摘要:文章分析了墻體裂縫的產(chǎn)生原因,闡述了裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題,并提出了在設(shè)計(jì)、施工中相應(yīng)采取的防治方法和措施,供參考。
關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu);墻體裂縫;分析;防治
1.前言
近年來(lái),磚混結(jié)構(gòu)多層住宅工程屢屢發(fā)生墻體裂縫。裂縫位置走向不一。有的裂縫由小變大,發(fā)展很快;有的裂縫,發(fā)展到一定程度后就不再增大,給住戶(hù)心理造成很大壓力。因此分析產(chǎn)生裂縫的原因并做好預(yù)防措施,是工程技術(shù)人員的一項(xiàng)重要任務(wù)。近幾年來(lái)通過(guò)對(duì)一些住宅樓的裂縫進(jìn)行考察、分析、研究,對(duì)如何防止墻體裂縫,主要從以下幾方面論述,并采取相應(yīng)措施。
2.產(chǎn)生裂縫的原因分析
(1)由于基礎(chǔ)不均勻沉降造成墻體裂縫
對(duì)于不均勻的地基,設(shè)計(jì)中沒(méi)有把剛度不同的地基進(jìn)行調(diào)整,造成基礎(chǔ)不均勻沉降,墻身受較大的剪力作用,主拉應(yīng)力大于墻體抗拉應(yīng)力,造成了砌體受主拉應(yīng)力而破壞。這種裂縫往往是由沉降較小的一邊向沉降較大的一邊逐漸向上發(fā)展。
(2)由于溫度的變化
因屋面長(zhǎng)時(shí)間受陽(yáng)光幅射,其溫度較墻體高出許多,在炎熱的夏季,屋面溫度是墻體溫度的2倍左右,且在相同溫度條件下,鋼筋混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)是磚砌體線(xiàn)膨脹系數(shù)的2倍,它使屋面變形比墻體變形大得多。在屋面變形過(guò)程中,產(chǎn)生了很大的推力,作用在墻體頂端的水平推力使墻體與屋面的接觸面受剪,剪力與屋蓋、挑檐或女兒墻的垂直壓力,構(gòu)成墻體雙向應(yīng)力,當(dāng)主拉應(yīng)力大于墻體的抗拉強(qiáng)度時(shí),墻體就會(huì)出現(xiàn)裂縫。
在建筑物的端部,垂直壓應(yīng)力很小,則此區(qū)域的主拉應(yīng)力等于剪應(yīng)力,一般砌體的抗拉強(qiáng)度最低,所以在端部容易出現(xiàn)斜裂縫,對(duì)于灰縫強(qiáng)度不良的砌體則出現(xiàn)水平裂縫。
(3)由于塊石基礎(chǔ)施工質(zhì)量差,造成墻體裂縫。對(duì)于塊石基礎(chǔ),在施工過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按《施工規(guī)范》施工,砌筑塊石的砂漿不飽滿(mǎn),或采用堆砌的方法施工,造成塊石基礎(chǔ)工程質(zhì)量低劣。樓房交付使用后由于豎向荷載的作用或水平振動(dòng)荷載的作用,造成塊石移位,使整個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,造成砌體受主拉應(yīng)力作用而破壞。
(4)對(duì)于寒冷地區(qū),在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋置深度的過(guò)程中,只考慮了結(jié)構(gòu)要求而忽視了基礎(chǔ)的冰凍線(xiàn)要求?;A(chǔ)的埋置深度小于該地區(qū)的冰凍線(xiàn),造成基底地基土受凍后膨脹,給基礎(chǔ)施加了向上的作用力,當(dāng)這種作用產(chǎn)生的主拉應(yīng)力大于墻體的抗拉應(yīng)力時(shí),導(dǎo)致了墻體裂縫,尤其經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)后,裂縫更加嚴(yán)重。
(5)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題
①建筑物頂層端部剪應(yīng)力與溫度成正比,與水平阻力系數(shù)、材料彈性模量、建筑物長(zhǎng)度呈非線(xiàn)性關(guān)系,控制溫度應(yīng)力引起墻體裂縫的主要因素有多種,而不是建筑物長(zhǎng)度單一因素,因此用伸縮縫作為控制裂縫的方法是不全面的。
②磚混房屋長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),如有的住宅,5個(gè)單元連在一起,總長(zhǎng)度超過(guò)溫度變形允許長(zhǎng)度,規(guī)范規(guī)定總長(zhǎng)超過(guò)60m應(yīng)設(shè)伸縮縫,有的房屋超過(guò)較多而未設(shè),也未采取其他措施。
③構(gòu)造柱是增強(qiáng)建筑物整體性,抵抗地震作用的重要構(gòu)造措施,過(guò)去不少設(shè)計(jì),構(gòu)造柱的設(shè)置只考慮符合抗震規(guī)范,不考慮實(shí)際已存在的溫度應(yīng)力,認(rèn)為溫度應(yīng)力在規(guī)范上未明確規(guī)定計(jì)算的方法,不考慮不能算是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。因此,設(shè)計(jì)人員對(duì)6層以下住宅,基本上是隔問(wèn)布置構(gòu)造柱,未對(duì)建筑物端部裂縫多發(fā)區(qū)予以重點(diǎn)加強(qiáng)。構(gòu)造柱的布置有的較稀,每隔2~3道內(nèi)橫墻才設(shè),靠近建筑物端部往往也是一視同仁。
