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        淺談磚混結(jié)構(gòu)墻體開裂的原因及預(yù)防措施

        2012-10-21 15:53:35丁曉峰
        卷宗 2012年11期
        關(guān)鍵詞:成因分析預(yù)防措施

        丁曉峰

        摘要:由于溫度變化、地基不均勻沉降等因素的影響,常使墻體產(chǎn)生一些形狀不規(guī)則、寬度不等的裂縫,這些裂縫不僅影響建筑外觀造型和使用功能,而且會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的承載力。

        關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu);房屋開裂;成因分析;預(yù)防措施

        從近年來的有關(guān)磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的報(bào)道可以看到,墻體裂縫問題已經(jīng)成為一個(gè)普遍問題。裂縫的形式、部位等大同小異,引起裂縫的原因也是多種多樣的。裂縫不僅種類繁多,形態(tài)各異,而且較普遍,輕微者影響建筑物美觀,造成滲漏水,嚴(yán)重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性,甚至還會(huì)導(dǎo)致房屋倒塌的重大質(zhì)量事故。造成磚混結(jié)構(gòu)開裂的原因很多,但其主要原因有兩點(diǎn):一是溫度變化;二是地基不均勻沉降。因此,正確分析原因、切實(shí)加以防治十分必要,十分迫切。本文根據(jù)作者多年的工程施工實(shí)踐就如何防止磚混結(jié)構(gòu)墻體開裂談一些看法。

        一、溫度變化引起墻體開裂的原因

        當(dāng)溫度變化時(shí),由于材料熱脹冷縮,房屋各部分構(gòu)件將產(chǎn)生各自不同的變形,引起彼此制約而產(chǎn)生應(yīng)力。因屋面混凝土與墻體的線膨脹系數(shù)不一致,屋面變形較大;當(dāng)屋蓋和墻體之間構(gòu)造處理不當(dāng),會(huì)使墻體受拉,當(dāng)其剪力和拉應(yīng)力大于砌體的抗剪抗拉強(qiáng)度時(shí),墻體便被拉裂。這類裂縫普遍是在建筑物的(特別是那些縱向較長(zhǎng)的)頂層兩端內(nèi)外縱墻上,其形態(tài)呈“八”字或“X”型,且顯對(duì)稱性,但有時(shí)僅一端有,輕微者僅在兩端1~2個(gè)開間內(nèi)出現(xiàn),嚴(yán)重者會(huì)發(fā)展至房屋兩端1/3縱長(zhǎng)范圍內(nèi),并由頂層向下幾層發(fā)展。此類型縫對(duì)那種剛性屋面平屋頂、未設(shè)變形縫、隔熱層的房屋,更易發(fā)生。溫差裂縫的輕重程度與屋頂保溫情況、室內(nèi)外溫差和施工質(zhì)量有關(guān),如砌體砂漿標(biāo)號(hào)太低,在以往的設(shè)計(jì)中只考慮砌體的抗壓強(qiáng)度,砂漿標(biāo)號(hào)越到上層越低。另外,當(dāng)房屋越高,溫度變化時(shí)變形越大,墻體開裂情況越嚴(yán)重。

        二、溫度變化引起墻體開裂的預(yù)防

        為了防止溫度變化引起墻體開裂,可根據(jù)具體情況采取下列措施:

        1、適當(dāng)調(diào)整溫度伸縮縫間距,有保溫層或隔熱層的屋樓蓋規(guī)定每50米設(shè)一道伸縮縫,無保溫層或隔熱層的屋蓋規(guī)定每40米設(shè)一道伸縮縫,這個(gè)規(guī)定是從整體結(jié)構(gòu)考慮的,但對(duì)溫差較大且溫度變化頻繁地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)的房屋及構(gòu)筑物不適用,特別對(duì)于冬天有嚴(yán)寒,夏天有酷暑的地區(qū),伸縮縫的最大間距除應(yīng)滿足《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003-2001中的規(guī)定外,伸縮縫的間距不宜大于30m。

        2、當(dāng)房屋的屋蓋和樓板不在同一標(biāo)高時(shí),如錯(cuò)層房屋,應(yīng)在錯(cuò)層處縱橫墻相交點(diǎn)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱并設(shè)雙道圈梁與構(gòu)造柱相連,以幫助墻體抵抗拉剪應(yīng)力。

