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2005-08-05 00:00 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
摘要: 結構裂隙控制看來(lái)是一個(gè)比較簡(jiǎn)單、普遍存在的問(wèn)題,但卻是一門(mén)與力學(xué)、熱工學(xué)、材料學(xué)等專(zhuān)業(yè)知識關(guān)系十分密切的、復雜的綜合性學(xué)科,是建筑工程中確保工程質(zhì)量不容忽視的重要環(huán)節。在該領(lǐng)域中,目前國內尚無(wú)統一的規范和技術(shù)指標可循。 本文僅從一般理論和多年實(shí)踐經(jīng)驗方面,通過(guò)對砌體結構裂隙成因的分析,闡述控制裂隙的措施和加固方法。
關(guān)鍵詞: 墻體裂隙 產(chǎn)生機理 控制措施
一、概況
在多層砌體結構建筑物中,墻體裂隙多有發(fā)生,裂隙出現的時(shí)間因不同的建筑物而異,有的出現早,有的出現晚,但多發(fā)生在新建房屋的1 一3年內;縫寬不等,較寬者有3,二以上,嚴重者形成貫穿性裂縫。砌體結構裂隙問(wèn)題已經(jīng)是一個(gè)普遍性的問(wèn)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,尤其是在住宅商品化的今天,這個(gè)問(wèn)題已日益引起開(kāi)發(fā)商和居民的普遍關(guān)注,因此,如何控制砌體結構房屋墻體開(kāi)裂的問(wèn)題是擺在工程技術(shù)人員面前的新課題。
二、裂隙成因及類(lèi)型
產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的,歸納起來(lái)主要有兩方面:一是由外荷載(包括靜、動(dòng)荷載)變化引起的裂隙,二是由變形引起的裂隙(主要有溫度變化,不均勻沉陷或膨脹等變形產(chǎn)生應力而引起的裂隙)。在砌體結構的民用建筑中,砌體裂隙絕大部分是由于變形引起的,溫度變化是引起墻體開(kāi)裂的主要因素。由于磚砌體的線(xiàn)膨脹系數,而鋼筋混凝土線(xiàn)膨脹系數是因此當溫度發(fā)生變化時(shí),二者產(chǎn)生變形差異。此外,由于建筑物中的構件大多屬于超靜定桿件,具有多個(gè)約束,對由于溫度變化所引起的變形將予以限制,從而會(huì )在構件內產(chǎn)生溫度應力。對墻體與混凝土之間的變形差異勢必在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力,這些力超過(guò)一定限度時(shí),砌體就產(chǎn)生錯位裂隙,溫度裂隙是造成墻體早期開(kāi)裂的主要原因。由于溫度應力和變形而產(chǎn)生的裂隙具有“頂層重下層輕”、“兩端重中間輕”、“陽(yáng)面重陰面輕”的特點(diǎn)與規律,裂縫的類(lèi)型及其產(chǎn)生的原因可具體分為如下5 種:
l、八字形裂隙。
主要出現在橫墻與縱墻兩端部,此種裂縫屬正八字形的熱脹裂縫,隨溫度升降而變化,其原因是由于設計一與施工中的缺陷,使屋面保溫層的熱阻減少甚至失效,致使屋面板溫度變形大于砌體溫度變形,當產(chǎn)生一定的溫度應力的,屋面板的推力就傳給墻體,并因墻體溫度附加應力在房屋兩端較大,當砌筑砂漿強度較低時(shí),則易發(fā)生剪力產(chǎn)生的主拉應力,當超過(guò)砌體抗拉極限時(shí),墻體即出現八字形開(kāi)裂。
2、倒八字形裂隙。
屬冷縮裂隙,主要出現在縱橫墻兩端的窗洞口處,尤以頂層兩端窗洞口處最嚴重。由于墻體冷縮附加應力在墻體兩端較大,當房屋收縮變形大于墻體時(shí),在門(mén)窗洞口處產(chǎn)生應力相對集中而導致形成倒八字形裂隙,使墻體開(kāi)裂。
3、水平裂隙。
多見(jiàn)于頂層橫墻、縱墻、“女兒墻”及山墻處。當屋面保溫隔熱較差,屋面板受熱膨脹對墻體產(chǎn)生水平推力,由于墻體在端部收縮要大于中部且砌體抗剪能力較低,使縱橫墻與屋蓋的接觸面上產(chǎn)生水平裂隙。
4、垂直裂隙。
主要出現在窗臺墻處、過(guò)梁端部及樓層錯層處。此種裂隙主要由于溫度變化,墻體受到樓板的拉應力作用,在門(mén)窗洞口處產(chǎn)生應力集中效應而拉裂,或因冷縮變形,在與墻漆之間變形差異最大的鋼筋混凝上梁端和樓板錯層處,引起墻體垂直開(kāi)裂。
5、X形裂縫。
多數沿砌體灰縫開(kāi)裂,主要受房屋熱脹冷縮的反復作用形成,而底層墻體產(chǎn)生的X形裂縫則是由于基礎不平整或不均勻沉降引起。
三、設計過(guò)程中對砌體裂隙的主動(dòng)控制
砌體結構裂隙一旦產(chǎn)生,就會(huì )降低建筑物的使用功能,嚴重裂隙還會(huì )影響結構安全,同時(shí)對裂隙進(jìn)行“加固補強”困難較大,因此防止、控制砌體結構產(chǎn)生裂隙是十分重要的,尤其是在地震區更為重要,否則將產(chǎn)生嚴重后果。
1、從計算角度控制。
由于砌體裂隙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(wú)統一的規范,因此設計人員應根據當地的實(shí)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(jìn)行分析計算,以減少在通常溫差下變形裂隙的產(chǎn)生。
