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1、分类号:T U 9 7密级:单位代码:1 0 4 2 2学号:2 0 1 2 2 2 2 2 6 4厶菇办;硕士学位论文(专业学位)论文题目:高层房屋建筑二次结构构造墙体、烟道裂缝的综合防治S e c o n d a r ys t r u c t u r ei nh i g h r i s eb u i l i n gw a l l,p r e v e n t i o na n dt r e a t m e n to fc r a c k si nt h ef l u e作者姓名学院名称土必盟鲨堂堕。专业学位名称圭盎当堕氩兰壁指导教师合作导师1 0f 年S月日原创性声明本人郑重声明:所呈交的学
2、位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名:呈建勇璺丝日期:2 Q!垒生3 旦2 旦关于学位论文使用授权的声明本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名:呈建噩刍摇m v师签名:
3、础日期:建!兰:兰第一章序言1 1 选题的依据l1 2 国内外研究现状、发展动态21 2 1 国内对房屋填充墙砌体的研究现状21 2 2 国外对房屋填充墙砌体的研究现状31 2 3 国内外研究发展动态41 3 课题研究的主要内容和目的5第二章二次结构构造墙体裂缝、烟道裂缝产生的原因分析2 1 设计阶段的影响因素52 1 1 市场经济环境系设计竞争不利影响52 1 2 设计深度不足,不满足施工需要52 1 3 建设单位压价设计,设计方案缺少经验教训62 2 施工阶段的影响因素62 2 1 施工方法在质量中的影响62 2 2 环境在质量中的影响72 2 3 材料在质量中的影响8第三章二次结构构造墙
4、体裂缝、烟道裂缝在管理方面的预防3 1 设计阶段的防范措施93 1 1 建设单位签订设计合同,确立项目寿命期内设计质量1 03 1 2 设计阶段的技术预防措施l O3 1 3 设计阶段经济预防措施1 23 2 施工阶段的防范措施1 33 2 1 施工企业分析和改变部分不合理的工艺和施工方法1 33 2 2 正确考虑旖工环境因素1 93 2 3 选用适应环境与应力的材料2 1第四章二次结构造墙体出现裂缝、烟道出现裂缝的治理构造墙体、烟道出现裂缝后的治理方法2 2第五章构造墙体裂缝、烟道裂缝防治方法的工程应用5 1 工程案例概况2 35 2 项目管理中采取的各项抗裂措施2 46 日譬!一立弟、早结
5、论2 8参考文献2 9致谢3 0C h a p t e rIP r e f a c e1 1B a s e dt o p i c s 11 2C u r r e n tr e s e a r c h,d e v e l o p m e n t s 21 2 1R e s e a r c ho nt h es t a t u so ft h ed o m e s t i ch o u s i n gm a s o n r yi n f i l lw a l l s 21 2 2R e s e a r c hS t a t u sf o r e i g nm a s o n r yi n f i
6、l lw a l l sf o rh o u s i n g 31 2 3R e s e a r c hd e v e l o p m e n t sa th o m ea n da b r o a d 41 3T h em a i nc o n t e n ta n dp u r p o s eo ft h er e s e a r c h 5C h a p t e rI IS e c o n d a r ys t r u c t u r ec o n s t r u c t e dw a llc r a c k s,c r a c k si nt h ef l u eC a u s eh
7、n a l y s iS2 1F a c t o r sa f f e c t i n gt h ed e s i g np h a s e 52 1 1M a r k e te c o n o m ys y s t e md e s i g nc o m p e t i t i o na n da d v e r s e l ya f f e c t。52。1。2D e s i g nd e e pe n o u g h,d o e sn o tm e e tt h ec o n s t r u c t i o nn e e d s 52 1 3C o n s t r u c t i o n