④不少磚混房屋熱衷于采用屋頂鋼筋混凝土大挑檐,有時(shí)為平衡懸挑荷重,在室內(nèi)屋蓋部分也要現(xiàn)澆一部分屋蓋板,在二者之間緊密連結(jié)的是外縱墻圈梁,圈梁往往與墻同寬。這樣桃檐、圈梁及現(xiàn)澆屋蓋部分共同組成剛度較大的現(xiàn)澆連續(xù)板如遇溫差變化,產(chǎn)生的溫度應(yīng)力較高,導(dǎo)致墻體不能承受而開(kāi)裂。
⑤采用的磚、砂漿強(qiáng)度等級(jí),越到頂層越低,有些建筑物底部幾層采用MU1O級(jí)磚,M5級(jí)砂漿,而到頂層則為MU7.5級(jí)磚,㎡.5級(jí)砂漿。設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于從強(qiáng)度上考慮,對(duì)溫度應(yīng)力引起的抗剪強(qiáng)度及變形則考慮較少。
3.裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值)是一個(gè)宏觀(guān)的標(biāo)準(zhǔn),即肉眼明顯可見(jiàn)的裂縫,砌體結(jié)構(gòu)尚無(wú)這種標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)其裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,如裂縫寬度對(duì)鋼筋腐蝕,以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國(guó)到現(xiàn)在為止對(duì)外部構(gòu)件(墻體)最危險(xiǎn)的裂縫寬度尚未做過(guò)調(diào)查和評(píng)定。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),墻體的裂縫寬度多大是無(wú)害呢?這是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。因?yàn)樗€涉及到可接受的美學(xué)方面的問(wèn)題。對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu),裂縫寬>0-3mm,通常在美學(xué)上是不能接受的,這個(gè)概念也可用于配筋砌體。而對(duì)無(wú)筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬一些。但是對(duì)于客戶(hù)來(lái)講二者是完全一樣的。這實(shí)際上是直觀(guān)判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu);墻體裂縫;分析;防治
1.前言
近年來(lái),磚混結(jié)構(gòu)多層住宅工程屢屢發(fā)生墻體裂縫。裂縫位置走向不一。有的裂縫由小變大,發(fā)展很快;有的裂縫,發(fā)展到一定程度后就不再增大,給住戶(hù)心理造成很大壓力。因此分析產(chǎn)生裂縫的原因并做好預(yù)防措施,是工程技術(shù)人員的一項(xiàng)重要任務(wù)。近幾年來(lái)通過(guò)對(duì)一些住宅樓的裂縫進(jìn)行考察、分析、研究,對(duì)如何防止墻體裂縫,主要從以下幾方面論述,并采取相應(yīng)措施。
2.產(chǎn)生裂縫的原因分析
(1)由于基礎(chǔ)不均勻沉降造成墻體裂縫
對(duì)于不均勻的地基,設(shè)計(jì)中沒(méi)有把剛度不同的地基進(jìn)行調(diào)整,造成基礎(chǔ)不均勻沉降,墻身受較大的剪力作用,主拉應(yīng)力大于墻體抗拉應(yīng)力,造成了砌體受主拉應(yīng)力而破壞。這種裂縫往往是由沉降較小的一邊向沉降較大的一邊逐漸向上發(fā)展。
(2)由于溫度的變化
因屋面長(zhǎng)時(shí)間受陽(yáng)光幅射,其溫度較墻體高出許多,在炎熱的夏季,屋面溫度是墻體溫度的2倍左右,且在相同溫度條件下,鋼筋混凝土的線(xiàn)膨脹系數(shù)是磚砌體線(xiàn)膨脹系數(shù)的2倍,它使屋面變形比墻體變形大得多。在屋面變形過(guò)程中,產(chǎn)生了很大的推力,作用在墻體頂端的水平推力使墻體與屋面的接觸面受剪,剪力與屋蓋、挑檐或女兒墻的垂直壓力,構(gòu)成墻體雙向應(yīng)力,當(dāng)主拉應(yīng)力大于墻體的抗拉強(qiáng)度時(shí),墻體就會(huì)出現(xiàn)裂縫。
在建筑物的端部,垂直壓應(yīng)力很小,則此區(qū)域的主拉應(yīng)力等于剪應(yīng)力,一般砌體的抗拉強(qiáng)度最低,所以在端部容易出現(xiàn)斜裂縫,對(duì)于灰縫強(qiáng)度不良的砌體則出現(xiàn)水平裂縫。
