砌磚墻體裂縫成因及防治研究論文

時間:2022-07-08 04:12:00

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砌磚墻體裂縫成因及防治研究論文

摘要:文章通過對常見建筑砌體裂縫的成因、類型及裂縫控制原則的分析,結合我國當前砌體結構的使用情況,提出相應的處理措施。為以后房建設計與施工提供參考。

關鍵詞:砌體結構;裂縫;防治措施

砌體結構房屋出現裂縫的現象較為普遍,裂縫程度輕重差別很大。輕則影響房屋正常使用和美觀,嚴重的將形成結構安全隱患,甚至發生工程事故。

一、常見的裂縫的成因及類型

產生裂縫的原因是多方面的,歸納起來主要有兩方面:一是由外荷載(包括靜、動荷載)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裂的主要因素。由于磚砌體的線膨脹系數和鋼筋混凝土線膨脹系數不同,因此當溫度發生變化時,二者產生變形差異。此外,由于建筑物中的構件大多屬于超靜定桿件,具有多個約束,對由于溫度變化所引起的變形將予以限制,從而會在構件內產生溫度應力,對墻體與混凝土之間的變形差異勢必在砌體中產生很大的拉力和剪力,這些力超過一定限度時,砌體就產生錯位裂隙,溫度裂隙是造成墻體早期開裂的主要原因。由于溫度應力和變形而產生的裂隙具有“頂層重下層輕”、“兩端重中間輕”、“陽面重陰面輕”的特點與規律,裂縫的類型及其產生的原因可分為如下5種:

(一)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,當產生一定的溫度應力時,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,則易發生剪力產生的主拉應力,當超過砌體抗拉極限時,墻體即出現八字形開裂,

(二)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,在門窗洞口處產生應力相對集中而導致形成倒八字形裂隙,使墻體開裂,

(三)水平裂隙

多見于頂層橫墻、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生水平推力時,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生水平裂隙,

(四)垂直裂隙

主要出現在窗臺墻處、過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,在門窗洞口處產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,引起墻體垂直開裂。

(五)x形裂縫

多數沿砌體灰縫開裂,主要受房屋熱脹冷縮的反復作用形成,而底層墻體產生的x形裂縫則是由于基礎不平整或不均勻沉降引起,二、控制裂縫的原則和措施

我國《砌體規范》抗裂措施主要有兩條:

(一)第5.3.1條:對鋼筋混凝土屋蓋的溫度變化和砌體的干縮變形引起的墻體開裂,可采取設置保溫層或隔熱層:采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋:控制硅酸鹽磚和砌塊出廠到砌筑的時間和防止雨淋。而未考慮我國幅員遼闊、不同地區的氣候、溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應性。

(二)第5,3,2條:防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫。應在墻體中設置伸縮縫。從規范的溫度伸縮縫的最大間距可見,它主要取決于屋蓋或樓蓋的類別和有無保溫層,而與砌體的種類、材料和收縮性能等無直接關系。可見在我國,伸縮縫的作用主要是防止因建筑過長在結構中出現豎向裂縫,它一般不能防止由于鋼筋混凝土屋蓋的溫度變形和砌體的干縮變形引起的墻體裂縫。由此可見《砌體規范》的抗裂措施。主要是針對干縮小、塊體小的粘土磚砌體結構的,對干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的混凝土砌塊和硅酸鹽砌體房屋,基本是不適用的。在這方面,國外已有比較成熟的預防和控制墻體開裂的經驗,值得借鑒:

1、在較長的墻上設置控制縫(變形縫),這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同,而是在單墻上設置的縫。2、在砌體中根據材料的干縮性能,配置一定數量的抗裂鋼筋,或將砌體設計成配筋砌體,其配筋率既能滿足抗裂需要,又能保證砌體具有一定的延性。

三、防止墻體開裂的具體構連措施

(一)防止屋蓋溫度變化與砌體干縮變形引起的墻體開裂措施

1、屋蓋上設置保溫層或隔熱層;2、在屋蓋的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不大于30m;3、當采用現澆混凝土挑檐的長度大于12m時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20mm,縫內用彈性油膏嵌縫:4、建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足BGJ32-88砌體結構設計規范第53,2條的規定外,宜在建筑物墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不宜大于30m。

(二)防止主要由墻體材料干縮引起裂縫的措施

1、設置控制縫

1控制縫的設置位置。a,在墻的高度突然變化處設置豎向控制縫;b,在墻的厚度突然變化處設置豎向控制縫;c,在不大于離相交墻或轉角墻允許接縫距離之半設置豎向控制縫:d,在門、窗洞口的一側或兩側設置豎向控制縫;e,豎向控制縫,對3層以下的房屋,應沿房屋墻體的全高設置:對大于3層的房屋,可僅在建筑物l層~2層和頂層墻體的上述位置設置:f,控制縫在樓、屋蓋處可不貫通,但在該部位宜做成假縫,以控制可預料的裂縫;g控制縫做成隱式,與墻體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內應用彈性密封材料,如聚硫化物、聚氨酯或硅樹脂等填縫。2,控制縫的間距。a,對有規則洞口外墻不大于6mmlb,對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍:c,在轉角部位,控制縫至墻轉角的距離不大于4,5m。

2、設置灰縫鋼筋

1在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫,鋼筋伸入洞口每側長度不應小于600mm~2,在樓蓋標高以上,屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫,和靠近墻頂的部位;3,灰縫鋼筋的間距不大于600mu4,灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm;5,灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網片,網片的縱向鋼筋不小于25mm,橫筋間距不宜大于200m;6,對均勻配筋時含鋼率不少于0,05%;局部截面配筋,如底、頂層窗洞上下不小于38mm:7,灰縫鋼筋宜通長設置,當不便通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于300Illm~8,灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉角墻中,錨固長度不應小于300mm;9,灰縫鋼筋應埋入砂漿中,灰縫鋼筋砂漿保護層,上下不小于3mm,外側小于15mm,灰縫鋼筋宜進行防腐處理。

3、在建筑物墻體中設置配筋帶

1,在樓蓋處和屋蓋處:2,墻體的頂部;3,窗臺的下部;4,配筋帶的間距不應大于2400mm,也不宜小于800mm:5,配筋帶的鋼筋,對190mm厚墻,不應小于2<12,對250mm~300mm厚墻不應小于2<16,當配筋帶作為過梁時,其配筋應按計算確定;6,配筋帶鋼筋宜通長設置,當不能通長設置時,允許搭接,搭接長度不應小于45d和600mm;7,配筋帶鋼筋應彎入轉角墻處錨固,錨固長度不應小于35d和400mm;8,當配筋帶僅用于控制墻體裂縫時,宜在控制縫處斷開,當設計考慮需要通過控制縫時,宜在該處的配筋帶表面作成虛縫,以控制可預料的裂縫位置;9,對地震設防烈度不小于7度的地區,配筋帶的截面不應小于190mmX200mm,配筋不應小于410:10,設置配筋帶的房屋的控制縫的間距不宜大于30m。

(三)綜合采用上述措施

也可根據建筑物的具體情況,如場地土及地震設防烈度、基礎結構布置形式、建筑物平面、外形等,綜合采用上述抗裂措施。

四、結束語

控制裂隙的產生和擴展,是建筑工程中必不可少的重要環節,應引起足夠重視,尤其在當前建筑物普通向高層、大型化發展的形勢下,制定一項統一的規范和技術標準已迫在眉捷。控制裂隙,重點在防,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。只要嚴格執行規范,做到設計與施工緊密配合,控制裂隙是完全可以做到的。

(作者身份證:431202196903151013)

參考文獻:

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