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【摘 要】多层砖混结构房屋,常由于设计、施工和材料等方面的原因,使砖砌墙体产生各种形式的裂缝,影响观感和使用,危及房屋的结构安全,使房屋的整体性、耐久性以及使用性能受到很大的影响。基于此,文章就多层砖混结构墙体裂缝的原因及防止措施进行分析,以期能够提供一个借鉴。
【关键词】多层砖混结构;墙体裂缝;措施
1.砖混结构裂缝的危害
砖混结构裂缝的产生,在实际工程应用过程中是不可避免的。这种裂缝如果及时得到抑制,就不会对房屋建筑结构产生破坏性的影响。然而在实际工程的应用过程中,受到温差、干缩等错综复杂的影响,结构内部细微裂缝将会进一步开展,并逐步相互贯通,进而发展成为尺寸较大的裂缝,对建筑结构造成极大危害,常见危害有:①影响构筑物、建筑物的外形美观。②影响砖混结构结构的正常使用和承载能力。③影响砖混结构结构的耐久性能以及使用寿命。④引起保护层崩落,进而使得钢筋锈蚀。⑤降低砖混结构结构的刚度,影响建筑物的整体性。⑥裂缝发展到较大程度则可能致使结构或构件丧失承载力,进而造成工程返工、浪费原材料、工期的延迟以及甚至更大的经济损失。
2.多层砖混结构墙体裂缝的原因分析
2.1温度和收缩变形引起墙体裂缝的原因。(1)当外界温度变化引起的墙体温度变形收到约束时,在墙体中产生温度应力,由材料力学可知,砖混结构和砖砌体的线膨胀系数不同,砖混结构为10×10-6/℃,砖为5×10-6/℃,二者相差一倍。温度变化时,砖混结构屋(楼)盖以及墙体因温度变形的相互制约,在墙体中产生较大的温度应力,造成墙体开裂。当室内气温高于房屋施工期间的气温时,砖混结构屋盖,特别是现浇砖混结构屋盖,受热而伸长,其温度变形收到墙体的约束,在屋盖中产生压应力,在墙体中产生拉应力和剪应力,当拉(剪)应力超过墙体的抗拉和抗剪强度时,在墙体中产生斜裂缝和水平裂缝。常见的有内、外纵墙和横墙的八字形裂缝,裂缝大多集中在房屋顶层的端部、有外纵墙在屋盖下沿附近的水平裂缝和包角裂缝以及弯曲引起的窗间墙水平裂缝。对于女儿墙,当气温升高时,砖混结构屋面板,特别是现浇砖混结构屋面板和水泥砂浆面层沿长度方向的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止这个伸长,因而对女儿墙产生外推力,是女儿墙产生侧向弯曲,造成女儿墙根部和顶部的开裂;房屋越长,温度越高,推力越大,裂缝越严重。(2)当温度降低时,砖混结构屋(楼)盖的收缩值较大,约为(2~4)×10-4,而砖砌体的收缩则不明显,屋(楼)盖产生的温度收缩变形受到墙体的阻碍而产生拉应力,当房屋较长或因现浇砖混结构屋(楼)盖已由主拉应力产生了贯通裂缝而将屋(楼)盖分割成两个(或多个)区段时,墙体会由于各收缩区段相反方向的收缩变形而产生垂直裂缝;同理,房屋错层处墙体阻止层(楼)盖的收缩,在墙体中产生较大的拉应力,当房屋错层部位未设置伸缩缝时,墙体在错层部位产生垂直裂缝。
2.2地基不均匀沉降引起墙体裂缝的原因。地基产生不均匀沉降后,房屋发生弯、剪变形所产生的主拉应力超过砖砌体的抗拉强度时,墙体即产生斜裂缝。(1)当房屋长高比较大且地基土软弱而在房屋中部产生过大的沉降时,斜裂缝一般出现在房屋的下部,成八字形分布。(2)当由于地基土分布不均匀或房屋荷载分布不均匀而在房屋一端产生较大的沉降时,斜裂缝主要集中在沉降曲率较大的部位。
3.多层砖混结构墙体裂缝的防止措施
3.1预防温度裂缝的措施。(1)在施工过程中,严把质量关,同时对砌筑砂浆的配合、砌筑工艺等进行严格的控制,进而在一定程度上确保砌体砂浆的饱满度,对各抹灰层的时间间隔、厚度等进行控制。在确保砌体的砌筑质量的前提下,采取相应的措施,进一步提高砌体的抗剪强度,进而避免产生温差裂缝。(2)在保温材料方面,优先选用保温隔热性能好的材料,同时适当增加保温层的厚度,进一步满足热工规范的相关要求,进而在一定程度上降低屋面与顶层墙体之间的温度差,同时实现有效控制温度应力的目的。另外,在施工过程中,对于屋面保温层的施工要进行科学合理地安排,由于完成屋面结构层施工后,直到保温层施工,两道施工工序之间有一段时间间隔,在这一时间段内,避免高温季节对屋面进行施工。(3)对屋面圈梁及顶层墙体的构造柱需要进行科学合理地布置,需要对屋面板设置相应的伸缩缝,在一定范围内,对温度变形进行适当的调节、释放等,进而在一定程度上减小屋面与墙面之间接触面的水平剪应力。
