建筑結(jié)構(gòu)剪力墻開裂原因及控制措施

王樹麗

摘要：一般來說，鋼筋混凝土剪力墻的裂縫通?？梢苑譃楸砻娌灰?guī)則的裂縫以及貫穿性裂縫等。表面不規(guī)則裂縫一般都會出現(xiàn)在混凝土澆注后不久，并且主要分布在墻體的表面，這種裂縫的特點是寬且密，但是深度卻是不大的，較多都會因為養(yǎng)護不足而產(chǎn)生的，他對結(jié)構(gòu)構(gòu)件影響通常都是不是很大，并且比較容易治理。本文句建筑結(jié)構(gòu)之中剪力墻裂縫的成因和預防措施提出相關(guān)的看法。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);剪力墻開裂;原因;措施

前 言

剪力墻被稱為抗震墻或者是結(jié)構(gòu)墻。是房屋或者構(gòu)筑物之中主要承擔風荷載或者在地震作用引起的水平荷載的墻體，可以有效防止結(jié)構(gòu)剪切的破壞。

一、裂縫的性質(zhì)

建筑結(jié)構(gòu)剪力墻開裂在建筑施工之中是一個比較常見的現(xiàn)象，對于構(gòu)筑物的質(zhì)量會產(chǎn)生非常重要的影響，而豎向貫穿性裂縫通常則會發(fā)生在混凝土澆注之后的幾天之后，通常都是拆模之后不久，是由下而上的走向同樓面接近垂直，有的則是通道樓面板底但沒有穿過樓層，其縫寬一般都是0.l-0.3mm之間，而個別將達到0.4或者0.5mm或者會更深，其縫深通常都是比較大的，最深的可以貫穿到墻體。因為養(yǎng)護不適宜則會使得表面的不規(guī)則，裂縫常不至于帶來多少影響，并且比較容易處理。

1.現(xiàn)行的規(guī)范對剪力墻外墻最大裂縫寬度允許值是0.2mm;而細微的裂縫對結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載力或者耐久性的影響則可以忽略;而當裂縫寬度超過允許值之則應(yīng)該分析裂縫產(chǎn)生的原因同時應(yīng)該查明其是否有繼續(xù)發(fā)展的可能，當確定其不會發(fā)展之時則可以使用加大截面、外包鋼的方法的進行加固。

2.一般混凝土剪力墻裂縫的主要原因是因為混凝土在收縮變形之時會產(chǎn)生的拉應(yīng)力而大于混凝土抗拉的強度。并且當裂縫出現(xiàn)后之，變形的條件滿足之后，應(yīng)力則得到松弛，所以鋼筋之中的應(yīng)力則比較低，因此這種裂縫不會對結(jié)構(gòu)的承載能力產(chǎn)生影響。

3.同所處環(huán)境較差的地下室側(cè)墻，裂縫通常是因為地下水位而影響到結(jié)構(gòu)的耐久性。根據(jù)相關(guān)專家的經(jīng)驗，當?shù)叵率覀?cè)墻有0.l-0.2mm的裂縫產(chǎn)生之時，也在水壓不高這樣的情況之下，則開始有些滲漏，水會通過裂縫同水泥之間發(fā)生相關(guān)反應(yīng)，慢慢會形成氫氧化鈣，在濃度逐漸增加的情況之下會生成的膠凝物質(zhì)來膠合裂縫，所以這樣的裂縫將不會影響到使用。

二、建筑結(jié)構(gòu)剪力墻開裂的原因

1.混凝土的收縮應(yīng)力過大而產(chǎn)生

混凝土的收縮應(yīng)力過大的話收縮裂縫主要可以同水泥用量、骨料、構(gòu)件長度以及外加劑等等因素相關(guān)。第一，水泥的用量的影響。伴隨著當前我國高層建筑的不斷的發(fā)展，各種高強度混凝土得到了廣泛的使用，C50、C60直到C80混凝土設(shè)計標號己習以為常，在這樣的背景之下是水泥的用量的逐漸增大、以及水灰比的減小，水灰比它是影響到混凝土收縮之中最主要的原因，比如說，當水灰比小于0.53之時。而體內(nèi)相對濕度則將會降到80%之下，自收縮而引起的體積減小則在8%附近，其收縮值是比較可觀的。其二影響到裂縫產(chǎn)生的是骨料。預拌混凝土是為了滿足運輸以及泵送的相關(guān)要求，可以有效地增加細骨料用量，并且會使骨料的表面積不斷地增大，與之相應(yīng)的則是應(yīng)包裹在骨料之上的水泥這些膠凝材料逐漸的變少，這樣就會使混凝土之間的連接能力逐漸減弱，同時也會增加混凝土的塑性收縮。其三是構(gòu)件長度現(xiàn)代建筑的跨度，構(gòu)件的長度都應(yīng)該有一定的提高，對于同樣的混凝土收縮率來說的話，收縮的絕對值的增大，如果沒有使用相關(guān)的措施的話，那么就比較容易使裂縫產(chǎn)生。其四是外加劑，外加劑它在混凝土之中摻量比較少，但起到作用比較大。當前使用的混凝土之中通常都會加入減水劑、緩凝劑、早強劑、防水劑等等較多的外加劑。通過近期的研究顯示，有近一半外加劑會使得混凝土的收縮率超過基準混凝土，混凝土收縮率的增大的話那么則就很自然的使縫的出現(xiàn)概率加大。外加劑對于混凝土性能影響是比較大的，也是造成混凝土開裂最主要的原因。

