砌体结构裂缝产生控制措施
2017-09-25申卫民
申卫民
摘要:砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。特点是整体性较差,抗拉和抗剪强度较低,比较容易产生裂缝。但砌体结构裂缝有一定原因和客观规律。通过对砌体结构裂缝和变形的分析,可以提出有针对性的预防和处理措施。下面就以本人现场施工过程中发现砌体结构墙体裂缝多,提出裂缝产生的原因及防治措施。
关键词:砌体结构;裂缝控制措施;砖砌体;裂缝;预防措施
一、裂缝的类型及其产生的原因分析
(一)从砌体结构裂缝表现形式上来看,大致可分成以下三种:
1.斜裂缝 在窗口转角处、窗间墙、窗台墙、外墙及内墙上都可能产生此种裂缝。大多数情况下,纵墙两端部出现斜裂缝的概率较大.斜裂缝往往还出现在窗口的两对角处,窗口处裂缝宽度较大,向两边逐渐缩小,在靠近平屋顶下的外墙上或者内部的横隔墙和山墙上的斜裂缝呈八字形。有些裂缝在建筑物的外墙下部呈正八字形,其形状是下部裂缝宽,向上逐渐延伸并且宽度缩小。
2.水平裂缝 由于墙体上部抗拉强度与抗剪强度的非均匀性,外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝相互组合出现,形成一段斜裂缝和一段水平裂缝相结合的混合裂缝。水平裂缝一般沿灰缝错开,而斜裂缝既可能沿灰缝错开也可能横穿砌体或砖块。
3.竖向裂缝 这裂缝常出现在窗口的两个下角处,有的出现在墙的顶部.多数窗台缝出现在底层,二层上很少发现.有些建筑物在承重墙的中部出现竖向裂缝,上宽下窄,混合结构的门窗孔常设钢筋混凝土圈粱、过粱等构件在梁端部的墙面上常出现局部竖向或稍倾斜的裂缝。裂缝中部宽、上下端小,有的还通至窗口下角附近。当过梁为暗梁时裂缝细微而不易被发现,过粱外露时裂缝很明显,过梁愈大,裂缝亦较宽。
(二)裂缝的性质
引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,既有地基、温度、干缩,也有设计上的疏忽、施工质量、材料不合格及缺乏经验等。根据工程实践和统计资料这类裂缝几乎占全部可遇裂缝的80%以上。而最为常见的裂缝大致分为温度收缩裂缝、干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝、地基沉降差异裂缝、受力裂缝以及由温度和干缩共同产生的裂缝等几种类型。
1.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)。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。
2.干缩裂缝
烧结粘土砖,其干缩变形很小,且变形完成比较快。只要不使用新出窑的砖,一般不要考慮砌体本身的干缩变形引起的附加应力。但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。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。
3.地基沉降差异裂缝
地基沉降差异是引起砌体结构建筑物裂缝的一个主要的因素。由于地基沉降差异引起的裂缝多为斜裂缝,此类裂缝一般情况下裂而不鼓,往往贯通到基础。尤其对于软土地基和湿陷性黄土地基,当地基处理不当时,很容易在底层墙体产生斜向裂缝和窗下墙竖向裂缝。在房屋纵横墙地基不均匀沉降的情况下,将使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度稍差、施工质量和材料强度不能满足要求时,会导致墙体开裂。
4.受力裂缝
受力裂缝多出现在抗震设防区的建筑物上,虽然有圈梁构造柱、钢筋混凝土现浇板等整体连接,但这也不能完全保证不出现裂缝。比如发生在房屋底层窗台处的竖向裂缝,多数是由于纵墙开窗较大,地基受荷载后变形不均匀,窗台墙起到反梁的作用而引起的。
二、砌体结构裂缝的防治措施
长期以来人们一直在寻求控制砌体结构裂缝的实用方法,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。在施工中,应根据砌体裂缝产生的原因,采取行之有效的控制措施。
(一)防止地基不均匀沉降的措施
防止地基不均匀沉降的措施,主要是在设计上合理地设置沉降缝,正确布置墙体,设置圈梁等。沉降缝把墙和基础全部隔断开,分成若干个整体刚度较好的独立单元,使其各单元等独立沉降,避免墙体开裂。通常可在建筑物的下列部位设置沉降缝:(1)建筑平面的转折部位;(2)建筑物高度或荷载有较大差异处;(3)过长的砌体承重结构的适当部位;(4)地基土的压缩性由显著差异处;(5)建筑物上部结构或基础类型不同处;(6)分期建造房屋的交接处。
(二)防治温度裂缝的措施
屋面设置保温层或隔热层,以降低屋面顶层与墙体的温差;屋面施工尽量做好保温层;
1.屋面、挑檐可采取分块预制,或留置伸缩缝,或在屋面与砖墙间设置滑动面,以减少屋面伸缩对墙体的影响;
2.设置伸缩缝。对房屋较长、平面形状较复杂、构造和刚度不同的房屋,可每隔一定的距离将屋面、楼面、墙体或其它有关构件断开,形成若干较小的单元,每个单元因温度变形和收缩产生的拉力大大减小,从而防止裂缝的出现;
3.提高砂浆强度,保证砌筑质量;
4.在钢筋混凝土屋面下的外墙几皮砖内设置水平钢筋,以约束墙体的阶梯状剪切裂缝的形成和发展。
(三)防止砌体干缩变形引起的墙体开裂的措施
在屋面的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30m;
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;
建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不应大于30m。
结束语
总之,对于砌体结构裂缝的控制,是一综和性问题,必须坚持设计和施工合作,做到设计阶段的事前控制,施工过程中的事中控制,尽量杜绝事后加固的被动局面。必须引起设计和施工人员的充分重视,设计应紧密结合现场情况和实际施工条件,施工应尽力保证设计要求的实现。只有这样,才能有效地控制和预防温度裂缝的产生,将温度裂缝造成的损失降低到最低限度。
参考文献:
[1]GBJ3- 88.砌体结构设计规范.
[2]李小军.建筑工程砌体结构裂缝产生的原因及防治[J].四川建材2012年第五期endprint