3.2基础不均匀沉降引起裂缝的预防措施。根据以上原因,在建筑设计和施工过程中,应结合地基基础的具体情况,做好以下预防措施:(1)当房屋建于土质差别较大的地基上,或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度、地基基础的处理方法等有显著差别时,应在差异部位设置沉降缝,以减少因基础不均匀沉降在墙体内引起的应力,避免墙体裂缝。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011规定,沉降缝宽度一般应大于5cm。为避免上部结构在地基沉降后相互顶撞,房屋较高时沉降缝宽度应加宽,最大可达12cm。(2)将门窗洞口上的砖混结构过梁与外墙钢筋连接起来,形成一个连续过梁,以增强房屋整體刚度。(3)尽量避免用软弱土层做持力层,若无法避免,可调整上部结构刚度,或采用筏式基础,以减少建筑的沉降。(4)房屋的纵墙宜贯通,横墙的间距不宜过大。(5)对于地基持力层不均匀的建筑物,应根据实际情况,将局部基础适当加深或加宽。或将局部设计成板带基础,降低基底应力,尽量达到地基均匀沉降。(6)在施工过程中应尽量避免对地基土的扰动,做好排水处理。建筑物四周建好散水坡及排水地沟,避免地表水浸泡基础而引起局部下沉。(7)设计时严格按规范设置构造柱和圈梁,必要时可增加圈梁道数,以提高上部结构的刚度。当建筑物屋层较高且大时,在窗顶增设一道圈梁,效果更好。
3.3顶层两端墙体斜向裂缝的预防措施。(1)此种裂缝通常出现在多单元住宅楼顶层两端的纵向墙体及横隔墙,严重时,会延伸到同层三分之一的长度范围内,局部还影响到其下层墙体,既困扰施工单位又影响住户的正常使用,处理起来相当麻烦。究其原因,主要是住宅楼的屋面结构受阳光辐射、季节温度变化影响而向两端产生的胀、缩变形所致。(2)此种缺陷必须采取特殊措施进行防治。首先需要提高砌体的质量,并提高砌筑砂浆的标号等级;其次在顶层端部一定范围的窗口两侧增设构造柱,借以提高该部分砌体抗变形能力;另外,增设屋顶架空隔热层,板面涂刷浅色涂料,既能降低阳光曝晒影响,又有利通风散热。进而防止屋面结构的胀缩变形。
3.4女儿墙根部水平裂缝。(1)女儿墙根部水平裂缝与上述“砖混工程顶层两端墙体裂缝”的产生原因基本相同,加之硷圈梁与砖砌体的线膨胀系数相差近一倍,两者不能够同步变形,所以导致两山女儿墙根部水平裂缝并向外位移,严重时,还会引发纵向女儿墙的胀裂变形。(2)对此首先建议设计人员增加女儿墙构造柱,间距不大于2000mm为宜,同时将女儿墙顶部的普通压顶改为厚度不小于200mm的钢筋硷压梁,其中配置四根直径不小于12mm的纵向钢筋,借以约束女儿墙的位移变形。另外,进行屋面保温层施工时,除将保温层、找平层按纵横间距不大于6米进行分格处理外(分隔缝宽度以30mm为宜,内填可压缩材料,其上口采用弹性胶体封闭),还将其与女儿墙相邻处预留出5OOmm隔离带,削弱保温层整体膨胀对女儿墙造成的影响。
结束语
基于上述的分析可以发现,对于多层砖混结构建筑的墙体裂缝,要严格执行相应的规范,在材料、设计、施工等环节进行层层把关,同时采取有效的预防措施,从而将裂缝出现的几率控制在最低,保证建筑物的质量。
参考文献:
[1]张昌明.砖混结构墙体开裂问题分析[J].科技致富向导,2014,20:164+278.
[2]刘文奇.多层砖混结构建筑物地基不均匀沉降的原因及对策分析[J].中华民居(下旬刊),2014,06:129.
