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砖混结构建筑墙体开裂原因及其防治措施

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摘 要:砖混结构建筑墙体开裂问题,是建筑设计考虑的难点和关键,因为砖混结构建筑墙体的抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,损害建筑使用功能,甚至危及安全,所以在进行建筑设计应采取一些必要的建筑结构措施,防止墙体开裂,确保建筑物使用安全。

关键词:砖混结构;墙体;开裂;防治措施

中图分类号:TU318 文献标识码:A

引言

20世纪90年代以后,随着国民经济的高速发展,我国的房地产建设突飞猛进,大多数城市,商品房建设都以中、低层建筑为主,砖混结构建筑比较普通,因砖混结构建筑墙体的抗拉、抗剪能力低,容易在局部产生裂缝,损害建筑使用功能,甚至危及安全。因此,对砖混结构墙体裂缝的防治,是确保建筑物安全质量的基础。

一、地基不均匀沉降裂缝

(一)裂缝产生的部位和形状

不均匀沉降裂缝首先产生在房屋底层,严重的可能发展在两层以上,并使房屋倾斜,墙体产生下宽上窄的竖缝,在端部、门窗洞口对角产生斜缝、八字缝,裂缝一旦出现,随着地基不均匀沉降的发展,裂缝逐浙加宽、延长。

(二)裂缝引发的原因

1、地基土质软弱不均。建筑地基局部土质不均匀,受压后必然产生过量沉降。

地基处理不当,基础设计不合理。建筑荷载必然对地基产生较大附加力,承载能力低,变形大的软弱地基,应进行加固处理,提高地基承载能力。基础设计荷载与地基土质情况,考虑地基的洼基或桩基础。

建筑体型布置不合理。为了追求建筑造型,建筑平面开头复杂,转折长,长高比较大,建筑立面高低起伏,荷载差异大。

地基含水量不正常变化。因周围某些条件变化,使建筑地地下水位升高渗漏,地表水渗入建筑地基,长期浸泡,土质软化,甚至冲刷淘空,导致不均匀沉降。

建筑物使用不当。随着改变房屋用途,增大荷载,在室内地面堆放超负荷载;使地基附加应力剧增,导致建筑物不均匀沉降,墙体开裂。

(三)防治措施

房屋建筑工程应先勘察后设计。在进行建筑设计之前,应对工程地质进行勘察,查明地基土质情况、分布范围、承载力大小、地下水位等水文地质条件,然后依据经济合理、技术先进、方便施工等要求,进行全面分析权衡利弊。

减轻建筑结构自重。地基压缩变形大小与上部荷载值成正比,因此选择轻型结构,减少墙体重量是降低基底附加应力,减少沉降的有效措施,对于基础,可以先选用自重轻,覆土少的基础形型式,如宽基浅埋,空心基础,薄壳基础,甚至箱形基础;或设置地下室半地下室采用架空地板代替室内填土。对于上部结构,可以选用预应力,轻钢结构和单位容重少的材料,以减轻对地基的压力,减少地基沉降。

合理布置建筑体型,建筑平面形状应力求简单,纵墙拉通,避免转折多变,高度差异,不宜过大,建筑立面应尽量避免高低参差。

增强建筑物的整体刚度。

不均匀沉隆使房屋产生纵向弯曲,纵墙应尽量不转折或小转折,不开设过大的门窗洞口,横墙间距不宜过大,且与纵墙牢固连接。

控制建筑物的长度。长高比愈小,建筑刚度愈大,对于软弱地基房屋,长高比不宜大于2.5。

设置沉降缝。在长度较大的建筑适当位置,平面转折、高低参差,地基或基础类型转弯的部位,分期建造房屋的交界处,设置沉降缝或连接走廓,从屋顶到基础断开,将建筑物划分成几个刚度较好,长高比较小,有成沉降体系的单元。

在基础和楼盖下的墙顶上设置平面闭合的钢筋混凝土圈梁或钢筋混凝土现浇楼盖,以增强房屋建筑的整体性。

加强基础的刚度。对于软弱和压缩性很不均匀地基上的建筑物,或根据建筑物荷情况,采用刚度较大的基础类型,如钢筋混凝土十字交叉条型基础,筏片基础,箱形基础。

调整各部分荷载分布。对于较大高度(或荷载)差异的建筑,要合理分布建筑物各部分的荷载;采取纵横墙混合承重形式和不同的基底宽度,以合理调整建筑物各部分的沉隆。对于不均匀沉降要求比较严格的建筑物,必要时可选较小的基底应力。

