浅论关于砌体结构裂缝控制措施

2022-09-10

砖石材料是房屋建筑中采用较广泛而经济的地方材料, 因宁夏当地的地质环境及条件, 砌体结构在宁夏的建筑工程中使用的很多。砖石材料具有良好的耐火性, 材料便宜, 方便取得, 施工工艺简单, 工期短等优点。但砌体结构也存在一定的缺点, 裂缝就是其中较为严重的问题, 砖砌体出现裂缝, 轻者影响外形美观和使用功能, 损害结构整体性, 降低工程寿命, 重者使建筑失去使用价值, 甚至倒塌。

1 裂缝的类型及成因

1.1 受力裂缝

受力裂缝受力裂缝的产生主要是砌体结构设计中墙体在外荷载作用下的承载力没达到规范所要求的强度, 墙体由于外荷载产生的内应力超过了墙体自身可承受的极限而开裂。受力裂缝破坏基本上分为受压、受拉、受弯和受剪破坏: (1) 受拉破坏时裂缝成竖向平行分布。 (2) 受拉破坏时可分为沿齿缝开裂和沿墙面垂直开裂。当砖块的强度等级较高而砂浆的强度较低时, 砖体的抗拉强度大于该切向的粘结强度, 砌体沿着与砂浆的交接面处处形成齿状裂缝, 墙体开裂破坏。反之, 砖体的抗拉强度小于交接面处的粘结强度, 易形成自上而下贯穿墙体的垂直裂缝, 墙体开裂。 (3) 受弯裂缝破坏与受拉相似。 (4) 砌体局部受压是常见的一种受力状态, 如基础顶面的墙、柱的支撑处, 梁或屋架端部的支撑处。

1.2 非受力裂缝

非受力裂缝非受力裂缝又分为温度裂缝及基础不均匀沉降裂缝等。

1.2.1 地基不均匀沉降裂缝

地基不均匀沉降时建筑物的损坏主要反映在砌体及混凝土构件裂缝和倾斜上, 如云浮市石料总厂的一栋宿舍楼, 其地质基层为:1.第四纪人工, 杂填地 (Qdie) 黄褐色、灰黑色、压实程度较高, 回填时间长。主要由粘土、碎石, 生活垃圾组成。2.粉质粘土: (Qdie) 黄褐色、黄色, 底部灰黑色, 湿可塑。手捏具粉砂感, 粘结性较强, 含砾石, 卵石主要由粘粒, 粉粒及粉细砂组成。3.淤泥质粉质粘土:冲~洪积成因软塑, 饱和褐色黑色、浅灰色、灰黄色、以沾粉为主。淤泥, 局部含少量砾砂。4.石灰岩、浅灰色、深灰色、白色等, 主要成份为碳酸钙, 微晶结构。层状构造, 小柔皱及裂隙发育, 小柔皱呈肠状, 多组裂隙呈切均被方解石脉充填, 裂面常见溶蚀现象。岩溶。此栋楼由于距楼一百米处的生产抽水, 破坏地质基层, 致使此楼的多处产生自基底向上的斜裂缝, 混凝土梁、柱构件裂缝达到4mm, 整栋楼向东倾斜15cm, 使此楼成为危楼。地基的不均匀下沉破坏结构的完整性影响结构的使用寿命和建筑物外形的美观。

1.2.2 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, 如云浮市珊瑚路6号住宅楼, 七至五层几处混凝土楼面梁下沿砖灰缝产生水平裂缝及倾斜的裂缝, 在七楼部分门窗洞边的产生正八字斜裂缝, 裂缝不向下延伸, 七层楼面女儿墙沿楼面产生水平包角裂缝, 这主要是由于温度应力所造成。导致平屋顶温度裂缝的原因, 是顶板的温度比其下的墙体高得多, 而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多, 故顶板和墙体间的变形差, 在墙体中产生很大的拉力和剪力。剪应力在墙体内的分布为两端附近较大, 中间渐小, 顶层大, 下部小。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。

1.2.3 干缩裂缝

烧结粘土砖, 包括其它材料的烧结制品, 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, 一般不要考虑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。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体, 随着含水量的降低, 材料会产生较大的干缩变形。如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m, 它相当于25~40℃的温度变形, 可见干缩变形的影响很大。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。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。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀, 脱水后材料会再次发生干缩变形, 但其干缩率有所减小, 约为第一次的80%左右。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。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。

2 裂缝的控制措施及加固处理方法

2.1 裂缝的控制措施

大量工程实践表明, 控制裂缝应该防患于未然, 特别是在设计时就要考虑如何预防裂缝的产生。砖砌体由于本身的特点, 对于不均匀沉降和温度应力都很敏感, 一旦出现了裂缝就无法啮合, 当危及到安全时还要采取加固措施, 既影响美观又影响使用, 有的即使进行了加固也不能恢复其本来面貌, 因此对砖砌体的裂缝问题, 应着眼于预防, 把症害消除在发生之前。根据以上分析, 提出以下几点预防措施: (1) 为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力, 控制裂缝出现, 外纵墙厚度宜采取370mm, 内纵墙厚度宜采取240mm, 增加墙的厚度后, 圈梁和构造柱仍占一砖墙厚, 使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) 在现浇屋盖部分及现浇挑檐, 每隔15米左右设后浇缝一道, 缝宽600~800mm, 缝内混凝土断开, 钢筋不断, 待主体结构完成需做保温层前, 再灌注混凝土, 混凝土强度提高一级, 并加膨胀剂。砖混结构顶层墙体裂缝早已引起人们关注, 实践证明, 采取和不采取预防措施截然不同, 一般采取措施后不再出现裂缝, 而且预防裂缝方法简单, 施工方便, 增加工程造价不多, 效果显著。