8、u n i tp r i c e sd o w nd e s i g n,t h ed e s i g nl a c k sl e s s o n s。62 2F a c t o r sa f f e c ti n gt h ec o n s t r u c ti o np h a s e。62 2 1I m p a c to nt h eq u a l i t yo ft h ec o n s t r u c t i o nm e t h o d。62。2 2E n v i r o n m e n t a li m p a c to nt h eq u a li t yo ft h e 72
9、 2 3A f f e c tt h eq u a l i t yo ft h em a t e r i a l 8C h a p t e rI I IS e c o n d a r ys t r u c t u r ec o n s t r u c t e dw a l lc r a c k s,t h ec r a c k si n t h em a n a g e m e n to ff l u ep r e v e n ti o n3 1P r e c a u t i o n sd e s i g np h a s e。93 1 1C o n s t r u c t i o nu n
10、i ts i g n e dad e s i g nc o n t r a c tt oe s t a b l i s ht h eq u a l i t yo fl i f eo ft h ep r o j e c td e s i g n。1 03 1 2T e c h n i c a ld e s i g np h a s eo fp r e v e n t i v em e a s u r e s。+。1 03 1 3T h ed e s i g np h a s eo fe c o n o m i cp r e c a u t i o n s 1 23 2C o n s t r u
11、c ti o np h a s eo fp r e v e n ti v em e a s u r e s 1 33 2 1C o n s t r u c t i o nc o m p a n i e sa n a l y z ea n dc h a n g et h ei r r a t i o n a lp a r to ft h ep r o c e s sa n dc o n s t r u c ti o nm e t h o d s 1 33 2。2C o n s t r u c t i o np r o p e rc o n s i d e r a t i o no fe n v
12、i r o n m e n t a lf a c t o r s 1 93 2 3C h o i c eo fm a t e r i a l Sa d a p t e dt ot h ee n v i r o n m e n ta n ds t r e s s 2 lC h a p t e rI VS e c o n d a r ys t r u c t u r eb u i I tw a l lc r a c k s,c r a c k si nt h ef l u eg o v e r n a n c eC o n s t r u c t e dw a l l s,c r a c k si
13、 nt h ef l u et r e a t m e n tm e t h o d sa p p e a ra f t e r 2 2C h a p t e rVE n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o nw a l lc r a c k s,c r a c k si nt h ef l u ep r e v e n t i o nm e t h o d s5 1P r o j e c tO v e r v i e w 2 35 2T h ec r a c ko fm e a s u r e st a k e nb yt h eP r o j e
14、c tM a n a g e m e n t 2 4C h a p t e rV IC o n c l u s i o n 2 8R e f e r e n c e s 2 9A c k n o w l e d g e m e n t s 3 0摘要目前关于填充墙体裂缝的文献主要从产生原因与采取措施的技术层面进行论述,论证范围较窄,且缺少对项目特点的适用条件的分析,从而对影响墙体裂缝的产生因素具有疏忽工程环境与管理环境的局限性,缺少不同阶段对影响质量要素的分析,且缺少预防措施与治理措施的分述。设计阶段的设计文件在二次结构构件施工措施中未区分多层建筑与高层建筑的区别,填充墙在高层建筑设计时选用的
15、填充墙时属柔性方案还是刚性方案选用不明确,目前在设计阶段与施工阶段均存在所采取措施与现场工程实际的不匹配性,施工阶段的措施不落实的因素缺少剖析。同时缺少考虑项目参建责任主体管理行为在市场经济环境中存在的不利影响,疏忽了产品质量影响的综合因素。鉴于高层房屋建筑的特点,对其特点分析的基础上,需要改进设计深度,优化施工工艺与技术,采用科学合理的组织、合同、经济等管理手段和措施,在不同阶段存在不同的管理重点,消除系统性因素的不利影响,追求质量目标的实现才有实现的可能性。本文通过分析不同阶段的市场环境下的参建责任主体的管理行为,从合同、组织、经济、技术方面综合分析与采取措施,要消除高层房屋建筑的二次结构