(3)由于塊石基礎(chǔ)施工質(zhì)量差,造成墻體裂縫。對(duì)于塊石基礎(chǔ),在施工過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格按《施工規(guī)范》施工,砌筑塊石的砂漿不飽滿(mǎn),或采用堆砌的方法施工,造成塊石基礎(chǔ)工程質(zhì)量低劣。樓房交付使用后由于豎向荷載的作用或水平振動(dòng)荷載的作用,造成塊石移位,使整個(gè)基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降,造成砌體受主拉應(yīng)力作用而破壞。
(4)對(duì)于寒冷地區(qū),在設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋置深度的過(guò)程中,只考慮了結(jié)構(gòu)要求而忽視了基礎(chǔ)的冰凍線(xiàn)要求?;A(chǔ)的埋置深度小于該地區(qū)的冰凍線(xiàn),造成基底地基土受凍后膨脹,給基礎(chǔ)施加了向上的作用力,當(dāng)這種作用產(chǎn)生的主拉應(yīng)力大于墻體的抗拉應(yīng)力時(shí),導(dǎo)致了墻體裂縫,尤其經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)后,裂縫更加嚴(yán)重。
(5)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題
①建筑物頂層端部剪應(yīng)力與溫度成正比,與水平阻力系數(shù)、材料彈性模量、建筑物長(zhǎng)度呈非線(xiàn)性關(guān)系,控制溫度應(yīng)力引起墻體裂縫的主要因素有多種,而不是建筑物長(zhǎng)度單一因素,因此用伸縮縫作為控制裂縫的方法是不全面的。
②磚混房屋長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng),如有的住宅,5個(gè)單元連在一起,總長(zhǎng)度超過(guò)溫度變形允許長(zhǎng)度,規(guī)范規(guī)定總長(zhǎng)超過(guò)60m應(yīng)設(shè)伸縮縫,有的房屋超過(guò)較多而未設(shè),也未采取其他措施。
③構(gòu)造柱是增強(qiáng)建筑物整體性,抵抗地震作用的重要構(gòu)造措施,過(guò)去不少設(shè)計(jì),構(gòu)造柱的設(shè)置只考慮符合抗震規(guī)范,不考慮實(shí)際已存在的溫度應(yīng)力,認(rèn)為溫度應(yīng)力在規(guī)范上未明確規(guī)定計(jì)算的方法,不考慮不能算是設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。因此,設(shè)計(jì)人員對(duì)6層以下住宅,基本上是隔問(wèn)布置構(gòu)造柱,未對(duì)建筑物端部裂縫多發(fā)區(qū)予以重點(diǎn)加強(qiáng)。構(gòu)造柱的布置有的較稀,每隔2~3道內(nèi)橫墻才設(shè),靠近建筑物端部往往也是一視同仁。
④不少磚混房屋熱衷于采用屋頂鋼筋混凝土大挑檐,有時(shí)為平衡懸挑荷重,在室內(nèi)屋蓋部分也要現(xiàn)澆一部分屋蓋板,在二者之間緊密連結(jié)的是外縱墻圈梁,圈梁往往與墻同寬。這樣桃檐、圈梁及現(xiàn)澆屋蓋部分共同組成剛度較大的現(xiàn)澆連續(xù)板如遇溫差變化,產(chǎn)生的溫度應(yīng)力較高,導(dǎo)致墻體不能承受而開(kāi)裂。
⑤采用的磚、砂漿強(qiáng)度等級(jí),越到頂層越低,有些建筑物底部幾層采用MU1O級(jí)磚,M5級(jí)砂漿,而到頂層則為MU7.5級(jí)磚,㎡.5級(jí)砂漿。設(shè)計(jì)人員習(xí)慣于從強(qiáng)度上考慮,對(duì)溫度應(yīng)力引起的抗剪強(qiáng)度及變形則考慮較少。
3.裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題
實(shí)際上建筑物的裂縫是不可避免的。此處提到的墻體裂縫寬度的標(biāo)準(zhǔn)(限值)是一個(gè)宏觀(guān)的標(biāo)準(zhǔn),即肉眼明顯可見(jiàn)的裂縫,砌體結(jié)構(gòu)尚無(wú)這種標(biāo)準(zhǔn)。但對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu)其裂縫寬度限值主要是考慮結(jié)構(gòu)的耐久性,如裂縫寬度對(duì)鋼筋腐蝕,以及外部構(gòu)件在濕度和抗凍融方面的耐久性影響。我國(guó)到現(xiàn)在為止對(duì)外部構(gòu)件(墻體)最危險(xiǎn)的裂縫寬度尚未做過(guò)調(diào)查和評(píng)定。對(duì)砌體結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),墻體的裂縫寬度多大是無(wú)害呢?這是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題。因?yàn)樗€涉及到可接受的美學(xué)方面的問(wèn)題。對(duì)鋼筋砼結(jié)構(gòu),裂縫寬>0-3mm,通常在美學(xué)上是不能接受的,這個(gè)概念也可用于配筋砌體。而對(duì)無(wú)筋砌體似乎應(yīng)比配筋砌體的裂縫寬度標(biāo)準(zhǔn)放寬一些。但是對(duì)于客戶(hù)來(lái)講二者是完全一樣的。這實(shí)際上是直觀(guān)判別裂縫寬度的安全標(biāo)準(zhǔn)。

