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        砌體結(jié)構(gòu)裂縫成因及有效控制研究

        2009-08-26 09:44:24陸云德
        現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè) 2009年10期
        關(guān)鍵詞:類型控制措施

        陸云德

        摘要:通過分析砌體結(jié)構(gòu)裂縫的類型和形成機理,從設(shè)計、選材、施工、監(jiān)控、加固等幾個方面探討了有效控制裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的措施。

        關(guān)鍵詞:砌體結(jié)構(gòu),裂縫;類型;機理;控制措施

        中圖分類號:TU3文獻標識碼:A文章編號:167Z-3198(2009)10-0304-01

        1砌體結(jié)構(gòu)裂縫的類型及成因

        1.1地震裂縫

        地震對砌體結(jié)構(gòu)的影響十分大,通常造成墻體出現(xiàn)水平裂縫、斜裂縫、“X”形裂縫,嚴重的出現(xiàn)歪斜甚至倒塌。水平裂縫是由于墻肢較窄,在地震作用下墻體受彎、受剪的緣故。在大開間的縱墻上。窗間墻的上下端會產(chǎn)生的。斜裂縫一般屬于主拉應(yīng)力超過砌體強度所引起的剪切破壞現(xiàn)象,墻體開裂后出現(xiàn)滑移、碎落等現(xiàn)象,直至局部倒塌、壓塌。“X”形裂縫由于建筑物墻體受地震反復作用,由斜裂縫發(fā)展而來。

        1.2溫度裂縫

        由于磚砌塊與混凝土樓板的溫度線膨脹系數(shù)相差很大。當溫度升高時,混凝土頂蓋變形大。墻體變形相對較小。導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應(yīng)力。屋蓋受壓、墻體受拉受剪開裂。當砌塊材料為混凝土砌塊時,由于混凝土砌塊的強度比磚砌塊少得多,更容易引起墻面開裂。裂縫形態(tài)有門窗洞邊的“八”字斜裂縫、山墻上部的斜裂縫、平屋頂下或屋頂圈粱下沿磚(塊)灰縫的水平裂縫以及水平包角裂縫。

        1.3收縮裂縫

        干漲濕縮是自然界的普遍現(xiàn)象,組成砌體結(jié)構(gòu)的各組成材料的含水率不同,受干漲濕縮影響也不協(xié)調(diào),因此產(chǎn)生了各種收縮裂縫。收縮裂縫的形態(tài)有,在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫,環(huán)塊體周邊灰縫的裂縫;在外墻的窗下墻出現(xiàn)豎向均勻裂縫,山墻等大墻面出現(xiàn)的豎向、水平向裂縫。

        1.4結(jié)構(gòu)超載裂縫

        隨著結(jié)構(gòu)使用功能的轉(zhuǎn)變和砌體材料強度的降低,加之砂漿和磚這兩種材料的彈性模量、橫向變形和強度不相同。當外部荷載超過結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)而形成了受壓、受拉和受剪裂縫等破壞形態(tài)。

        1.5地基不均勻沉降裂縫

        一般情況下,地基受到上部傳遞的壓力,引起地基的沉降變形呈凹形,從而導致地基反力在邊緣區(qū)較高。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲,產(chǎn)生正彎距。結(jié)構(gòu)中下部受拉,端部受剪,特別是由于端部地基反力梯度很大,端部的剪應(yīng)力很大,墻體由于剪力形成的主拉應(yīng)力破裂,裂縫呈正八字形。此外,當?shù)鼗胁坑谢靥钌啊⑹?,或中部地基堅硬而端部軟弱,或由于荷載相差懸殊,建筑物端部沉降大干中部時,會形成負彎距。主拉應(yīng)力將引起墻體的斜裂縫或倒八字裂縫。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫,由于垂直沉降還可能引起砌體的水平裂縫。

        2砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制的措施

        裂縫導致砌體房屋承載能力和抗震性能大大降低,勢必會影響了建筑物的使用功能和安全性。新建的砌體房屋必須考慮抗震防裂因素,已經(jīng)產(chǎn)生裂縫的砌體房屋必須通過評估、加固措施進行裂縫控制,以免危及人們生命財產(chǎn)安全。