16、填充墙裂缝,不仅仅是技术层面的“万无一失”就能解决和规避了的。而是要在技术层面完善设计深度和改进施工工艺的前提下,围绕建筑产品的共同目标,通过组织、合同、经济等辅助管理措施统一思想行动、完善管理手段,发挥影响质量的“人、料、机、法、环”的积极要素,才能杜绝裂缝的产生与发展。高层房屋建筑成品烟道裂缝的发生与发展,有其自身的特点与原因,认识其产生的原因并采取措施裂缝是可以避免的。墙体裂缝在使用后若再发现有偶然裂缝,可以采用的补救办法与修补措施应区分不同原因与危害大小采取不同措施解决。关键词:高层房屋,构造墙体、烟道,裂缝防治A b s t r a c tA tp r e s e n ta b o
17、u tt h ed o c u m e n to ff i l l i n gw a l lc r a c k sm a i n l yf r o mt h ec a u s e sa n dt a k em e a s u r e so ft e c h n o l o g yl e v e l,a r g u m e n t a t i o ns c o p ei sn a r r o w,a n dt h el a c ko ft h ea n a l y s i so ft h ea p p l i c a b l ec o n d i t i o n so ft h ec h a r
18、 a c t e r i s t i c so ft h ep r o j e c t,a n dt h ef a c t o r sa f f e c t i n gt h ec r a c k i n go ft h ew a l lb o d yh a st h en e g l i g e n c eo ft h el i m i t a t i o n so fe n g i n e e r i n ge n v i r o n m e n ta n dm a n a g e m e n te n v i r o n m e n t,t h el a c ko ft h ea n a
19、 l y s i so ft h ei n f l u e n c i n gf a c t o r so fq u a l i t y,d i f f e r e n ts t a g e sa n dt h el a c ko fp r e v e n t i v em e a s u r e sa n dm a n a g e m e n tm e a s u r e so ft h ep o i n t sa b o v e D e s i g np h a s eo ft h ed e s i g nd o c u m e n t si nt h es e c o n d a r y
20、s t r u c t u r e sc o n s t r u c t i o nm e a s u r e sd i dn o td i s t i n g u i s ht h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h em u l t i-s t o r e yb u i l d i n ga n dh i g h r i s eb u i l d i n g,f i l l e rw a l la tt h et o po ft h ef i l l e rw a l la tt h eb e g i n n i n go fa r c h i t e
21、 c t u r a ld e s i g ni saf l e x i b l es o l u t i o n so rr i g i dw h e nc h o o s en o tc l e a r n o wa tt h ed e s i g ns t a g ea n dc o n s t r u c t i o ns t a g eo fp r o j e c th a st a k e nm e a s u r e sa n dt h es c e n ea c t u a ld o n tm a t c h,c o n s t r u c t i o np h a s eo
22、f t h em e a s u r e sd on o ti m p l e m e n tt h el a c ko f a n a l y s i s L a c ko fc o n s i d e r i n gc o o p e r a t e d b u i l i n gp r o j e c t sa tt h es a m et i m em a n a g e m e n tb e h a v i o ri nam a r k e te c o n o m yt h em a i nr e s p o n s i b i l i t yo fn e g a t i v ee
