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所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2010-09-02 15:07 熱度:
摘要:砌體結構裂縫問題已經是一個普遍性的問題,它不僅影響了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,縮短了使用年限,而且對抗震也是極為不利的,因此,如何控制砌體結構裂縫問題是擺在工程技術人員面前的新課題。本文就砌體結構常見裂縫的原因及防治談一些體會。
關鍵詞:砌體結構,裂縫,原因,防治
在砌體結構建筑物中,墻體裂縫多有發生,裂縫出現的時間因不同的建筑物而異,有的出現早,有的出現晚,但多發生在新建房屋的1-3年內;縫寬不等,較寬者有,嚴重者形成貫穿性裂縫。砌體結構裂縫問題已經是一個普遍性的問題,它不僅影響了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,縮短了使用年限,而且對抗震也是極為不利的,因此,如何控制砌體結構裂縫問題是擺在工程技術人員面前的新課題。本文就砌體結構常見裂縫的原因及防治談一些體會。
一、砌體常見裂縫的類型與原因
1、受力裂縫
受力裂縫的產生主要是砌體結構設計中墻體在外荷載作用下的承載力沒達到規范所要求的強度,墻體由于外荷載產生的內應力超過了墻體自身可承受的極限而開裂。受力裂縫破壞基本上分為受壓、受拉、受彎和受剪破壞:
。1)受拉破壞時裂縫成豎向平行分布。
(2)受拉破壞時可分為沿齒縫開裂和沿墻面垂直開裂。當磚塊的強度等級較高而砂漿的強度較低時,磚體的抗拉強度大于該切向的粘結強度,砌體沿著與砂漿的交接面處處形成齒狀裂縫,墻體開裂破壞。反之,磚體的抗拉強度小于交接面處的粘結強度,易形成自上而下貫穿墻體的垂直裂縫,墻體開裂。
。3)受彎裂縫破壞與受拉相似。
。4)砌體局部受壓是常見的一種受力狀態,如基礎頂面的墻、柱的支撐處,梁或屋架端部的支撐處。
2、溫度變形
裂縫位置往往出現在房屋頂部附近,以兩端為最常見;裂縫在縱墻和橫墻上都可能出現,在寒冷地區越冬又未采暖的房屋有可能在下部出現冷縮裂縫。位于房屋長度中部附近的豎向裂縫也可能屬于此類裂縫。裂縫形態最常見的是斜裂縫,形狀有一端寬,另一端細和中間寬兩端細兩種;其次是水平裂縫,多數呈斷續狀,中間寬兩端細,在廠房與生活間連接處的裂縫與屋面形狀有關,接近水平狀較多,裂縫一般是連續的,縫寬變化不大;第三是豎向裂縫,多因縱向收縮產生,縫寬變化不大。裂縫出現的時間大多數在經過夏季或冬季后形成。裂縫的發展變化隨氣溫或環境溫度變化,在溫度最高或最低時,裂縫寬度、長度最大,數量最多,但不會無限制地擴展惡化。出現此類裂縫的建筑物特征是屋蓋的保溫隔熱差,屋蓋對砌體的約束大;當地溫差大建筑物過長有無變形縫。建筑物的變形往往與建筑物的橫向變形有關,與建筑物的豎向變形無關。
3、地基不均勻沉降
裂縫位置多數出現在房屋下部,少數可發展到2-3層;對等高的長條形房屋,裂縫大多出現在兩端附近;其他形狀的房屋,裂縫都在沉降變化劇烈處附近;一般都出現在縱墻上,橫墻上較少見。當地基性質突變時,也可能在房屋頂部出現裂縫,并向下延伸,嚴重時可貫穿房屋全高。裂縫形態特征較長見的是斜裂縫,通過門窗口的洞口處裂縫較寬;其次是豎向裂縫,不論是房屋上部,或窗臺下,或貫穿房屋全高的裂縫,其形狀一般是上寬下細;水平裂縫較少見,有的出現在窗角,靠窗口一端裂縫較寬;有的水平裂縫是地基局部塌陷而造成的,縫寬往往較大。裂縫出現的時間大多數在房屋建成后不久,也有少數工程在施工期間明顯開裂,嚴重的不能竣工。裂縫的發展變化隨地基變形和時間增長增長裂縫加大加多。一般在地基變形穩定后裂縫不再變化,極個別的地基產生剪切破壞,裂縫發展導致建筑物倒塌。建筑物特征往往是房屋長而不高,且地基變形量大;房屋剛度差;房屋高度或荷載差異大,又不設沉降縫;地基浸水或軟土地基中地下水位降低;在房屋周圍開挖土方或大量堆載;在已有建筑物附近新建高大建筑物。建筑物的變形用精確的測量手段測出沉降曲線,在該曲線曲率較大處出現的裂縫,可能是沉降裂縫。
