摘要:通過闡述砌體結(jié)構(gòu)上最常見三種裂縫的形式和產(chǎn)生原因,提出了具體的預(yù)防和處理措施,可作為砌體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、裂縫的預(yù)防和處理的依據(jù)。
關(guān)鍵詞:砌體節(jié)后裂縫形式原因預(yù)防處理
砌體結(jié)構(gòu)在施工和使用過程中都可能產(chǎn)生裂縫。引起砌體長(zhǎng)生裂縫的因素有很多,既有地基、溫度、干縮、也有設(shè)計(jì)上的疏忽、施工質(zhì)量不合格及房屋使用性質(zhì)的改變等原因。根據(jù)近年的施工實(shí)踐對(duì)我區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料來看,最常見的裂縫有三類;一是沉降裂縫;二是溫度裂縫;三是荷載裂縫。現(xiàn)在就這三裂縫產(chǎn)生的原因形式和預(yù)防處理措施談一些看法與體會(huì)。
1 沉降裂縫
1.1 裂縫的形式
沉降裂縫是由于地基不均勻產(chǎn)生的,大部分出現(xiàn)在房屋的縱墻山,且上寬下窄,主要有斜裂縫和豎向裂縫,水平裂縫較少。斜裂縫一般發(fā)生在縱墻的兩端,多數(shù)裂縫通過窗口的量個(gè)對(duì)角,裂縫向沉降較大的方向傾斜,且多發(fā)生在墻體下部,上部較少。豎向裂縫多發(fā)生在縱墻中央的頂部和底層窗臺(tái)處。水平裂縫一般在窗間墻的上下對(duì)角處成對(duì)出現(xiàn),且沉降量大的一邊裂縫在下。
1.2 裂縫產(chǎn)生的原因
房屋自身荷載和使用荷載通過墻體、基礎(chǔ)傳到地基土上,地基土承受荷載后,都可能產(chǎn)生不均勻沉降。表現(xiàn)在墻體上,下部受拉,上部剪,而導(dǎo)致墻體裂縫。豎向裂縫是由于窗間承受荷載后,窗臺(tái)墻起著反梁的作用。特別是較寬的窗口或窗間墻承受較大的集中荷載情況下,窗間墻因反向變形過大而開裂。水平裂縫是由于在沉降單元上部受到阻力,使窗間受到較大的水平剪力而發(fā)生的。
1.3 預(yù)防措施
地基不均勻沉降對(duì)墻體內(nèi)部應(yīng)力的影響很復(fù)雜,很難進(jìn)行精確的理論分析而進(jìn)行控制,一般采取構(gòu)造措施來解決:(1)合理設(shè)置沉降縫。凡高差懸殊、長(zhǎng)度過大、平面形狀復(fù)雜、同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的房屋,都應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定,從基礎(chǔ)開始設(shè)置沉降縫,使其各自沉降。(2)提高上部結(jié)構(gòu)的剛度。合理布置墻體,盡量將縱墻拉通,避免斷開。每隔一定的距離設(shè)置衡墻,使內(nèi)外縱墻連接起來,形成具有一定剛度的整體。(3)設(shè)置圈梁。圈梁能加強(qiáng)縱、橫墻的聯(lián)系,增強(qiáng)房屋的空間剛度、整體性和穩(wěn)定性,有利于抵抗不均勻沉降。(4)不宜在墻體上開過大的洞。若必須開設(shè)時(shí),在洞口下設(shè)置磚反拱國(guó)梁或鋼筋混凝土過梁,也可以在以下洞口下設(shè)置磚反拱國(guó)梁或鋼筋混凝土過梁,冶可以在洞口下的砌體內(nèi)增設(shè)鋼筋。(5)合理安排施工工序。先建荷載大的單元,后建荷載小的單元;先施工深基礎(chǔ),后施工易受相鄰建筑影響的房屋,以減少不均勻沉降。對(duì)于荷載較大的房屋,要逐漸均勻的增加荷載,充分利用建筑材料的徐變特性。
2 溫度裂縫
2.1 裂縫形式
溫度裂縫是由于溫度變化而產(chǎn)生的裂縫,是墻體早期裂縫之一,且在墻體的兩端多,中間較少,頂層多,下部少,主要有水平裂縫和八字裂縫。水平裂縫一般發(fā)生在平屋下或屋頂圈梁下沿磚灰縫位置,裂縫沿外墻頂部斷續(xù)分布,兩端較中間嚴(yán)重??v橫墻水平裂縫在轉(zhuǎn)角處交相形成水平包角裂縫。八字裂縫出現(xiàn)在頂層縱墻的兩端,一般在1-2開間范圍內(nèi),嚴(yán)重的向中間和下基層發(fā)展,有時(shí)在橫墻上也可能發(fā)生。雷鋒的寬度一般中間大兩端小。當(dāng)有窗洞時(shí),裂縫沿窗口對(duì)角方向裂開。
2.2 裂縫產(chǎn)生的原因
由于屋頂混凝土和氣體材料的線膨脹系數(shù)相差2倍多,在溫度變化時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件伸長(zhǎng)或縮短的量不同,當(dāng)構(gòu)件變形受到約束時(shí),九在墻體中產(chǎn)生很大的剪應(yīng)力。水平裂縫是由于當(dāng)剪應(yīng)力大于砌體沿水平裂縫沒有完全形成以前,水平剪力產(chǎn)生的墻體斜拉應(yīng)力大于墻體的抗拉強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生的。當(dāng)冷縮時(shí),九出現(xiàn)倒八字縫。由于變形是可逆的,而裂縫是不可逆的,一張一縮則易出現(xiàn)X形縫。
