砌體結(jié)構(gòu)裂隙的成因分析與控制

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摘 要:結(jié)構(gòu)裂隙控制看來是一個比較簡單、普遍存在的問題,但卻是一門與力學(xué)、熱工學(xué)、材料學(xué)等專業(yè)知識關(guān)系十分密切的、復(fù)雜的綜合性學(xué)科,是建筑工程中確保工程質(zhì)量不容忽視的重要環(huán)節(jié)。在該領(lǐng)域中,目前國內(nèi)尚無統(tǒng)一的規(guī)范和技術(shù)指標(biāo)可循。 本文僅從一般理論和多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)方面,通過對砌體結(jié)構(gòu)裂隙成因的分析,闡述控制裂隙的措施和加固方法。
    關(guān)鍵詞:墻體裂隙 產(chǎn)生機(jī)理 控制措施
    一、概況
    在多層砌體結(jié)構(gòu)建筑物中,墻體裂隙多有發(fā)生,裂隙出現(xiàn)的時間因不同的建筑物而異,有的出現(xiàn)早,有的出現(xiàn)晚,但多發(fā)生在新建房屋的1一3年內(nèi);縫寬不等,較寬者有3,二以上,嚴(yán)重者形成貫穿性裂縫。砌體結(jié)構(gòu)裂隙問題已經(jīng)是一個普遍性的問題,它不僅影響了建筑物的正常使用,降低了建筑功能,縮短了使用年限,而且對抗震也是極為不利的,尤其是在住宅商品化的今天,這個問題已日益引起開發(fā)商和居民的普遍關(guān)注,因此,如何控制砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體開裂的問題是擺在工程技術(shù)人員面前的新課題。
    二、裂隙成因及類型
    產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的,歸納起來主要有兩方面:一是由外荷載(包括靜、動荷載)變化引起的裂隙,二是由變形引起的裂隙(主要有溫度變化,不均勻沉陷或膨脹等變形產(chǎn)生應(yīng)力而引起的裂隙)。在砌體結(jié)構(gòu)的民用建筑中,砌體裂隙絕大部分是由于變形引起的,溫度變化是引起墻體開裂的主要因素。由于磚砌體的線膨脹系數(shù),而鋼筋混凝土線膨脹系數(shù)是因此當(dāng)溫度發(fā)生變化時,二者產(chǎn)生變形差異。此外,由于建筑物中的構(gòu)件大多屬于超靜定桿件,具有多個約束,對由于溫度變化所引起的變形將予以限制,從而會在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。對墻體與混凝土之間的變形差異勢必在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力,這些力超過一定限度時,砌體就產(chǎn)生錯位裂隙,溫度裂隙是造成墻體早期開裂的主要原因。由于溫度應(yīng)力和變形而產(chǎn)生的裂隙具有“頂層重下層輕”、“兩端重中間輕”、“陽面重陰面輕”的特點(diǎn)與規(guī)律,裂縫的類型及其產(chǎn)生的原因可具體分為如下5種:
    1、八字形裂隙。
    主要出現(xiàn)在橫墻與縱墻兩端部,此種裂縫屬正八字形的熱脹裂縫,隨溫度升降而變化,其原因是由于設(shè)計(jì)一與施工中的缺陷,使屋面保溫層的熱阻減少甚至失效,致使屋面板溫度變形大于砌體溫度變形,當(dāng)產(chǎn)生一定的溫度應(yīng)力的,屋面板的推力就傳給墻體,并因墻體溫度附加應(yīng)力在房屋兩端較大,當(dāng)砌筑砂漿強(qiáng)度較低時,則易發(fā)生剪力產(chǎn)生的主拉應(yīng)力,當(dāng)超過砌體抗拉極,墻體即出現(xiàn)八字形開裂。
    2、倒八字形裂隙。
    屬冷縮裂隙,主要出現(xiàn)在縱橫墻兩端的窗洞口處,尤以頂層兩端窗洞口處嚴(yán)重。由于墻體冷縮附加應(yīng)力在墻體兩端較大,當(dāng)房屋收縮變形大于墻體時,在門窗洞口處產(chǎn)生應(yīng)力相對集中而導(dǎo)致形成倒八字形裂隙,使墻體開裂。
    3、水平裂隙。
    多見于頂層橫墻、縱墻、“女兒墻”及山墻處。當(dāng)屋面保溫隔熱較差,屋面板受熱膨脹對墻體產(chǎn)生水平推力,由于墻體在端部收縮要大于中部且砌體抗剪能力較低,使縱橫墻與屋蓋的接觸面上產(chǎn)生水平裂隙。
    4、垂直裂隙。
    主要出現(xiàn)在窗臺墻處、過梁端部及樓層錯層處。此種裂隙主要由于溫度變化,墻體受到樓板的拉應(yīng)力作用,在門窗洞口處產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)而拉裂,或因冷縮變形,在與墻漆之間變形差異大的鋼筋混凝上梁端和樓板錯層處,引起墻體垂直開裂。
    5、X形裂縫。
    多數(shù)沿砌體灰縫開裂,主要受房屋熱脹冷縮的反復(fù)作用形成,而底層墻體產(chǎn)生的X形裂縫則是由于基礎(chǔ)不平整或不均勻沉降引起。