房屋建筑鋼筋混凝土砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制
摘 要:隨著住宅商品化的發(fā)展,房屋裂縫問題越來越引起人們的關(guān)注。分析了對房屋建筑砌體結(jié)構(gòu)裂隙產(chǎn)生的原因,闡述了砌體結(jié)構(gòu)裂隙的成因及控制措施。
關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)裂縫;穩(wěn)定性;沉降
引言
隨著改革開放的深入,我國城鄉(xiāng)人民的生活水平不斷提高,基本建設(shè)迅速發(fā)展,其中以傳統(tǒng)的磚、石等材料為主的砌體結(jié)構(gòu)在工程中仍占有相當(dāng)大的比重。在工程的建設(shè)過程中,由于設(shè)計或施工等原因,砌體結(jié)構(gòu)房屋的墻體受溫度和不均勻沉降等因素的作用,易產(chǎn)生各種形式的墻體裂縫,影響房屋的整體性、耐久性和正常使用,嚴(yán)重時會危及結(jié)構(gòu)的安全。因此,在房屋的設(shè)計和施工中應(yīng)采取相應(yīng)的有效措施,防止或減輕墻體中裂縫的發(fā)生。
1 產(chǎn)生砌體裂縫的原因
最為常見的裂縫產(chǎn)生原因有四大類:一是承載力不足;二是地基不均勻沉降;三是溫度收縮;四是設(shè)計不當(dāng)或設(shè)計構(gòu)造處理不當(dāng)。
1.1 承載力不足
砌體承載力不足的主要原因是砌體的強(qiáng)度不夠和砌體的穩(wěn)定性差,存在這兩個問題就易引起砌體裂縫。
1.1.1 影響砌體抗壓強(qiáng)度不夠的主要原因
、俅u墻的形狀和灰縫厚度不一,會影響砌體的強(qiáng)度;
②由施工或其他因素造成磚和砂漿的標(biāo)號降低。
1.1.2 影響砌體穩(wěn)定性的主要原因
、俅u砌組合不當(dāng);
、谄鲶w受溫差收縮變形影響,當(dāng)收縮引起的應(yīng)力超過砌體的抗拉強(qiáng)度時,容易在縱墻中部沿砌體高度方向產(chǎn)生上下貫通的豎向裂縫,降低砌體的穩(wěn)定性;
、蹓Α⒅母吆癖瘸^了規(guī)范允許的高厚比,使其剛度變小,穩(wěn)定性差;
④在砌筑石料時沒有使不規(guī)則的石料重心盡量放低,叉忽視拉結(jié)石,或設(shè)置了拉結(jié)石沒有相互錯開,從而造成砌體不穩(wěn)定。
1.2 地基不均勻沉降
由地基不均勻沉降而導(dǎo)致地基不均勻變形,在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生附加應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫,具體表現(xiàn)在以下幾方面。
⑴ 地基浸水。填土地基或濕陷性黃土地基,局部浸水后產(chǎn)生不均勻沉降而產(chǎn)生斜裂縫。
⑵ 地基局部塌陷。位于防空洞,古井上的砌體因地基局部塌陷而產(chǎn)生水平裂縫、斜裂縫。
、 地基突變,又未采取適當(dāng)措施。如丘陵地區(qū)房屋一部分建在巖石上;另一部分建在土層或填土上,不均勻沉降導(dǎo)致房屋折斷出現(xiàn)豎向裂縫。
⑷ 地基凍脹。北方地區(qū)房屋基礎(chǔ)埋深不足,地基土又具有凍脹性,易導(dǎo)致砌體產(chǎn)生斜裂縫或豎向裂縫。
、 沉降差大。長高比較大的磚混結(jié)構(gòu)房屋中,兩端與中部沉降差較大,在房屋底層、縱墻兩端產(chǎn)生斜裂縫。
、 地下水位降低。地下水位較高的軟土地基中,因鄰近工程施工采用人工降低地下水位措施,造成原有房屋地基產(chǎn)生附加沉降而導(dǎo)致砌體開裂。
、 相鄰建筑物影響。新建高大建筑物造成鄰近的原有建筑物產(chǎn)生附加沉降而開裂,常見為斜裂縫。
l.3 溫度收縮
、 因日照及氣溫變化,不同材料及不同結(jié)構(gòu)部位的變形不一致,同時又存在較強(qiáng)大的約束,由此產(chǎn)生較高的溫度應(yīng)力,最常見的裂縫是在混凝土平屋蓋的混合結(jié)構(gòu)房屋中。由于房屋的頂板受太陽13照時間長,其溫度比墻體要高得多,房屋的頂板和墻體采用的材料不同,因此兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)不同,造成屋蓋與磚墻變形不一致,從而產(chǎn)生斜裂縫和水平裂縫。
⑵ 磚墻溫度變形受地基約束產(chǎn)生較高溫度應(yīng)力,北方地區(qū)混合結(jié)構(gòu)建筑施工期間,若時逢冬季且不供暖,磚墻收縮受到地基的約束就會造成底層窗臺及其以下砌體中產(chǎn)生斜向或豎向裂縫。
、 氣溫或環(huán)境溫度的溫差過大。房屋長度太大,又不按規(guī)定設(shè)置伸縮縫;當(dāng)氣溫或環(huán)境溫度的溫差過大時即造成貫穿房屋全高的豎向裂縫。
、 屋面結(jié)構(gòu)因溫度變形而擠壓墻體,在墻體內(nèi)產(chǎn)生較高的剪應(yīng)力或拉應(yīng)力。
1.4 設(shè)計不當(dāng)或設(shè)計構(gòu)造處理不當(dāng)
、湃我飧淖儞跬翂蟮奶钔亮,或排水、泄水構(gòu)造不良致使擋土墻抗剪強(qiáng)度不足,引起砌體水平裂縫。