        2.1結(jié)構(gòu)選型

        合理選擇砌體結(jié)構(gòu)的受力體型對控制裂縫具有十分重要的意義,在地震裂縫的控制上尤為重要。砌體房屋概念應(yīng)做到:房屋體型宜規(guī)整、簡單;橫縱墻布置要得當、剛度分布較均勻;設(shè)置必要的圈梁和鋼笳混凝土構(gòu)造柱或芯柱,樓梯間和大開間房屋的結(jié)構(gòu)考慮抗扭因素。

        2.2地震裂縫控制要點

        建筑物要完全避免地震裂縫是完全做不到的。只能采取適當措施,做到小震不裂或少裂、大震不倒,建筑設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)本地區(qū)抗震等級合理進行抗震設(shè)計;施工時保證必要的構(gòu)造要求和施工質(zhì)量;合理設(shè)置抗震縫。

        2.3溫度裂縫控制要點

        溫度裂縫的控制關(guān)鍵是設(shè)置伸縮縫。盡可能消除熱脹冷縮源頭,伸縮縫的設(shè)置需滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。同時應(yīng)通過提高砂漿強度、提高飽滿度、空斗改實砌、加筋砌體、加設(shè)構(gòu)造柱等方式增強砌體的承載能力。對于主體結(jié)構(gòu)上設(shè)置好的伸縮縫,在后期的裝飾工程、設(shè)備安裝等環(huán)節(jié)不能掩埋、填塞伸縮縫。

        2.4收縮裂縫控制要點

        物體的干漲濕縮現(xiàn)象不僅與周圍環(huán)境相關(guān),而且與物體本上的物理性質(zhì)尤其是含水率等密切相關(guān)。為控制好砌體結(jié)構(gòu)的收縮裂縫,首先要在材料性質(zhì)上把好關(guān),材料須符合規(guī)范要求;同時在墻的高度、厚度不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離之半突然變化處及門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫;控制縫宜做成隱式,與砌體的灰縫相一致,控制縫的寬度不大于12mm,控制縫內(nèi)應(yīng)用彈性密封材料。

        2.5結(jié)構(gòu)超載裂縫控制要點

        砌體房屋的功能不能隨意改變,不能在樓面上隨意安放設(shè)備、施加動力荷載;不能隨意改變砌體房屋的受力形式,尤其是不能破壞承重結(jié)構(gòu);對于房齡較長的砌體房屋,要適當減輕樓(屋)面荷載,以免房屋產(chǎn)生超載裂縫。

        2.6地基不均勻沉降裂縫控制要點

        對于不均勻沉降導致的裂縫應(yīng)以預防為主,把好設(shè)計和施工質(zhì)量關(guān)。具體做法為;在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、建筑高度荷載突變處、結(jié)構(gòu)類型不同處以及地基土軟硬交界處設(shè)置沉降縫;適當減輕結(jié)構(gòu)自重;通過設(shè)置封閉圈梁和構(gòu)造柱,特別是增強頂層和底層圈梁、合理布置縱橫墻、采用整體性好、剛度大的基礎(chǔ)形式等增強建筑物的剛度和強度;減小或調(diào)整基底的附加應(yīng)力改變基礎(chǔ)地面尺寸使不同荷載的基礎(chǔ)沉降量接近;荷載變化較大的房屋,應(yīng)分期分階段組織施工;施工時先建荷載大的高層,后建荷載較小的低層先建深基礎(chǔ),后建淺基礎(chǔ),避免增加新的附加應(yīng)力;觀測裂縫發(fā)展的速度、部位、程度,決定是表面處理還是上部加固或基礎(chǔ)加固處理。

        3結(jié)語

        砌體結(jié)構(gòu)具有抗壓性能好,保溫、耐火、耐久性能好。經(jīng)濟適用,取材和施工方便,便于管理維護等優(yōu)點,在工業(yè)和民用建筑的承重結(jié)構(gòu)和維護結(jié)構(gòu)中仍具有十分廣闊的應(yīng)用前景。對于砌體結(jié)構(gòu)的裂縫我們不能小視,應(yīng)能盡早發(fā)現(xiàn)盡早處理。

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