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对砖混结构顶层墙体裂缝的分析

2013-04-09雷永贵

河南建材 2013年1期
关键词:屋面板圈梁屋盖

雷永贵

河北大城县第二建筑工程有限公司(131000)

1 顶层墙体产生裂缝的原因

1)产生法度裂缝的主要原因是屋面长时间受阳光幅射,其温度较墙体高出许多,在一些地方盛夏屋面温度是墙体的两倍左右,且在相同温度条件下,钢筋混凝土的线膨胀系数(10×10-6°)是砖砌体线膨胀系数(5×10-6°)的两倍,因此屋面温度膨胀变形远大于墙体,当屋面保温、隔热性能差时,这种温度变形更为严重。

屋面板变形受到墙体的约束,屋面板对墙体及顶端产生水平推力,使墙体与屋盖的接触面受剪,剪力与屋盖挑檐或女儿墙的垂直压力构成了墙体双向应力,当主接应力大于墙体的搞拉强度,墙体便开裂了,沿墙体分布的剪力大致为两端大、中间为零,由于端部正应力小,其主拉应力接近于剪应力,使横墙及内纵墙端部出现八字裂缝。

2)由于屋面板膨胀山墙给檐口圈梁以较大的推力,再加上檐口梁内外温差产生外拱或内凹变形使圈梁底面与砖墙产生水平裂缝,屋面板的温度变形,也使外纵墙上应力集中处的门窗洞口上角产生水平裂缝。

3)屋面板接缝开裂是由于板面、板底的温差作用屋面板就产生竖向起伏和水平变形,当屋面保温隔热性能不好时,屋面板受外界温度变化的影响更大,也就造成屋面板纵向接缝的开裂。

2 裂缝的特点

1)山墙水平裂缝较多,内纵墙两端头多为斜向裂缝,类八字缝;外纵墙门窗口上角水平裂缝较多;屋面则主要是板接缝开裂。

2)设有整圈梁时,内横墙上正八字缝很轻;半圈梁时内墙上正八字裂缝较重,其中较大的斜裂缝多自半圈梁的端部开始,延伸至外纵墙边。

3)房屋两端第一、二开间墙体裂缝较重,墙体裂缝有“两端重、中间轻、向阳重、北阴轻”的特点。

4)在冬夏季出现屋面板掉渣,有的裂缝经修补加固后仍然再出现,表明裂缝处于活动状态。

3 目前设计中的一些问题

1)砖混结构设计中考虑强度抗震构造措施多,控制温度应力的措施较少,而且仅用伸缩缝是不能完全控制温度裂缝的。

2)规范对温度应力未明确规定计算方法,设计人员不考虑也不算是设计错误,设置构造柱只考虑符合抗震规范,不考虑实际已存在的温度压力,一般的住宅是隔间布置构造柱,未对建筑物端部的裂缝多发区重点加强。

3)许多砖混房屋采用屋顶钢筋混凝土挑檐,有时还上卷。为平衡悬挑荷重,将室内屋盖现浇一部分,这样一来,外挑檐、圈梁及半圈梁,现浇部分的现浇板就共同组成了刚度较大的现浇连续板,并且屋面越向,外挑的部分保温屋越薄,这样会产生较高的温度压力,使墙体承受不了而开裂。

4)选项用砖砂浆强度等级仅考虑砌体的坚向承裁力,越到顶层其强度越低,而对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少。

4 预防措施

1)为增强外纵墙的抗剪及抗拉应力,外墙厚度可局部采用370 mm,即将住宅端部两间设计为370厚墙。增加墙厚后,圈梁和构造柱不暴露在大气中,有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。

2)为减少屋盖与墙体的温差,可在屋面上增设架空隔热板,其效果十分明显。减少屋盖与墙体的温差也是控制温度裂缝的关键。

3)局部增设温度缝。建筑物除按规范规定设置伸缩缝外,可每隔2~3个开间(或根据情况间距再大些)在屋盖空心板版头及其上刚性层预留10 mm的缝隙,填一些松散材料如蛭石、沥青麻丝。同时挑檐板亦用相同方法断开。

4)为提高顶层的整体性,抵消部分屋盖传来的水平推力或拉力,端部除按抗震设防要求设置构造柱外,增高抗裂柱,抗震柱一般只在顶层端部设置,其中,两端锚于上下圈梁内。

5)为增强顶层端部砌体强度,在砖砌体水平缝内增设钢筋。(对裂缝多发部位置缝设置2Φ6水平筋,并且顶层端部砂浆及砖强度等级不宜过低。)

6)据资料记载,按照上述预防措施建成的住宅,经冬夏季的考验,在过去裂缝多发区未再出现裂缝,证明这些方法是可行的。

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