23、 f f e c t st oe n v i r o n m e n t,n e g l e c tt h ec o m p r e h e n s i v ef a c t o r sa f f e c t i n gt h ep r o d u c tq u a l i t y I nv i e wo ft h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h eh i g h。r i s eb u i l d i n gc o n s t r u c t i o n,o nt h eb a s i so ft h ea n a l y s i so fi t sc
24、 h a r a c t e r i s t i c s,t h en e e dt oi m p r o v et h ed e s i g nd e p t h,c o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g ya n do p t i m i z a t i o nt e c h n o l o g y,a d o p ts c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l eo r g a n i z a t i o n,c o n t r a c t,e c o n o m i cm a n a g e m e n tm
25、 e a n sa n dm e a s u r e s,s u c ha se x i s ti nd i f f e r e n ts t a g e so fd i f f e r e n tm a n a g e m e n tf o c u s,e l i m i n a t et h ea d v e r s ee f f e c t so fs y s t e m i cf a c t o r s,t oa c h i e v et h eg o a lo ft h ep u r s u i to fq u a l i t yi st h ep o s s i b i l i t
26、 yo fi m p l e m e n t a t i o n I nt h i sp a p e r,b ya n a l y z i n gt h em a r k e te n v i r o n m e n to ft h ed i f f e r e n ts t a g e so fm a n a g e m e n tb e h a v i o rc o o p e r a t e d-b u i l i n gr e s p o n s i b i l i t ym a i nb o d y,f r o mt h ea s p e c t so ft h ec o n t r
27、 a c t,o r g a n i z a t i o n,e c o n o m i c,t e c h n i c a lc o m p r e h e n s i v ea n a l y s i sa n dt a k em e a s u r e st ow a n tt oe l i m i n a t et h es e c o n d a r ys t r u c t u r eo fh i g h-r i s eb u i l d i n gc o n s t r u c t i o ni n f i l l e dw a l lc r a c k,i sn o to n
28、l yat e c h n i c a l”f a i l-s a f e”C a ns o l v ea n da v o i dt h e B u tt ot h ed e s i g nd e p t ha n di m p r o v et e c h n o l o g yl e v e lu n d e rt h ep r e m i s eo fc o n s t r u c t i o nt e c h n o l o g y,a r o u n dt h ec o m m o ng o a lo fb u i l d i n gp r o d u c t s,t h r o
29、u g ht h eo r g a n i z a t i o n,c o n t r a c t,e c o n o m i ca n do t h e ra u x i l i a r ym a n a g e m e n tm e a s u r e st h o u g h ta c t i o n,p e r f e c tm a n a g e m e n tm e t h o d,i n f l u e n c et h eq u a l i t yo ft h ep e o p l e,m a t e r i a l,m a c h i n e,m e t h o d,r i
