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【摘 要】 砌体结构是一般工业与民用建筑中的重要组成部分,在房屋结构中起围护、防雨、隔热、保温、承重等作用。目前我国正在发展利用工业废料或天然材料制作各种砖、中小型砌块代替普通粘土砖做墙体材料,已在许多地区推广应用。
【关键词】 砌体结构 裂缝 建筑
砌体工程则为混合结构房屋的主导工程,砌体工程的施工过程包括砂浆制备、材料运输、搭设脚手架和砌体工程的砌筑等,下面浅谈一下砌体工程施工中的砌体结构裂缝。
一、砌体结构裂缝的类型
1、干缩裂缝
普通烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。
2、温度裂缝
温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
3、温度、干缩及其它裂缝
对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。
二、砌体裂缝的存在原因
砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施。长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,我国砌体结构裂缝仍较严重。
1、《砌体规范》抗裂措施的局限性
《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条,一是第5.3.1条:对钢砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可采取设置保温层或隔热层;未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见,它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长在结构中出现竖向裂缝,它一般不能防止由于钢砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。
2、《砌体规范》的抗裂措施,无筋砌体的温度区段不能越过10m;对配筋砌体也不能大于30m。在这方面值得借鉴的是:一在较长的墙上设置控制缝(变形缝),这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,二在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。将砌体设计成配筋砌体,该配筋率又抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。
三、防止砌体裂缝的措施建议
本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究成果的基础上,结合我国当前的具体情况,提出以下几点具体抗裂构造措施建议。
(一)防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:
1、屋盖上设置保温层或隔热层;
2、在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;
3、当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;
4、建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。
5、防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:
(二)设置控制缝
1、在墙的高、厚度突然变化处设置竖向控制缝;
2、控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;
3、控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝;
4、在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;
5、在樓盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;
6、灰缝钢筋的间距不大于600mm;
7、灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;
8、灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;
9、灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理。
(三)在建筑物墙体中设置配筋带
1、在楼盖处、屋盖、墙体的顶部、窗台的下部处;
2、配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;
3、配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;
4、配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;
5、当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;
6、对地震设防裂度≥7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于410;
7、设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m;
长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想,这些构想、措施有的已运用到工程实践中,一些措施也引入到《砌体规范》中,也收到了一定的效果,但总的来说,我国砌体结构裂缝仍较严重。
参考文献
[1] 唐岱新,龚绍熙,周炳章.砌体结构设计规范理解与应用.中国建筑工业出版社,2002[M]
[2] 王铁梦.工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社,1997[M]
[3] 施楚贤主编.砌体结构理论与设计.中国建筑工业出版社.1992.5
[4] 唐岱新. 砌体结构设计.机械工业出版社,2004[M]
【关键词】 砌体结构 裂缝 建筑
砌体工程则为混合结构房屋的主导工程,砌体工程的施工过程包括砂浆制备、材料运输、搭设脚手架和砌体工程的砌筑等,下面浅谈一下砌体工程施工中的砌体结构裂缝。
一、砌体结构裂缝的类型
1、干缩裂缝
普通烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。