二、裂縫的控制措施
1、設計過程中對砌體裂縫的主動控制
砌體結構裂縫一旦產生,就會降低建筑物的使用功能,嚴重裂縫還會影響結構安全,同時對裂縫進行“加固補強”困難較大,因此防止、控制砌體結構產生裂縫是十分重要的,尤其是在地震區更為重要,否則將產生嚴重后果。
。1)從計算角度控制。由于砌體裂縫主要是由間接作用引起的,而溫度變化與材料脹縮系數不同等間接作用引起的砌體附加應力的定量計算目前尚無統一的規范,因此設計人員應根據當地的實際情況,對間接作用可能引起的附加應力給予充分考慮和計算,并對砌體強度進行分析計算,以減少在通常溫差下變形裂縫的產生。
。2)規范結構控制。為控制裂縫的產生,在建筑物的平面布置設計中,結構的平面形狀應力求規則對稱,如平面形狀不規則,應盡量采用“伸縮縫”將其分成若干獨立規則單無,“以放為主,抗放兼施”,以避免由于墻體溫度變化產生豎向開裂。對伸縮縫的設置,設計規范的規定一般較靈活,沒有嚴格和明確規定,設計方法均由設計人員自行處理。根據多年實際經驗,只要按規范每隔一定距離留一條“伸縮縫”,按“留縫就不裂”的簡單方法,在一般情況即可得到基本控制。在建筑物的豎向設計時,應力求按豎向規范規則,盡可能不出現錯層,以避免由于溫度變化產生的水平裂縫。
。3)構造控制。
①加強設置鋼筋砼圈梁,提高墻體的整體性。在建筑頂層每個開間、在錯層處及屋面不等高處必須設置圈梁;頂層外圈應設計為暗圈梁,不應外漏,這樣可使外圈梁免受陽光直接照射或大氣影響;無論“女兒墻”高低,均要設置鋼筋混凝土壓頂圈梁,并與“構造柱”連為整體,以抵抗裂縫的產生。
、谔岣呶菝姘宓恼w性。屋面板最好采用現澆板,或在預制屋面板上增加現澆層;在預制屋面板與外縱墻間設備現澆板帶,預制屋面板間設備現澆板縫梁,使屋面成整體式裝配。
、墼诜课蓓攲佣瞬1-2開間范圍內的墻體采用配筋砌體,即每隔8皮磚在水平灰縫內加配2φ6鋼筋,并在1-2開間范圍內拉通,與“構造柱”鋼筋結合。頂層用磚不應低于MU7.5,砌筑砂漿強度不應低于MS,以提高墻體抗裂力。
④屋面“挑檐”為外露結構,在一天內的溫度變化較大,不僅本身容易開裂,而且對墻體開裂也有一定的影響,故應適當增加“挑檐”縱向配筋并增設“變形縫”或“后澆帶”,以減少收縮。“后澆帶”的做法是在其縱向受力較小的中間適當部位,預留300mm寬的“后澆帶”,用鋼筋貫通,在施工40-60天后再二次澆筑,以起到先放后抗的控制作用。
、葜匾曃菝姹。選擇屋面保溫層時,適當加厚或選用保溫隔熱性能好良好的材料。對屋面保溫層必須按建筑節能標準進行熱工計算,進一步提高屋面保溫層的保溫隔熱性能。屋面保溫不好是屋面板產生溫度應力的直接原因,嚴重時會導致頂層墻體開裂或屋面漏水。保溫層應做至“挑檐”或檐溝處,以防止混凝土結構外漏,有條件者必須增設、架空隔熱層。
三、砌體裂縫的加固處理
1、當屋面保溫層未達到熱工要求和節能標準時,應重做屋面保溫層,使裂縫穩定,因為對溫度裂縫僅做一般性的回固補強是無濟于事的,必須從減少溫度應力入手。保溫層使用的絕熱材料要滿足表觀密度、粒經、導熱系數與含水率等各頂技術指標的要求,在施工中要嚴格按照設計和現行施工規范的要求施工,力求達到設計的保溫效果。
2、對地基不均勻沉降引起的砌體裂縫,應先加固地基,等沉降量達到穩定標準(平均日沉量0.02-0.03以內)后,再加固墻體。
3、對外縱墻、橫墻、內縱墻的裂縫采用鋼筋網水泥砂漿抹面加固法,剔灰縫深12cm,必脹錨栓@500,呈梅花型分布。掛鋼筋網φ6@250,M10水泥砂漿40mL厚,3道成活,施工完后,要注意噴水養護預防空鼓。
4、對于輕微裂縫可用水泥砂漿加107膠嵌補即可。
四、結束語
控制裂縫的產生和擴展,是建筑工程中必不可少的一個重要環節,應引起足夠重視?刂屏芽p,重點在防,并需要從設計、施工上共同努力,采取有針對性的防裂措施,加大主動控制的力度,才能提高新建房屋質量的可靠性。只要嚴格執行規定,做到設計與施工緊密配合,控制裂縫是完全可以做到的。
文章標題:淺談砌體結構常見裂縫的原因及防治
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