30、n g”o fa c t i v ee l e m e n t s,t op u ta ne n dt ot h eg e n e r a t i o no fc r a c k sa n dd e v e l o p m e n t T h eo c c u r r e n c ea n dd e v e l o p m e n to ft h eh i g h-r i s eb u i l d i n gc o n s t r u c t i o nf i n i s h e df l u ec r a c k s,h a si t so w nc h a r a c t e r i s
31、t i c sa n dt h er e a s o n,u n d e r s t a n d i n gt h er e a s o n sa n dt a k em e a s u r e st oc r a c kC a nb ea v o i d e d W a l lc r a c k si fw ef i n da n ya c c i d e n t a lf r a c t u r ea f t e ru s e,c a nu s et h er e m e d ya n dr e p a i rm e a s u r e ss h o u l dd i s t i n g
32、u i s hd i f f e r e n tc a u s ea n dt h ed a m a g es i z et ot a k ed i f f e r e n tm e a s u a r e st os o l v e K e yw o r d s:h i i g h r i s eb u i l d i n gc o n s t r u c t i o n,c o n s t r u c t i o nw a l lc r a c k s,f l u ec r a c kp r e v e n t i o na n dc u r e山东大学硕士学位论文高层房屋建筑二次结构构造
33、墙体及烟道裂缝综合防治1 序言1 1 远题的1 衣据房屋建筑与人的生活息息相关,是人们生活中“衣食住行”消费中“住”的一个大类,其建造水平与中国的经济发展也与时俱进。在较长时期内建筑产业是当时中国经济的支柱产业之一,影响着整个国民经济的发展。解放前房屋建筑的结构设计引进和借鉴了前苏联的许多关于土木建筑工程的设计理论并应用于实践,其设计理论为当时中国在2 0 世纪5 0 6 0 年代的房屋建筑在城市建设中起到了很大的推动作用。2 0 世纪7 0 年代改革开放以来中国的房屋建设有计划经济向市场经济转变过程中,房屋这种特殊产品从结构到外观选型及布置发生了很大的变化。原来设计的房屋仅满足生活的基本功能
34、要求,其房型平面布置没有进行优化,其抗震等级选择和抗震设防措施选用上均受当时科技理论与经济水平的限制,制约了房屋建筑科技水平的提高和人民居住生活水平的改善。当时结构方面从设计计算选型和抗震构造措施角度更能体现以人为本的安全理念,注重结构设计的安全,对构造和使用功能观感要求不高。在世纪9 0 年代中国加入世贸组织后,房屋建筑市场在技术创新与经济积累方面在竞争环境中得到蓬勃发展,房屋建筑领域也因市场主体投资多元化而注入庞大的资金流。建筑设计新结构不断涌现:剪力墙结构框架结构框剪结构筒中筒结构得到广泛应用。建筑新材料不断应用于工程,为不断提高房屋建筑的使用功能奠定了物质基础。人们对产品使用的期望值也
35、愈来愈高,对生产和生活提出了更高的标准在满足建筑结构安全前提下,人们切身体会的是追求体现舒适度为代表的使用功能的保障与提高。近些年高层建筑居住房屋在使用过程中出现的诸如填充墙竖向裂缝厨房成品烟道与卫生间内成品抽气道出现的水平裂缝、门洞上角在过梁搁置长度范围内出现的4 5 角斜裂缝、框架梁底与填充墙交界处出现的水平向裂缝等影响人们生活正常视觉感受,对抗震效果和房屋耐久性也产生负面影响,带来了多次修补产生的经济损失,已经不低于防水层渗漏给人们带来的烦恼。高层房屋建筑的二次结构构造在工程施工与使用的不同阶段出现的裂缝已成为摆在人们面前的常见问题。有必要对其分析与解决。1 2 国内外研究现状、发展动态
36、世界发达国家的高层房屋建筑已发展了几十年,有着悠久的历史与文化积淀。而我国2 0 世纪9 0 年代以来,与人们生活密切相关的高层居住建筑应国家土地资源供应紧张的形势下并符合“节水、节地、节能、节材”的政策要求下也雨后春笋般的林立于全国各个大中城市。借鉴国外发达国家设计与施工理论与实践,中国的高层房屋建筑从设计到旌工也积累了不少的理论与经验,其形成了一整套完善的理论知识体系,编制和出台了一系列的有关高层房屋建筑的设计与施工标准和规范。例如建筑抗震设计规范、高层建筑设计技术规程等设计结构荷载选取、模型计算,经实践考验其理论设计的结构可靠度能满足结构安全的建筑基本要求。证实建筑结构设计与施工已经过考