对于大面积堆载的单层库、房、宜采取静定结构,防止墙体开裂。

二、温差裂缝

裂缝产生的部位和形状

温差裂缝一般在房屋顶层端部一至两个开间纵横墙上产生,在顶层梁底墙上形成一圈水平缝,而在门洞口对角产生斜缝、八字缝,裂缝上宽下窄,其特征就是裂缝宽度随温度升降变化而张合。

引发裂缝的原因

砼与粘土砖砌体性能差异。由于砼与砖砌体二者线膨胀系数不同,在温差影响下,砼温差产生的变形较大,而砖墙的变形则小得多,二者之间有产生相对位移的趋势,致使房屋产生拉力和剪力,使截面突变,应力集中等薄弱部位的墙体被剪,拉应力剪断,引发裂缝。

温差大小是裂缝的主要因素,温差裂缝的大小与环境温度成正比,温差大的裂缝较大,温差小的裂缝较小,屋面保温隔热效果好的裂缝小,保温隔热差的裂缝大。

与墙体门窗开洞大小有关。

与砌体强度、施工质量有关。砌体强度高,施工质量好,抗拉、抗剪轻微。

温差裂缝防治措施

减少屋面伸缩间距。屋面圈梁伸缩缝的间距不宜超过30m,现浇整体式板,一般每隔6m左右粗设置柔性分格缝;在预制屋面板的极端、极边圈梁,增加相应伸缩缝,让砼构件自由伸缩。

将屋面桃檐设计。①设计中优先选用内天沟排水;②在钢筋砼中使用保温隔热层;③现浇桃檐每隔10m左右设一道伸缩缝(板断梁不断);

在房屋两端屋盖与墙顶之间用1:3石灰砂浆设置水平活动缝。

钢筋砼屋盖上设置良好的架空保温隔热层。

增强顶层砌体强度等级。

三、构性裂缝

粉碎性裂缝

一般产生在荷载较大的底层截面尺寸较小的窗间墙、砖柱等处,以及大梁集中荷载作用的部位。因荷载过大或砌体承载能力低,局部承压不足,砌体受竖向粉碎性裂缝,缝口呈上宽下窄上段有不规则破碎裂缝。

结构性裂缝

结构设计差错。由于结构荷载遗漏、设计差错、构造不合理、削弱了砌体承载能力。

砌体内因埋设各种管线穿过墙体,破坏了砌体整体性,减少了砌体截面,使砌体不符合要求,砖柱采用包心砌法,砌体存在“通缝”等缺陷,降低砌体强度。

砌体施工质量低劣。由于砌筑用砖及砂浆强度等级低,砌筑砂浆不饱满,组砌不符合要求,砌体存在“通缝”等缺陷,降低砌体承载能力。

使用不当。由于改变房屋用途,加大使用荷载和增加振动力,使墙体产生裂缝。

裂缝防治措施

正确进行结构计算和设计。当荷载较大而构件截面尺寸受到限制时,提高强度等级,或采用配筋砌体提高砌体强度;在大梁、屋架支座设计钢筋砼柱。

卸载。对由于荷载过大砌体强度低,已经产生裂缝的墙体,可采取减少使用荷载,或在其顶部砌体内增设钢筋砼梁,承担上部传来的荷载,在原砖墙、砖柱、分担部分上部荷载,保护已经开裂的砌体。

结构加固补强。对由于荷载较大,砌体截面尺寸较小承载能力不足的墙体,可采取加大载面尺寸,如将门窗洞口全部或部分用砖堵砌,增设附壁柱,外灌注钢筋砼夹板,将已经出现裂缝的砖墙改为钢筋砼墙、柱,以提高其承载力。

四、结束语

引发砖混结构墙体裂缝的原因,可能是上述单一因素,也可能受多种因素影响,当裂缝出现后,要认真分析,做出正确判断,采取有效措施控制裂缝发展,确保建筑物安全,延长使用年限。

参考文献:

[1]建设部人事教育劳动司审定的建筑企业专业管理人员岗位资格培训教材《地基与基础》穆阳阳:中国环境科学出版社,1994

[2]建设部人事教育劳动司审定的建筑企业专业管理人员岗位培训教材《建筑结构》龚伟:中国环境科学出版社,1994

[3]建设部人事教育劳动司审定的建筑企业专业管理人员岗位培训教材《建筑施工技术》祖青山:中国环境科学出版社,1994

[4]中华人民共和国国家标准,《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)北京:中华人民共和国建设部,2002

[5]中华人民共和国国家标准,《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)北京:中华人民共和国建设部,2002

[6]中华人民共和国国家标准,《建筑结构制图标准》(GB/T50105-2001)北京:中华人民共和国建设部,2001