摘 要:在中小城市砌体建筑占了很大的比例,分布广,砌体结构一旦出现小裂缝而又不影响使用,往往被忽视。但这些裂缝长时间的不稳定,降低了抗地震的能力,容易导致地震的破坏,甚至墙壁倒塌,必须注意解决。根据我在最近几年的设计经验,对砌体结构裂缝的预防及产生的原因浅谈自己的想法。关键词:砌体结构 裂缝 地基沉降 整体刚度 伸缩缝温度裂缝
中图分类号:p642.26文献标识码: a 文章编号: 1前言
虽然混凝土结构和钢结构的发展很快,但由于其成本高,施工技术复杂,要求大型设备较多,在城市发展的现阶段,不能在中小城市、县及乡镇中大规模的发展。砌体结构却不一样,具有原料来源广泛,工艺简单,施工不需要大型机械施工设备,能连续施工,还可节约大量木材,水泥和钢材,成本相对较低,因而得到广泛应用。 但由于砌体抗拉,抗弯,抗剪性能较差,砌体结构由于设计、建筑材料造成工程的事故很多,其中砌体裂缝是一个很常见的质量事故。在许多情况下,随着裂缝的发生和发展,我们必须认真分析,妥善处理。
2 砌体结构裂缝产生的原因及防治措施
根据裂缝的原因,裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝。砌体的收缩、温度、湿度、基础不均匀沉降产生无应力引起的裂缝,我们叫它非受力裂缝,也经常被称为变形缝。其中80%以上砌体都为变形
裂缝。本文主要分析砌体结构的变形裂缝:
2.1设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝 有部分砌体结构房屋未进行pkpm建模,而是套用以前相似的结构图或者凭经验设计,但荷载有可能增加或者降低;而有一些做了计算,但是因为错误考虑了荷载作用,砌体设计能力不足;有的虽然墙上承载能力计算了,但忽略墙体高厚比和局部受压计算。如果砌体承载力不足,在荷载作用下则会出现各种裂缝,产生破碎,裂缝,塌陷,这种现象可能会导致结构失效,造成不安全的因数。 预防措施:
(1)精心设计。对砌体结构房屋,要认真做到力学模型准确,传力明确;荷载计算正确;混凝土梁下的砌体应设置梁垫;加强圈梁、构造柱来提高砌体结构的整体安全。
(2)裂缝一旦出现,应重视对裂缝观测的宽度和长度的发展,并及时采取有效措施,如对裂缝间隙填充,密封,必要对结构进行加固,如粘钢,碳纤维等措施。 2.2地基不均匀沉降引起的裂缝
当发生地基不均匀沉降,建筑物沉降大和沉降小的部位会产生相对位移,从而会使附加拉伸或剪切的作用在产生相对位移的砌体附近,当附加内力大于砌体的强度时,砌体将产生裂缝。裂缝通常是倾斜的,通常发生在门窗洞口附近。 这种裂缝的特点是:
(1)一般是斜裂缝,是由于大的墙体开裂产生拉伸粘结应力而
造成的;
(2)纵墙裂缝较多,较少出现在横墙,说明纵墙抗弯刚度相对较小;
(3)在房屋的空间刚度削弱部位,裂缝相对比较集中。 为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有:
(1)建筑平面形状尽可能的简单;
(2)合理设置沉降缝,砌体结构在建筑高度、建筑平面及荷载突变处设置沉降缝; (3)减轻结构重量;
(4)砌体结构应增强刚度和强度,设置闭合圈梁和构造柱,特别是顶层和底层梁,合理布置纵横墙,采用整体性好,刚度大的基础形式,大跨度钢筋混凝土梁与窗台根据规范要求增加构造柱在两侧的窗口;
(5)减小或调整基础底部的附加应力,改变基础尺寸的大小,尽量简化地基应力,利用基础的单一类型,使不同荷载作用下沉降相近;
(6)当基础利用天然地基作为持力层,基槽开挖必须清理干净; 2.3收缩和温度变化引起的裂缝
膨胀和收缩是大多数建筑材料的基本物理性能,砌体也不例外。因为屋顶系统的温度变化会使砖墙体产生裂缝,由于温度变化的非均匀性使砌体干缩裂缝不均匀,或由于钢筋混凝土梁伸缩量不同而
使的砖墙产生裂缝。
(1)屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝:
屋顶纵墙的水平裂缝。在炎热的夏季,屋面温度比墙壁的温度高,顶板钢筋扩张变形较大,在屋面板纵向末端部位由于热膨胀产生位移,最终顶板端部和纵墙端部产生拉伸引起开裂。
(2)由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝: 因为住房时间太长,室内外温差过大,钢筋混凝土楼板和墙体的温度存在不同的变形,有可能发生靠近楼梯的门和窗的薄弱部位的墙体产生竖向裂缝,裂缝的相应部分有时使楼面板产生裂缝,形成内外圈的裂缝。此外,当房屋空间高大,由于墙壁受弯使软弱的地方产生横向裂纹。
(3)由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝: 当建筑材料随时间的收缩变形和自然温度的变化时,因为钢筋混凝土与砌体材料的收缩系数和线膨胀系数的不同,可能出现额外的应力变形,当附加应力过大时会产生局部垂直裂缝。 防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有:
①在超长房屋墙体设置伸缩缝。伸缩缝设置在温度和收缩变形可能引起应力集中的部位。
②屋面设置保温层。屋面保温层或刚性面层砂浆找平层应通过缝分离,分离裂缝间距不大于6m,与女儿墙隔开,缝宽度不小于30mm。屋面工程应避免高温季节施工。
③楼(屋)面现浇钢筋混凝土圈梁应沿外墙全部拉通。
2.4 施工质量不合格、使用材料不合格而引起的裂缝
不合格的砌块和砂浆强度,这些都会造成砌体强度不够,以及使用不合格的水泥页有可能使砂浆的强度降低,在施工过程中的不按设计和施工规范设置拉结钢筋,这都可能使砌体结构产生裂缝。预防措施:
(1)在施工之前,严禁使用不合格的建筑材料。 (2)对操作工人的证书严格控制管理。
(3)加大“三检制度” 检查,严格执行国家规范规定。 3 结束语
综上所述,产生裂缝的原因很复杂,预防的主要措施是: (1)设计的周全细心考虑;
(2)施工图审查,认真审核的设计图纸,发现问题提出并及时修改补救;
(3)在施工过程中严格按照图纸和国家验收规范进行施工; (4)质量监督部门,严格按照国家验收规范和设计图纸,把好的材料和技术的关口,责令整改不符合施工要求现象;
(5)根据建筑物的具体情况,如抗震设防烈度,基础布置形式,建筑平面、形状综合考虑抗裂措施。
总而言之,只要认真对待,墙体裂缝是可以预防的。 参考书目:
黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[j] 安徽建筑,2003. 许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004.
刘立新.《砌体结构》. 武汉:武汉工业大学出版社,2003.
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