37、验技术日臻成熟。关于房屋建筑填充墙体裂缝烟道裂缝原因分析与防治,国内外的有关文献研究填充墙裂缝产生的山东大学硕士学位论文原因分析与防治措施较多,对于烟道裂缝产生的原因分析和防治措施较少。房屋建筑的填充墙体裂缝根据所用砌体材料的不同现在常用的有混凝土小型空心砌块、陶粒混凝土砌块填充墙砌体、蒸压加气混凝土砌块填充墙砌体。填充墙体有分为多层框架结构的填充墙和高层框架一剪力墙结构的填充墙体。1 2 1 国内对房屋填充墙砌体的研究现状刘文锋(1)在混凝土砌块墙体裂缝的力学机理探讨中根据对混凝土砌块墙体裂缝的工程调查出发,分析裂缝的成因和表现形式,指出温度裂缝和干缩裂缝是混凝土砌块墙体裂缝的两种形式。根据
38、对建筑的温差的实测,我国目前设计规范砌体结构设计规范(G B 5 0 0 0 3-2 0 0 1)仅对承载能力的内力计算作了规定,对温度、干缩变形引起的内力计算未有规定。通过设立温度场,采用有限元方法可以获得有温度引起的内力。干缩裂缝产生的原因分析主要来自水泥石的干缩,得出结论:混凝土砌块材料的抗拉及抗剪强度低、收缩率大、机械咬合力较小,是产生混凝土砌块墙体裂缝的材料原因。温度和干缩的共同作用是产生混凝土砌块墙体裂缝的主要力学原因。按照目前的材料选用和设计方法,温度裂缝应力和干缩裂缝应力已超过混凝土砌块的抗拉强度,为此应采取措施合理控制裂缝。吕崇兵(2)在混凝土空心砌块墙体裂缝控制措旌文章中提
39、出从影响工程质量五大因素“人、机、料、方法、环境”等方面,进行空心砌块墙体裂缝的控制。牛季收(3)在建筑砌块墙体裂缝机理分析中对砌块干燥收缩和砂浆干燥收缩通过试件试验得出规律:加气混凝土砌块初始含水率越大,其收缩率越大;相对湿度越高,加气混凝土失水越缓慢,平衡含水率越高,相对湿度越低,加气混凝土失水越迅速,平衡含水率也越低。温度越高,加气混凝土试块失水速度越快,干燥收缩值也明显增大。张涛(4)对框架结构填充墙裂缝从在温度变化沉降、材料收缩设计结构不合理、施工组织不当等因素作用下进行原因分析,并提出防控措施,从而增加了工程管理的理论。唐兴荣(5)等在研究设置拉结钢筋、构造柱、水平系梁等不同构造措
40、施的砌体填充墙对框架结构抗震性能的影响,分别对l 榀纯框架结构模型和4 榀不同构造措施的砌体填充墙框架结构模型在低周反复荷载作用下的对比试验。分析了试件破坏特征、骨架曲线、位移延性、刚度退化、耗能性能等。结果表明:砌体填充墙有效提高了框架结构的抗侧刚度和承载力,但具有不同构造措施的砌体填充墙框架结构的初始刚度和承载力基本相同;设置构造柱、水平系梁和同时设置构造柱和水平系梁的砌体填充强框架结构的位移延性和耗厶匕F _,厶匕F J l 5 力得到明显改善,且刚度退化较为缓慢。为填充墙在框架结构中受力变形提供了有力的模型试验。得出结论:1)砌体填充强框架结构的承载力较纯框架结构有较大幅度的提高。与相
41、同条件的纯框架结构相比,不同构造措施的砌体填充墙框架结构的承载力提高约3 0 4 0;不同构造措施的砌体填充墙框架结构的承载力和初始刚度与常规构造措施砌体填充墙框架结构基本相同;不同构造措施的砌体填充墙框架结构的层间极限侧移角平均值(1 3 4 5 1)与常规构造措施砌体填充墙框架结构(1 3 4 2 1)基本相等,大于G B 5 0 0 1 1 2 0 1 0 建筑抗震设计规范规定的钢筋混凝土框架弹塑性层间位移角限值1 5 0 的要求。表明合理构造措施的砌体填充墙框架结构的抗倒塌能力得到了提高;砌体填充墙单独设置水平系梁、同时设置构造柱和水平系梁对填充墙框架结构的初始刚度和承载力影响不明显,
42、但其结构的延性、耗能匕厶匕I:J 1 5 力得到显著提高,刚度退化得到有效改善。综上各文献的研究情况,目前国内对填充墙裂缝出现的原因主要归纳为:(1)砌体原材料本身材质不同而存在的线膨胀系数不同,是导致其体裂缝的主要原因之一。例如:温度线膨胀系山东大学硕士学位论文数不同:混凝土小型砌块:a t=l O 1 0 6 舢m:粘土砖:a t=5 1 0 5 m m m:普通砂浆:a t=l 1 0 4 姗:粉煤灰砌体:a t=8 1 0 6 姗:粉煤灰砌块干缩率0 3 0 4 m m m:普通砂浆干缩率0 0 3 m m m:(2)温度变化产生填充墙裂缝是第二方面的原因。例如:砂浆导热系数:0 8
43、w m k 一1 0w m k:轻质保温砌块导热系数:0 1 5 w m k O 3 5w m k:(3)不均匀沉降是产生墙体裂缝的第三方面原因。(4)受外力影响产生裂缝或构造措施不合理。(5)设计不合理、施工不当造成的原因。分析裂缝原因的同时,也有的其治理的措施。刘桂林(6)对砌体墙体裂缝分析机理又从设计和施工方面提出治理措施。设计方面:正确进行结构计算和设计,加强对新型轻质砌块墙体的设计;对于特殊的地基与基础应进行处理;加强构造设计,以减少因温差而产生的裂缝。施工方面:改进施工方法;加强施工过程中质量管理。刘幕帅等(7)对房屋墙体裂缝防治中对于龟裂裂缝、空鼓裂缝、不同材料间裂缝、温差裂缝、