2.混凝土的溫度應(yīng)力過大的影響

2.1 水泥的品種。當前預拌混凝土大多數(shù)都使用的是新法，來燒制水泥，特別是為使混凝土的標號提高，這樣就會大量使用到硅酸鹽水泥，使得水泥水化熱高并且比較集中。水泥在水化的過程之中將會有大量的熱量被放出，同時絕大部分的水化熱則是在澆筑的頭三天釋放的，混凝土是熱的不良導體，產(chǎn)生熱量而不易散發(fā)，這樣就使得內(nèi)部的溫度不斷的提升，在拆模之后，其表面散熱較快，并且溫度也比較低，這樣就內(nèi)外就形成溫度梯度。內(nèi)部混凝土在熱脹之后會產(chǎn)一定的壓應(yīng)力，而外部混凝土則也產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當此拉力超過混凝土的抗拉強度之時，就會使得混凝土產(chǎn)生裂縫。

2.2 養(yǎng)護條件。因為剪力墻養(yǎng)護不足，墻體表面積大水分散失較快，體積收縮較大，這樣內(nèi)部的濕度變化則就比較小，體積收縮較小，其表面收縮變形將會受到內(nèi)部混凝土的約束而產(chǎn)生拉應(yīng)力，這樣就會導致混凝土表面的開裂。

2.3 拆模時間。墻體模板如果拆除過早的話，混凝土表面溫度則會產(chǎn)生巨大的變化，并且會有較大的降溫收縮，其表面則將會受到內(nèi)部混凝土的限制，這樣將會有較大的拉應(yīng)力，而混凝土早期抗拉強度以及彈性模量較低，這樣就會使出現(xiàn)墻體表面出現(xiàn)較淺范圍內(nèi)的裂縫。此外在室外溫差較大的嚴冬以及盛夏，因為混凝土結(jié)構(gòu)比較不容易有熱的傳出，在結(jié)構(gòu)的頂部以及底部則就會有溫度裂縫的產(chǎn)生。

3.剪力墻所受的約束

如果結(jié)構(gòu)或者構(gòu)件沒有受到約束影響的話，那么將自由變形也不會有裂縫的產(chǎn)生。但是在實際的工程之中剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件則會有各種約束的影響，比如說樓板、剪力墻的暗柱以及端墻的約束，地下室側(cè)墻則將會受到地下室頂板以及底板的約束。這些約束使得剪力墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件不可以自由變形或同約束構(gòu)件的變形沒有同步這樣就會使得裂縫的產(chǎn)生。

三、裂縫的預防以及治理措施

1.拆模以及養(yǎng)護

應(yīng)該適當延長剪力墻混凝土拆模的時間，同時在拆模之時不應(yīng)該立刻將模板移走，正確的做法是先讓模板拆開一條縫隙作澆水養(yǎng)護用，這樣就可以有效改善混凝土的養(yǎng)護環(huán)境并且實現(xiàn)控制墻體裂縫的目的。特別是預拌混凝土早期水化較快，它產(chǎn)生的熱量散發(fā)較快，并且要求拌合物的保水性強，泌水小，所以，在施工過程之中應(yīng)該注意加強對養(yǎng)護環(huán)節(jié)的管理以及防護措施的應(yīng)用。

2.配筋對于控制裂縫的作用

鋼筋通常會約束收縮，但是阻止不了收縮，對于鋼筋混凝土收縮的約束作用則將會在混凝土志總產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力，在鋼筋之內(nèi)將引起壓應(yīng)力。鋼筋混凝土之中配筋率對于混凝土中的約束有相當大的影響。在墻板結(jié)構(gòu)之中，使用增配構(gòu)造鋼筋的措施，可以使得構(gòu)造鋼筋起到溫度筋的作用，有效地提高混凝土的抗裂性能。提高混凝土結(jié)構(gòu)的含鋼率或者降低鋼筋直徑都將會提高材料的抗裂性能，但是減小鋼筋直徑，加密間距應(yīng)該比提高含鋼率效果好一些，使用直徑為8—14mm的鋼筋以及100—150mm間距是合理的，結(jié)構(gòu)全截面的配筋率不應(yīng)該小于0.3%，應(yīng)該在0.3—0.5%之間，受力筋可以滿足變形的構(gòu)造要求時則可以不在加大溫度筋，構(gòu)造筋不能起到抗約束的作用，應(yīng)該適當增加一些溫度筋。

3.剪力墻之上增開“結(jié)構(gòu)小洞”

這就可以有效的減少裂縫的產(chǎn)生，可以通過開洞的方法將長墻變?yōu)槎虊?，這樣就會減少混凝土收縮變形的約束，這樣就使得混凝土收縮應(yīng)力有效得到釋放，進而可以實現(xiàn)控制墻體裂縫的目的，但是應(yīng)該重新對結(jié)構(gòu)來進行計算，保證結(jié)構(gòu)的安全以及可以正常使用的功能。

4.留置后澆帶

先澆注后澆帶兩側(cè)的混凝土，大概在兩月之后當混凝土收縮變形并且逐漸接近穩(wěn)定之時，這樣在澆筑留縫的部位，這樣就可以避免因為收縮應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫。

5.在剪力墻中部設(shè)置暗梁

貫穿性裂縫只可以裂到梁底，而不可以裂到樓面的板底，就會使有害裂縫的長度逐漸減少。

四、結(jié)束語

造成剪力墻產(chǎn)生裂縫的原因較為復雜，不僅僅同剪力墻尺寸和所受約束相關(guān)，并且也同構(gòu)成墻體的各種材料和形成環(huán)境等等因素相關(guān)。通過實踐表明，使用好相關(guān)的施工措施，就可以有效的控制剪力墻的裂縫。

參考文獻：

[1]安德籠.建筑結(jié)構(gòu)剪力墻開裂原因及措施分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2009，22）.