        3、適當(dāng)加大屋面層圈梁和房屋四角構(gòu)造柱的配筋和提高頂層砌體的砂漿標(biāo)號(hào)。

        4、當(dāng)有女兒墻時(shí),女兒墻的抗風(fēng)構(gòu)造柱應(yīng)與樓層的構(gòu)造柱上下連通。

        5、在建筑物的兩端的1~2個(gè)開間內(nèi)或總長(zhǎng)1/4范圍內(nèi)的屋面板底設(shè)置滑動(dòng)支座,讓其自由伸縮。

        6、做好屋面保溫隔熱層,這是最關(guān)鍵的一點(diǎn)。

        三、基礎(chǔ)不均勻沉降引起墻體開裂的原因

        磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體開裂的另一個(gè)主要原因是建筑工程基礎(chǔ)不均勻沉降引起建筑物橫向不規(guī)則變形,當(dāng)建筑物的主體剛度較差,基礎(chǔ)不足以調(diào)整因沉降差而產(chǎn)生應(yīng)力時(shí),便會(huì)使磚砌體的薄弱部位產(chǎn)生不同程度的拉應(yīng)力和剪應(yīng)力,當(dāng)砌體的抗拉抗剪強(qiáng)度不足以抵抗變形應(yīng)力時(shí),墻體便會(huì)產(chǎn)生裂逢,基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫一般在建筑物下部,由下往上發(fā)展,呈“八”字、倒“八”字、水平及豎縫。當(dāng)長(zhǎng)條形的建筑物中部沉降過大,則在房屋兩端由下往上形成正“八”字縫,且首先在窗對(duì)角突破。反之,當(dāng)兩端沉降過大,則形成的兩端由下往上的倒“八”字縫,也首先在窗對(duì)角突破,還可在底層中部窗臺(tái)處突破形成由上至下豎縫。當(dāng)某一端下沉過大時(shí),則在某端形成沉降端高的斜裂縫。當(dāng)縱橫墻交點(diǎn)處沉降過大,則在窗臺(tái)下角形成上寬下窄的豎縫,有時(shí)還有沿窗臺(tái)下角的水平縫。當(dāng)外縱墻呈凹凸形時(shí),由于一側(cè)的不均勻沉降,還可導(dǎo)致在此處產(chǎn)生水平推力而組成力偶,從而導(dǎo)致此交接處的豎縫。引起基礎(chǔ)不均勻沉降的原因主要有如下幾點(diǎn):

        1、房屋建于土質(zhì)差別較大的地基上;

        2、建筑物基礎(chǔ)深淺不一;

        3、房屋相鄰部分的高度、荷載、結(jié)構(gòu)剛度差別較大及基礎(chǔ)處理不當(dāng)造成不均勻沉降;

        4.建于軟弱土質(zhì)上,如在淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土上,即使上部結(jié)構(gòu)均勻,但由于壓縮模量較小,強(qiáng)度較低,變形較大,因荷載差異也會(huì)引起不均勻沉降;

        5、建筑物平面形狀復(fù)雜,立面變化過大,長(zhǎng)度過大等,也會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降。

        四、基礎(chǔ)不均勻沉降引起的裂縫預(yù)防

        根據(jù)以上原因,在建筑設(shè)計(jì)和施工過程中,應(yīng)結(jié)合地基基礎(chǔ)的具體情況,做好以下預(yù)防措施:

        1、當(dāng)房屋建于土質(zhì)差別較大的地基上,或房屋相鄰部分的高度、荷載、結(jié)構(gòu)剛度、地基基礎(chǔ)的處理方法等有顯著差別時(shí),應(yīng)在差異部位設(shè)置沉降縫,將其劃分成剛度較好、長(zhǎng)度變化較小的幾個(gè)單元,可以減少因基礎(chǔ)不均勻沉降在樣體內(nèi)引起的應(yīng)力,避免墻體裂縫。規(guī)范規(guī)定《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002的沉降縫寬度一般應(yīng)大于5厘米,為避免上部結(jié)構(gòu)在地基沉降后相互頂撞,房屋較高時(shí)應(yīng)加寬,最大可達(dá)12厘米以上。

        2、加強(qiáng)門窗洞口外的剛度,將門窗洞口上的鋼筋混凝土過梁與內(nèi)墻鋼筋連接起來,形成一個(gè)連續(xù)過梁,以增強(qiáng)房屋整體剛度。

        3、盡量避免用軟弱土層做持力層,若無法避免,可調(diào)整上部結(jié)構(gòu)剛度,或采用筏式基礎(chǔ),以減少建筑的沉降。

        4、房屋的縱墻宜貫通,橫墻的間距不宜過大,一般小于建筑寬度的1.5倍左右。

        5、對(duì)于地基持力層不均勻的建筑物,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,將局部基礎(chǔ)適當(dāng)加深或加寬,或局部設(shè)計(jì)成板帶基礎(chǔ),降低基底應(yīng)力,盡量達(dá)到地基均勻沉降。

        6、在施工過程中應(yīng)盡量避免對(duì)地基土的擾動(dòng),做好排水處理,完工后建筑物四周做好散水坡及排水地溝,避免地表水浸泡基礎(chǔ)而引起局部下沉。

        7、設(shè)計(jì)時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范設(shè)置構(gòu)造柱和圈梁,必要時(shí)可增加圈梁道數(shù),以增加上部結(jié)構(gòu)的剛度。

        五、結(jié)論

        本文對(duì)影響磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的形成原因進(jìn)行了分析。對(duì)于溫度應(yīng)力和地基不均勻沉降原因引起磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫,本文總結(jié)出了預(yù)防和控制措施。因此,在房屋施工中,除施工時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范操作外,設(shè)計(jì)人員還應(yīng)根據(jù)建筑物的特點(diǎn)、當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和氣候特征等做好設(shè)計(jì)工作,嚴(yán)把設(shè)計(jì)關(guān),就一定能夠降低和防止磚混結(jié)構(gòu)墻體開裂的現(xiàn)象發(fā)生。

        參考文獻(xiàn)

        1.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002中國建筑工業(yè)出版社

        2.《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003-2001中國建筑工業(yè)出版社

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