44、不均匀沉降、结构性裂缝采取治理措施,基本涵盖了工程中常遇墙体裂缝的类型。对工程墙体裂缝治理较有借鉴意义。1 2 2 国外对房屋填充墙墙体的研究现状梁建国等(8)在美国砌体结构房屋墙体裂缝的控制文章中阐述美国控制砌体墙裂缝的措施与国内的措施有所不同,主要是:从块材等材料性能和结构设计等多方面着手,就有关美国的A S T M 墙体块材标准和应用最为普遍的砌体结构规范及相关文件中所规定的建筑砌体裂缝问题做了一个综合介绍。砌体产生裂缝的原因有温度裂缝、潮湿变形、碳化收缩、砌体的弹性变形、徐变、不同材料之间的变形差。其它原因还有钢筋的锈蚀、框架结构的侧移、以及地基不均匀沉降。提出裂缝控制的措施有:控制材
45、料性能、采取水平配筋和设置控制缝。其中对块材的干燥收缩值有专门的限值要求,块材总的干燥收缩值不得超过0 0 0 0 6 5 m m m m:而是限定块材的体积吸水率上限。例如混凝土砖(包括像我国产品标准中混凝土实心砖、多孔砖及空心砖)限值。混凝土砖的最大吸水率限值k g m 3等级轻质中等普通N2 4 02 0 81 6 0S2 8 82 4 02 0 8注:1)N 级指用于外饰面清水墙或潮湿环境下,S 级用于内墙及不受环境影响的环境;2)混凝土砖干容重:“轻质”指小于1 6 8 0k g m 3,“中等”指1 6 8 0k g m 3-2 0 0 0k g m 3,“普通”指大于2 0 0
46、0 蚝m 3;(1)砌体的膨胀缝分为竖向缝和水平缝两种,是将砌体墙分成两个及以上的墙片,用于避免由于温度、湿度膨胀产生的弹性变形或徐变作用而产生的墙体开裂。在缝内嵌填连续的高弹性防水密封材料。需特别指出:非烧结块材砌体一般不设置膨胀缝。(2)由于干燥收缩、碳化收缩和温度变形会在砌体填充墙内产生拉应力,若需要设置控制缝时,一般应设置在墙片内拉应力较大的位置。例如:墙高变化处,墙厚发生改变处,基础和楼板变形缝处,墙角或交叉墙处。(3)有水平配筋砌体的控制缝间距:山东大学硕士学位论文经验法:对于没有洞口或应力集中的墙体,控制缝将墙体分割成一系列“孤立”的墙板经验法最大控制缝间距要求:1)墙体长高比1
47、 5;墙长7 6 2m 适用于大多数结构类型,是常用的控制缝设计方法。工程法:将气体裂缝宽度限制在0 5 1 姗以内,可以用这个裂缝宽度限值作为计算所需水平配筋量的基础。A s A n 0 0 0 0 7 时,控制缝间距规定值见下表:用裂缝控制系数确定控制缝间距裂缝控制系数(m m m m),0 0 0 1 0O 0 0 1 5最大墙片尺寸长度m7 6 26 1 0长高比2 52最小水平配筋率A s A n0 0 0 0 70 0 0 0 7注:A s 为钢筋截面面积(m m 2 m),A n为砌体墙竖向净截面面积(m m 2 m)(4)配筋限制裂缝宽度:为了保证配筋变形处于弹性范围内,用钢筋
48、屈服应变与受拉钢筋长度乘积来限制有水平配筋砌体的裂缝宽度。裂缝宽度=S 1s=f y E s砌体内拉力T m=F t A n 必须小于钢筋抗拉屈服强度T s=f y A s,则F t A n f y A s当配足水平钢筋可将砌体裂缝控制在0 5 1m m 之内,可不用设置控制缝。1 2 3 国内外研究发展动态随着现代房屋建筑墙体材料的不断更新,在进入2 1 世纪后新型墙体材料更会不断涌现。对一种材料的研究、认知都是从不断认识实践中加深认识的,但无论那一种材料,都离不开研究的科学理论与方法。从国外、国内研究砌体墙体裂缝的研究理论分析,都有一个共同点就是从材料自身的性质、材料在温度、湿度中的变化,
49、然后再在某种形式的结构中受力状态进行研究、运用试验检测理论的科学性,用理论指导实践。国外对砌体填充墙裂缝的分析运用较多的实验数据,并运用理论公式推导、预测。将理论应用做好防止裂缝的措施上去,国外在墙体裂缝的分析中侧重于理论与试验的结合,对于温度、湿度、裂缝的限值、配筋砌体的配筋含量、能形成一系统有机联系起来。国内在填充墙裂缝的分析中较多文献是来源于工程实践的有力总结,是对理论的认知与应用,国内文献在填充墙体裂缝分析机理中对原材料砌块、砂浆干燥收缩的实验测定,温度影响因素的分析。有待于将从较多的工程实践中找出产生墙体裂缝共同原因,通过实验手段建立适用本国国情的理论体系,用于指导和适应不断发展的新
50、型墙体材料的理论,使理论体系更加成熟。关于高层房屋二次结构构造墙体近些年来相关部门出台了部分构造图集及做法,虽使施工阶段裂缝的出现有了部分改善,但仍旧没有改变裂缝出现与发展的局面。关于墙体裂缝的文献也从产生裂缝原因分析到墙体裂缝的防治措施进行了详细的论述,从技术层面进行了剖析与论证。但在设计与施工阶段忽视了产生裂缝的诸4山东大学硕士学位论文多要素,包括人的执行力、设计人员中设计者的管理层次与设计疏漏、旌工人员对设计意图的理解力与管理过程中没有重视环境因素,包括业主使用过程中易忽视的环节均直接或间接的影响到裂缝的产生与发展。部分现行图集在设计与施工方面没有区分房屋建筑高层与多层的区别和适用条件,