、迫我飧淖兘ㄖ锏挠猛净驑(gòu)造,例如把橫向承重的小開間改為大開間,把非承重的縱墻當(dāng)成承重墻,如設(shè)計中,在節(jié)點(diǎn)構(gòu)造處理時省去梁墊。
、侨我飧淖兤鲋皾{的品種和強(qiáng)度等級。
⑷建筑盲目加層加大了承重墻的荷載。
、刹煌Y(jié)構(gòu)混合使用或新舊建筑連接不當(dāng),前者如在鋼筋混凝土梁上砌磚墻,因梁撓度引起開裂,后者如新舊建筑的基礎(chǔ)分離新舊磚墻結(jié)合處產(chǎn)生裂縫。
⑹變形縫設(shè)置位置不當(dāng)或縫寬過小,應(yīng)力致使墻體開裂。
、私ㄖY(jié)構(gòu)整體剛性較差,混凝土圈梁不閉合交圈。
、淘O(shè)計安全度不足,受壓砌體強(qiáng)度安全系數(shù)小于設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。
2 砌體裂縫的控制
2.1 防止溫度及干縮裂縫的措施
(1)屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層;
(2)在屋蓋的適當(dāng)部位設(shè)置控制縫,其間距≤30m;
(3)當(dāng)采用現(xiàn)澆砼挑檐的長度>12mm時,宜設(shè)置分隔縫,其寬度≥20mm;
(4)合理設(shè)置灰縫鋼筋,其要求如下:
①在墻洞口上、下的第一道和第三道灰縫設(shè)置鋼筋,鋼筋伸入洞口每側(cè)長度應(yīng)≥600mm,
、谠跇巧w標(biāo)高以上、屋蓋標(biāo)高以下的第二或第三道灰縫及靠近墻頂?shù)牟课辉O(shè)置鋼筋;
、刍铱p鋼筋的間距≤600mm;
、芑铱p鋼筋距樓、屋蓋砼圈梁或配筋帶的距離應(yīng)≥600mm;
、莼铱p鋼筋宜通長設(shè)置,當(dāng)不便通長設(shè)置時,允許搭接,搭接長度≥300mm;
、藁铱p鋼筋兩端應(yīng)錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中,錨固長度≥300mm;
、呋铱p鋼筋應(yīng)埋入砂漿中,其保護(hù)層上下應(yīng)≥3mm,外側(cè)≤15mm。
、 對均勻配筋時含鋼率≥O.05;局部截面配筋時含鋼率≥O.3;
、嵩O(shè)置灰縫鋼筋的房屋的控制縫的間距應(yīng)≤30mm。
2.2 其它防裂措施
(1)對進(jìn)場的砌塊材料應(yīng)對照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)真進(jìn)行驗(yàn)收,主要技術(shù)指標(biāo)和外觀質(zhì)量不合格的產(chǎn)品,不得用于工程中,嚴(yán)格控制砌塊的含水率,不同密度和強(qiáng)度等級的砌塊不能混用,砌塊進(jìn)場后堆放和砌筑應(yīng)防止雨淋。
(2)結(jié)構(gòu)墻體砌筑時,應(yīng)加強(qiáng)施工管理、精心施工,根據(jù)進(jìn)場砌塊的實(shí)際尺寸,按柱間凈寬和凈高實(shí)際排列,確?恐呚Q縫寬度≤20mm。
(3)砌筑砌塊時,所用砂漿品種、強(qiáng)度等級必須滿足設(shè)計要求,認(rèn)真按配合比計量,攪拌均勻,攪拌時間應(yīng)≥3min,攪拌好的砂漿必須按時使用完。
(4)小砌塊砌筑時應(yīng)底面朝上反砌于墻體上,并應(yīng)上下錯縫,搭接長度要大于砌塊長度的1∕3,并≥150mm,當(dāng)不能滿足要求時須放置鋼筋網(wǎng)片。
(5)砌筑時灰縫應(yīng)橫平豎直,砂漿應(yīng)飽滿,水平灰縫厚度≤15mm,垂直灰縫應(yīng)≤ 20mm,水平灰縫按凈面積計,飽滿度≥8O 。
(6)門窗頂上過梁入墻擱置長度≥25mm,盡量采用現(xiàn)澆,當(dāng)采用預(yù)制過梁時,應(yīng)確保擱置處平整密實(shí)。
(7)砌筑填充墻時,必須把預(yù)埋拉結(jié)鋼筋砌入墻體內(nèi),拉結(jié)鋼筋沿墻高的間距為500mm,錨入墻內(nèi)長度應(yīng)≥600mm。
(8)已砌成的墻體嚴(yán)禁隨意打洞鑿槽,墻體中的門窗、水電、管線、設(shè)備的預(yù)埋、預(yù)留孔應(yīng)當(dāng)按設(shè)計與墻體同步預(yù)埋和預(yù)留。
(9)延長墻體的抹灰時間,待墻體干燥收縮基本完成,發(fā)現(xiàn)有灰縫開裂的地方,應(yīng)先將裂縫清理干凈,噴水濕潤,隔天用摻有復(fù)合膠的聚合水泥砂漿補(bǔ)嵌密實(shí),然后再進(jìn)行沖筋打底。
3 結(jié)束語
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(jì)適用,取材和施工方便,便于管理維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)和民用建筑的承重結(jié)構(gòu)和維護(hù)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。
參考文獻(xiàn):
1.肖亞明,砌體結(jié)構(gòu)裂縫與控制問題研究綜述.
2. GBJ3—88,砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.