[3]高晏.砖混结构楼面墙体裂缝原因分析及防治措施[J].黑龙江科技信息,2014,18:233.
【关键词】多层砖混结构;墙体裂缝;措施
1.砖混结构裂缝的危害
砖混结构裂缝的产生,在实际工程应用过程中是不可避免的。这种裂缝如果及时得到抑制,就不会对房屋建筑结构产生破坏性的影响。然而在实际工程的应用过程中,受到温差、干缩等错综复杂的影响,结构内部细微裂缝将会进一步开展,并逐步相互贯通,进而发展成为尺寸较大的裂缝,对建筑结构造成极大危害,常见危害有:①影响构筑物、建筑物的外形美观。②影响砖混结构结构的正常使用和承载能力。③影响砖混结构结构的耐久性能以及使用寿命。④引起保护层崩落,进而使得钢筋锈蚀。⑤降低砖混结构结构的刚度,影响建筑物的整体性。⑥裂缝发展到较大程度则可能致使结构或构件丧失承载力,进而造成工程返工、浪费原材料、工期的延迟以及甚至更大的经济损失。
2.多层砖混结构墙体裂缝的原因分析
2.1温度和收缩变形引起墙体裂缝的原因。(1)当外界温度变化引起的墙体温度变形收到约束时,在墙体中产生温度应力,由材料力学可知,砖混结构和砖砌体的线膨胀系数不同,砖混结构为10×10-6/℃,砖为5×10-6/℃,二者相差一倍。温度变化时,砖混结构屋(楼)盖以及墙体因温度变形的相互制约,在墙体中产生较大的温度应力,造成墙体开裂。当室内气温高于房屋施工期间的气温时,砖混结构屋盖,特别是现浇砖混结构屋盖,受热而伸长,其温度变形收到墙体的约束,在屋盖中产生压应力,在墙体中产生拉应力和剪应力,当拉(剪)应力超过墙体的抗拉和抗剪强度时,在墙体中产生斜裂缝和水平裂缝。常见的有内、外纵墙和横墙的八字形裂缝,裂缝大多集中在房屋顶层的端部、有外纵墙在屋盖下沿附近的水平裂缝和包角裂缝以及弯曲引起的窗间墙水平裂缝。对于女儿墙,当气温升高时,砖混结构屋面板,特别是现浇砖混结构屋面板和水泥砂浆面层沿长度方向的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止这个伸长,因而对女儿墙产生外推力,是女儿墙产生侧向弯曲,造成女儿墙根部和顶部的开裂;房屋越长,温度越高,推力越大,裂缝越严重。(2)当温度降低时,砖混结构屋(楼)盖的收缩值较大,约为(2~4)×10-4,而砖砌体的收缩则不明显,屋(楼)盖产生的温度收缩变形受到墙体的阻碍而产生拉应力,当房屋较长或因现浇砖混结构屋(楼)盖已由主拉应力产生了贯通裂缝而将屋(楼)盖分割成两个(或多个)区段时,墙体会由于各收缩区段相反方向的收缩变形而产生垂直裂缝;同理,房屋错层处墙体阻止层(楼)盖的收缩,在墙体中产生较大的拉应力,当房屋错层部位未设置伸缩缝时,墙体在错层部位产生垂直裂缝。
2.2地基不均匀沉降引起墙体裂缝的原因。地基产生不均匀沉降后,房屋发生弯、剪变形所产生的主拉应力超过砖砌体的抗拉强度时,墙体即产生斜裂缝。(1)当房屋长高比较大且地基土软弱而在房屋中部产生过大的沉降时,斜裂缝一般出现在房屋的下部,成八字形分布。(2)当由于地基土分布不均匀或房屋荷载分布不均匀而在房屋一端产生较大的沉降时,斜裂缝主要集中在沉降曲率较大的部位。
3.多层砖混结构墙体裂缝的防止措施
3.1预防温度裂缝的措施。(1)在施工过程中,严把质量关,同时对砌筑砂浆的配合、砌筑工艺等进行严格的控制,进而在一定程度上确保砌体砂浆的饱满度,对各抹灰层的时间间隔、厚度等进行控制。在确保砌体的砌筑质量的前提下,采取相应的措施,进一步提高砌体的抗剪强度,进而避免产生温差裂缝。(2)在保温材料方面,优先选用保温隔热性能好的材料,同时适当增加保温层的厚度,进一步满足热工规范的相关要求,进而在一定程度上降低屋面与顶层墙体之间的温度差,同时实现有效控制温度应力的目的。另外,在施工过程中,对于屋面保温层的施工要进行科学合理地安排,由于完成屋面结构层施工后,直到保温层施工,两道施工工序之间有一段时间间隔,在这一时间段内,避免高温季节对屋面进行施工。(3)对屋面圈梁及顶层墙体的构造柱需要进行科学合理地布置,需要对屋面板设置相应的伸缩缝,在一定范围内,对温度变形进行适当的调节、释放等,进而在一定程度上减小屋面与墙面之间接触面的水平剪应力。
