后用合成树脂(如改性环氧树脂
7、)或弹性填缝材料填充,适用于宽度大于0.5mm的裂缝修补。 4填充墙裂缝防治措施 4.1裂缝预防措施 在选材方面,砌块的强度等级不应小于MU5.0,加气砌块的强度等级不应小于MU2.5,砂浆的强度等级不应小于M5。 在设计方面,填充墙与框架之间应设置拉结筋,拉结筋深入墙内的长度按规范确定:结合框架抗震等级设置,一、二级宜沿全长;三、四级不少于墙长的1/5,且不小于700mm。在荷载方面,填充墙不仅要满足稳定和自重要求,还要能够承受水平风荷载和地震荷载。另外,构造柱的设置也能预防裂缝的产生。 4.2裂缝处理措施 针对
8、因膨胀引起的开裂,应选择高温季节修复,使修复后的构件中不再受膨胀影响而产生过大的拉应力;针对因收缩产生的裂缝,一般应选择低温季节进行修复,可减小修复后再次产生收缩裂缝的可能性。一般采用的方法有弹性材料修补法、无纺布修补法、粉刷石膏修补法和石膏板覆盖法等。 5结语 在框架结
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