2、規范結構控制。
為控制裂隙的產(chǎn)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(chēng),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元,“以放為主,抗放兼施”,以避免由于墻體溫度變化產(chǎn)生豎向開(kāi)裂。對伸縮縫的設置,設計規范的規定一般較靈活,沒(méi)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(shí)際經(jīng)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(jiǎn)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(shí),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(chǎn)生的水平裂縫。
3、構造控制。
。1)、加強設置鋼筋鹼圈梁,提高墻體的整體性。在建筑頂層每個(gè)開(kāi)間、在錯層處及屋面不等高處必須設置圈梁;頂層外圈梁應設計為暗圈梁,不應外漏,這樣可使外圈梁免受陽(yáng)光直接照射或大氣影響;無(wú)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(chǎn)生。
。2)、除據規范要求設置“構造柱”外,在“L‘’”I“”L‘’平面形狀中的縱橫墻交接處必須設置“構造柱”,以提高建筑物的整體剛度和墻體的可延性,約束墻體裂縫的擴展。
。3)、提高屋面板的整體性。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置現澆板帶,預制屋面板間設置現澆板縫梁,使屋面成整體式裝配。
。4)、在房屋頂層端部1一2開(kāi)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2必6鋼筋,并在1一2開(kāi)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,以提高墻體坑裂能力。
。5)、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(kāi)裂,而且對墻體開(kāi)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!昂鬂矌А钡淖龇ㄊ窃谄淇v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40一60天后再二次澆筑,以起到先放后抗的控制作用。
。6)、重視屋面保溫。選擇屋面保溫層時(shí),適當加厚或選用保溫隔熱性能良好的材料。對屋面保溫層必須按建筑節能標準進(jìn)行熱工計算,進(jìn)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(chǎn)生溫度應力的直接原因,嚴重時(shí)會(huì )導致頂層墻體開(kāi)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。
四、砌體裂隙的加固處理
l、當屋面保溫層未達到熱工要求和節能標準時(shí),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加固補強是無(wú)濟于事的,必須從減少溫度應力人手。保溫層使用的絕熱材料要滿(mǎn)足表觀(guān)密度、粒經(jīng)、導熱系數與含水率等各項技術(shù)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隙,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?xún)龋┖,再加固墻體。
3、對外縱墻、橫墻、內縱墻的裂隙采用鋼筋網(wǎng)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(wǎng)必6@250,M10水泥砂漿40mln厚,3道成活,施工完后,要注意噴水養護預防空鼓。
4、對于輕微裂隙可用水泥砂漿加107膠嵌補即可。
五、結束語(yǔ)
控制裂隙的產(chǎn)生和擴展,是建筑工程中必不可少的一個(gè)重要環(huán)節,應引起足夠重視,尤其在當前建筑物普通向高層、大型化發(fā)展的形勢下,制定一項統一的規范和技術(shù)標準已迫在眉捷?刂屏严,重點(diǎn)在防,并需要從設計、施工上共同努刀,采取有針對性的防裂措施,加大主動(dòng)控制的力度,才能提高新建房屋質(zhì)量的可靠性。只要嚴格執行規定,做到設計與施工緊密配合,控制裂隙是完全可以做到的。實(shí)踐證明,過(guò)去許多工程凡是采取了控制裂隙措施的,一般都取得了良好效果,被評為真正的優(yōu)質(zhì)工程。
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