3.2基础不均匀沉降引起裂缝的预防措施。根据以上原因,在建筑设计和施工过程中,应结合地基基础的具体情况,做好以下预防措施:(1)当房屋建于土质差别较大的地基上,或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度、地基基础的处理方法等有显著差别时,应在差异部位设置沉降缝,以减少因基础不均匀沉降在墙体内引起的应力,避免墙体裂缝。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011规定,沉降缝宽度一般应大于5cm。为避免上部结构在地基沉降后相互顶撞,房屋较高时沉降缝宽度应加宽,最大可达12cm。(2)将门窗洞口上的砖混结构过梁与外墙钢筋连接起来,形成一个连续过梁,以增强房屋整體刚度。(3)尽量避免用软弱土层做持力层,若无法避免,可调整上部结构刚度,或采用筏式基础,以减少建筑的沉降。(4)房屋的纵墙宜贯通,横墙的间距不宜过大。(5)对于地基持力层不均匀的建筑物,应根据实际情况,将局部基础适当加深或加宽。或将局部设计成板带基础,降低基底应力,尽量达到地基均匀沉降。(6)在施工过程中应尽量避免对地基土的扰动,做好排水处理。建筑物四周建好散水坡及排水地沟,避免地表水浸泡基础而引起局部下沉。(7)设计时严格按规范设置构造柱和圈梁,必要时可增加圈梁道数,以提高上部结构的刚度。当建筑物屋层较高且大时,在窗顶增设一道圈梁,效果更好。
3.3顶层两端墙体斜向裂缝的预防措施。(1)此种裂缝通常出现在多单元住宅楼顶层两端的纵向墙体及横隔墙,严重时,会延伸到同层三分之一的长度范围内,局部还影响到其下层墙体,既困扰施工单位又影响住户的正常使用,处理起来相当麻烦。究其原因,主要是住宅楼的屋面结构受阳光辐射、季节温度变化影响而向两端产生的胀、缩变形所致。(2)此种缺陷必须采取特殊措施进行防治。首先需要提高砌体的质量,并提高砌筑砂浆的标号等级;其次在顶层端部一定范围的窗口两侧增设构造柱,借以提高该部分砌体抗变形能力;另外,增设屋顶架空隔热层,板面涂刷浅色涂料,既能降低阳光曝晒影响,又有利通风散热。进而防止屋面结构的胀缩变形。
3.4女儿墙根部水平裂缝。(1)女儿墙根部水平裂缝与上述“砖混工程顶层两端墙体裂缝”的产生原因基本相同,加之硷圈梁与砖砌体的线膨胀系数相差近一倍,两者不能够同步变形,所以导致两山女儿墙根部水平裂缝并向外位移,严重时,还会引发纵向女儿墙的胀裂变形。(2)对此首先建议设计人员增加女儿墙构造柱,间距不大于2000mm为宜,同时将女儿墙顶部的普通压顶改为厚度不小于200mm的钢筋硷压梁,其中配置四根直径不小于12mm的纵向钢筋,借以约束女儿墙的位移变形。另外,进行屋面保温层施工时,除将保温层、找平层按纵横间距不大于6米进行分格处理外(分隔缝宽度以30mm为宜,内填可压缩材料,其上口采用弹性胶体封闭),还将其与女儿墙相邻处预留出5OOmm隔离带,削弱保温层整体膨胀对女儿墙造成的影响。
结束语
基于上述的分析可以发现,对于多层砖混结构建筑的墙体裂缝,要严格执行相应的规范,在材料、设计、施工等环节进行层层把关,同时采取有效的预防措施,从而将裂缝出现的几率控制在最低,保证建筑物的质量。
参考文献:
[1]张昌明.砖混结构墙体开裂问题分析[J].科技致富向导,2014,20:164+278.
[2]刘文奇.多层砖混结构建筑物地基不均匀沉降的原因及对策分析[J].中华民居(下旬刊),2014,06:129.
[3]高晏.砖混结构楼面墙体裂缝原因分析及防治措施[J].黑龙江科技信息,2014,18:233.