2.3 預(yù)防措施
預(yù)防溫度裂縫的措施可依據(jù)抗或放的原則。所謂抗就是采取構(gòu)造措施加強(qiáng)砌體與其他部件的聯(lián)系,以抵抗溫度產(chǎn)生的應(yīng)力。所謂放就是將溫度產(chǎn)生的應(yīng)力釋放掉,避免其對(duì)建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。
?。?)設(shè)置溫度伸縮縫。按照規(guī)范規(guī)定設(shè)置伸縮縫,縮短房屋的長(zhǎng)度,減小屋面板的變形,從而減小溫度應(yīng)力。(2)減小溫差。屋蓋的變形溫差成正比,所以減少溫差就是減小屋蓋伸長(zhǎng)量。設(shè)置保溫隔熱層是有效辦法之一。(3)削弱屋蓋與墻體的聯(lián)系。這是放的典型措施,可在房屋端部的強(qiáng)頂與去圈梁之間設(shè)置滑動(dòng)層使之溫度應(yīng)力釋放掉。(4)施工措施。通過控制施工質(zhì)量,適當(dāng)提高砂漿強(qiáng)度等級(jí),在墻體兩側(cè)配置鋼筋網(wǎng)等措施是提高頂層砌體的抗裂能力。盡可能避免在較高或較低的溫度條件下施工。
3 荷載裂縫
3.1 裂縫的形式
荷載裂縫是由于結(jié)構(gòu)承載力不足而產(chǎn)生的,即在實(shí)踐中少見,如果一旦出現(xiàn),九對(duì)結(jié)構(gòu)帶來不可預(yù)見的破壞,此類裂縫主要有豎向裂縫和水平裂縫兩種。豎向裂縫主要在軸心受壓條件下,砌體強(qiáng)度不足時(shí)產(chǎn)生。在偏心受壓條件下,在受拉區(qū)將出現(xiàn)與荷載垂直的裂縫,在受壓區(qū)的砌體會(huì)受到破壞。水平裂縫是由于砌體的剛度不足,高厚比超過規(guī)定,將會(huì)發(fā)生平面彎曲,在彎曲構(gòu)件長(zhǎng)度的中點(diǎn)出現(xiàn)破壞。
3.2 裂縫產(chǎn)生的原因
這類裂縫主要是由于人為因素造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力不足而產(chǎn)生的。豎向裂縫主要是使用了強(qiáng)度不足的材料,改變使用功能,增加荷載超過設(shè)計(jì)值等銀色削弱了界面承載力和在使用過程中拆除承受水平力或康側(cè)移的橫墻,導(dǎo)致砌體受壓承載力不足或局部受壓承載力不夠時(shí)產(chǎn)生的;砌體過梁抗彎承載力不足導(dǎo)致跨中彎曲破壞裂縫。水平裂縫是由于支座灰縫抗剪不足,導(dǎo)致支座滑移產(chǎn)生的。
3.3 預(yù)防措施
這類裂縫設(shè)計(jì)上的原因較少,預(yù)防措施主要體現(xiàn)在施工和使用過程中。(1)在施工中,主要是通過提高施工質(zhì)量,嚴(yán)把材料進(jìn)貨關(guān)是預(yù)防此類裂縫產(chǎn)生的最好辦法。(2)使用過程中,不得任意拆除墻體和構(gòu)件,也不得任意加層,特別是不得任意改變使用功能,并對(duì)房屋進(jìn)行及時(shí)維修和保養(yǎng)。
4 處理辦法
砌體出現(xiàn)裂縫,標(biāo)志著裂縫部位的主拉應(yīng)力或主拉應(yīng)變已經(jīng)超過了砌體抗拉強(qiáng)度或極限拉應(yīng)變,輕者影響建筑物的美觀;嚴(yán)重者不同程度削弱砌體的承載力,建筑物的整體性,穩(wěn)定性,耐久性,甚至成為房屋倒塌重大事故的隱患。因此正確分析裂縫產(chǎn)生的原因,辨別裂縫的性質(zhì),觀察裂縫的變化規(guī)律并及時(shí)處理是十分必要的。處理裂縫時(shí),一定在裂縫穩(wěn)定之后進(jìn)行。鑒定裂縫是否穩(wěn)定的方法是:一定在裂縫內(nèi)箝抹石膏或膨脹水泥砂漿,經(jīng)過一段時(shí)間觀察,若嵌抹處保持完整不出現(xiàn)新的裂縫,則說明裂縫趨于穩(wěn)定。處理不同裂縫應(yīng)遵守如下原則:(1)沉降裂縫:絕大多數(shù)裂縫不會(huì)嚴(yán)重惡化而危及結(jié)構(gòu)安全。通過沉降和裂縫的觀察,對(duì)沉降逐步減少的裂縫,待基地穩(wěn)定后,作逐步維修或封閉堵塞處理;若地基變形長(zhǎng)期不穩(wěn)定,可能影響建筑物正常使用時(shí),應(yīng)先加固地基,再處理裂縫。(2)溫度裂縫:一般不會(huì)影響結(jié)構(gòu)安全。通過采用封閉保護(hù)或局部修復(fù)方法處理,在可能條件下,改變建筑物的保溫隔熱構(gòu)造。(3)荷載裂縫:對(duì)承載力或穩(wěn)定性不足或危及結(jié)構(gòu)安全的裂縫,應(yīng)及時(shí)采取卸載,同時(shí)與設(shè)計(jì)部門聯(lián)系,經(jīng)過核算,采取基礎(chǔ)加固,墻體補(bǔ)強(qiáng)。設(shè)置獨(dú)立柱或增設(shè)支點(diǎn)等措施。