框架结构裂缝分析与防治

框架结构裂缝分析与防治

框架结构裂缝分析与防治

【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。本文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。

【关键字】裂缝；框架结构；预防；修补

1 概述

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。

2 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[1]。

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[2]。

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。

3 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。

4 框架主体结构裂缝防治措施

4.1 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，要在保证结构能够承受设计荷载的前提下拆除模板，防止坍塌[3]。

4.2 裂缝处理措施

4.2.1 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。

4.2.2 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）或弹性填缝材料填充，适用于宽度大于0.5mm的裂缝修补。

5 填充墙裂缝防治措施

5.1 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[4]：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[5]。

5.2 裂缝处理措施

针对因膨胀引起的开裂，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[6]。

6 结束语

在框架结构中，裂缝的出现是不可避免的，但是可以通过合理的技术手段来进行预防和修补。在设计和施工时，采取必要的措施来进行预防，有效地控制裂缝的出现和发展；对已经出现的裂缝，选择合适的方法进行修补，从而消除结构的安全隐患。

参考文献

[1]赵明华. 徐学燕. 基础工程[M]. 北京. 高等教育出版社. 2007.12

[2]湖南大学. 天津大学. 同济大学. 东南大学. 土木工程材料[M]. 北京. 中国建筑工业出版社. 2004.2

[3]应惠清. 土木工程施工[M]. 上海. 同济大学出版社. 2008.1

[4]GB50203—2002. 砌体工程施工质量验收规范[S].

[5]唐岱新. 砌体结构[M]. 北京. 高等教育出版社. 2008.2

[6]孙小鸾. 框架填充墙裂缝形成机理以及防治对策研究[J]. 南京工业大学. 2006.6

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山有木兮木有枝，心悦君兮君不知。____佚名《越人歌》

人生若只如初见，何事秋风悲画扇。____纳兰性德《木兰词·拟古决绝词柬友》

十年生死两茫茫，不思量，自难忘。____苏轼《江城子·乙卯正月二十日夜记梦》