2.2 加固处理方法

采取砌体灰缝中嵌筋法:将裂缝墙体灰缝剔除, 用空压机吹扫干净灰缝, 用结构胶将φ6钢筋嵌入灰缝中, 外抹水泥砂浆保护层, 可有效抑制墙体裂缝达2倍以上强度。此方法施工简单且有效提高了砖砌体抗裂缝能力。砌体墙外贴钢筋网片, 喷射细石混凝土, 增加砖砌体整体刚度, 抑制裂缝发展, 但此方法施工工艺复杂, 施工作业面大, 施工周期长。综上所述, 施工中应采取多种方法结合的措施减少温度缝的产生, 产生裂缝后可根据现场情况进行加固补强。

3 防止墙体开裂的做法及具体构造措施建议

结合我国当前的具体情况, 以下是一些抗裂构造措施。它是对“防”、“放”、“抗”的具体体现。本人认为这些措施可根据具体条件选择或综合应用。

3.1 防止墙体受基础不均匀沉降开裂措施

(1) 针对不同地质情况选择适宜的结构和基础型式, 以适应不均匀下沉;

(2) 加强结构的整体性和空间刚度, 以减少不均匀下沉;

(3) 增加建筑部件的强度, 减轻沉降的损害。预留适应沉降变形的净空。

3.2 防止混凝土屋盖的温度变化与砌体的干缩变形引起的墙体开裂, 宜采取下列措施

(1) 屋盖上设置保温层或隔热层;

(2) 在屋盖的适当部位设置控制缝, 控制缝的间距不大于30m;

(3) 建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》BGJ3-88第5.3.2条的规定外, 宜在建筑物墙体的适当部位设置控制缝, 控制缝的间距不宜大于30m。

3.3 砌体施工过程应加强下列质量控制

(1) 砌块进场后应在通风环境下架空堆放, 并采取防水、防晒、防雨淋措施。蒸压灰砂砖、粉煤灰砖、加气混凝土砖等产品龄期不应少于2 8天, 上墙含水率控制在5%~8%。

(2) 蒸压加气混凝土砌块不应直接砌筑在楼面、地面上, 应根据墙体受干湿交替作用的情况, 在砌体根部设置高度不小于0.3m的素混凝土或其它耐水砌块作墙垫。对于其他砌块, 可根据砌块的耐水性能采用不同的相应措施。

(3) 门窗洞顶过梁伸进砌体的长度必须满足要求。采用蒸压加气混凝土砌块时, 要求伸进砌体内的长度不小于0.4m;采用其他砌块时, 伸进砌体内的长度不应小于0.2 4 m。

3.4 防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝可采用下列措施之一

4.4.1设置控制缝

4.4.1.1控制缝的设置位置

(1) 在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;

(2) 在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;

(3) 竖向控制缝, 对3层以下的房屋, 应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的房屋, 可仅在建筑物1-2层和顶层墙体的上述位置设置;

3.4.2 设置灰缝钢筋

(1) 在墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝, 钢筋伸入洞口每侧长度不应小于600mm;

(2) 在楼盖标高以上, 屋盖标高以下的第二或第三道灰缝, 和靠近墙顶的部位;

(3) 灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;

(4) 灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片, 网片的纵向钢筋不小于25, 横筋间距不宜大于200mm;

3.4.3 在建筑物墙体中设置配筋带

(1) 在楼盖处和屋盖处;

(2) 墙体的顶部;

(3) 窗台的上、下部;

(4) 配筋带的间距不应大于2400mm, 也不宜小于800mm;

4 结语

根据建筑物的具体情况, 场地土及地震设防裂度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等, 综合采用上述抗裂措施。通过对温度裂缝、地基不均匀沉降裂缝的分析, 提出了一些控制措施, 对具体工程, 应该具体分析, 结合实际, 采用不同的控制方法, 来达到较好的效果。

摘要:本文在简要总结分析国内外砌体裂缝的性质和裂缝控制原则和措施的基础上, 结合我国当前国情, 提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议。总结分析了受力裂缝及非受力裂缝的不同状态及产生原因, 结合工程经验提出控制裂缝的措施。

关键词:砌体结构,裂缝控制措施,受力裂缝,非受力裂缝

砌体结构裂缝分析论文

浅谈砌体结构裂缝分析与控制

摘要:对于建筑的砌体结构裂缝这个普遍性的技术性问题,在分析其主要裂缝的类型及原因的基础上,针对性地提出砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议,并简要介绍了国外控制裂缝隙的经验和措施。

关键词:砌体结构 墙体裂缝 原因分析 控制措施

一、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,而最为常见的裂缝两大类,一是温度裂缝,二是干燥收缩裂缝,简称干缩裂缝,以及由温度和干缩共同产生的裂缝。

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