2、温度裂缝
温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。
3、温度、干缩及其它裂缝
对于烧结类块材的砌体最常见的为温度裂缝,面对非烧结类块体,如砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,也同时存在温度和干缩共同作用下的裂缝,其在建筑物墙体上的分布一般可为这两种裂缝的组合,或因具体条件不同而呈现出不同的裂缝现象,而其裂缝的后果往往较单一因素更严重。另外设计上的疏忽、无针对性防裂措施、材料质量不合格、施工质量差、违反设计施工规程、砌体强度达不到设计要求,以及缺乏经验也是造成墙体裂缝的重要原因之一。如对砼砌块、灰砂砖等新型墙体材料,没有针对材料的特殊性,采用适合的砌筑砂浆、注芯材料和相应的构造措施,仍沿用粘土砖使用的砂浆和相应的抗裂措施,必然造成墙体出现较严重的裂缝。
二、砌体裂缝的存在原因
砌体属于脆性材料,裂缝的存在降低了墙体的质量,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构,特别是新材料砌体结构的抗裂措施。长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,我国砌体结构裂缝仍较严重。
1、《砌体规范》抗裂措施的局限性
《砌体规范》GBJ3-88的抗裂措施主要有两条,一是第5.3.1条:对钢砼屋盖的温度变化和砌体的干缩变形引起的墙体开裂,可采取设置保温层或隔热层;未考虑我国幅原辽阔、不同地区的气候、温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。二是第5.3.2条:防止房屋在正常使用条件下,由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝,应在墙体中设置伸缩缝。从规范的温度伸缩缝的最大间距可见,它主要取决于屋盖或楼盖的类别和有无保温层,而与砌体的种类、材料和收缩性能等无直接关系。可见我国的伸缩缝的作用主要是防止因建筑过长在结构中出现竖向裂缝,它一般不能防止由于钢砼屋盖的温度变形和砌体的干缩变形引起的墙体裂缝。
2、《砌体规范》的抗裂措施,无筋砌体的温度区段不能越过10m;对配筋砌体也不能大于30m。在这方面值得借鉴的是:一在较长的墙上设置控制缝(变形缝),这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同,二在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形,又能隔声和防风雨,当需要承受平面外水平力时,可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多。将砌体设计成配筋砌体,该配筋率又抗裂,又能保证砌体具有一定的延性。
三、防止砌体裂缝的措施建议
本文在综合了国内外砌体结构抗裂研究成果的基础上,结合我国当前的具体情况,提出以下几点具体抗裂构造措施建议。
(一)防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂,宜采取下列措施:
1、屋盖上设置保温层或隔热层;
2、在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;
3、当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;
4、建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不宜大于30m。
5、防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一:
(二)设置控制缝
1、在墙的高、厚度突然变化处设置竖向控制缝;
2、控制缝在楼、屋盖处可不贯通,但在该部位宜作成假缝,以控制可预料的裂缝;
3、控制缝作成隐式,与墙体的灰缝相一致,控制缝的宽度不大于12mm,控制缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨脂或硅树脂等填缝;
4、在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;
5、在樓盖标高以上,屋盖标高以下的第二或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;
6、灰缝钢筋的间距不大于600mm;
7、灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;
8、灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于300mm;灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,锚固长度不应小于300mm;
9、灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆保护层,上下不小于3mm,外侧小于15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理。
(三)在建筑物墙体中设置配筋带
1、在楼盖处、屋盖、墙体的顶部、窗台的下部处;
2、配筋带的间距不应大于2400mm,也不宜小于800mm;
3、配筋带钢筋宜通长设置,当不能通长设置时,允许搭接,搭接长度不应小于45d和600mm;
4、配筋带钢筋应弯入转角墙处锚固,锚固长度不应小于35d和400mm;
5、当配筋带仅用于控制墙体裂缝时,宜在控制缝处断开,当设计考虑需要通过控制缝时,宜在该处的配筋带表面作成虚缝,以控制可预料的裂缝位置;
6、对地震设防裂度≥7度的地区,配筋带的截面不应小于190mm×200mm,配筋不应小于410;
7、设置配筋带的房屋的控制缝的间距不宜大于30m;
长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,并根据裂缝的性质及影响因素有针对性的提出一些预防和控制裂缝的措施。从防止裂缝的概念上,形象地引出“防”、“放”、“抗”相结合的构想,这些构想、措施有的已运用到工程实践中,一些措施也引入到《砌体规范》中,也收到了一定的效果,但总的来说,我国砌体结构裂缝仍较严重。
参考文献
[1] 唐岱新,龚绍熙,周炳章.砌体结构设计规范理解与应用.中国建筑工业出版社,2002[M]
[2] 王铁梦.工程结构裂缝控制.中国建筑工业出版社,1997[M]
[3] 施楚贤主编.砌体结构理论与设计.中国建筑工业出版社.1992.5
[4] 唐岱新. 砌体结构设计.机械工业出版社,2004[M]