分析砌體結構中的裂縫種類及控制

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摘   要   砌體結構是我國應用最為廣泛的建筑結構，然砌體結構各種裂縫多有發(fā)生，不僅造成房屋滲漏，甚至會影響到建筑物的結構強度和耐久性。因此，隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，控制砌體結構裂縫 是非常重要的。

關鍵詞     砌體結構   裂縫    裂縫種類   預防  控制 砌體結構是指由塊體和砂漿砌筑而成的墻。柱作為建筑物主要受力構件的結構,特點是整體性較差、抗拉和抗剪強度較低、比較容易產生裂縫。 但砌體結構裂縫有一定原因和客觀規(guī)律，通過對砌體結構裂縫和變形的分析可以提出有針對性的預防和處理措施。 1.裂縫對砌體結構建筑物的危害 砌體結構出現(xiàn)裂縫和產生變形對建筑物的危害主意表現(xiàn)在結構安全性和房屋使用功能兩個方面，砌體結構受力裂縫的出現(xiàn)預示著結構承載力可能不足，結構變形的出現(xiàn)雖然對砌體抗壓承載力沒有直接影響，但貫穿性裂縫的形成會降低結構的整體穩(wěn)定性和抗震性能。外墻、樓板和屋面結構裂縫會影響結構防水，造成房屋滲漏，明顯的結構裂縫或較大的變形會影響建筑物的美觀。   2.裂縫的類型及其產生的原因 砌體結構的房屋的裂縫一般是單因素典型裂縫，而這種裂縫的形態(tài)與產生的原因有較強的對應關系。大致分為溫度收縮裂縫、地基沉降差異裂縫、受力裂縫及干縮裂縫等幾種類型。 2.1溫度裂縫 砌體結構最常見的溫度裂縫是在混凝土平屋蓋房屋頂層兩端的砌體上，如在門窗洞邊的八字形裂縫，平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚（塊）灰縫的水平裂縫，以及水平包角裂縫（包括女兒墻）和垂直裂縫。其次是門窗洞口 45度斜向分布。這類裂縫的產生主要是結構溫度收縮變形不協(xié)調所致。有些溫度裂縫的形成是由于溫差太大的原因，由于混凝土的線膨脹系數(shù)遠大于砌體的線膨脹系數(shù)，所以溫差太大使得兩者的溫度變形差別很大。因此在圈梁和磚墻接觸處產生一個剪應力使磚墻處于受剪及受拉狀態(tài)而出現(xiàn)裂縫。 2.2地基沉降差異裂縫 地基沉降差異是引起砌體結構建筑物裂縫的一個主要的因素。由于地基沉降差異引起的裂縫多為斜裂縫，此類裂縫一般情況下裂而不鼓，往往貫通到基礎。尤其對于軟土地基和濕陷性黃土地基，當?shù)鼗幚聿划敃r，很容易在底層墻體產生斜向裂縫和窗下墻豎向裂縫。在房屋縱橫墻地基不均勻沉降的情況下，將使墻體承受較大的剪切力，當結構剛度稍差、施工質量和材料強度不能滿足要求時，會導致墻體開裂。另外，當房屋層數(shù)相差較多而沒有設置沉降縫時，容易在交接部位產生豎向裂縫!這類裂縫常伴有較大的地基不均勻下沉。 2.3受力裂縫 受力裂縫多出現(xiàn)在抗震設防區(qū)的建筑物上，雖然有圈梁構造柱、鋼筋混凝土現(xiàn)澆板等整體連接，但這也不能完全保證不出現(xiàn)裂縫。比如發(fā)生在房屋底層窗臺處的豎向裂縫，多數(shù)是由于縱墻開窗較大、地基受荷載后變形不均勻、窗臺墻起到反梁的作用而引起的。在鋼筋混凝土條形基礎中，基礎內一般均未設置基礎梁，僅靠圈梁、構造柱等來加強建筑物的整體剛度。當?shù)鼗芎奢d較大時，窗臺墻因反向變形過大而開裂，有些受力裂縫是由于地基沉降不均勻和溫度的雙重因素形成應力而產生的，我們把這種情形也歸為受力裂縫。 2.4干縮裂縫 砌體結構中的混凝土相對于其他結構更容易產生干縮裂縫。因為在砌體結構當中，混凝土在空氣中硬化時，其中的水分更容易逐漸蒸發(fā)!，使毛細孔中形成負壓，隨著空氣濕度的降低、負壓逐漸增大、產生收縮力，當收縮受限制產生的拉應力超過其本身的抗拉強度時混凝土就會開裂而產生干縮裂縫，此類裂縫無方向性，裂縫較細為0.1mm―0.3mm.平常我們看到的有些面層空鼓的斜裂縫,往往也是由于墻體面層空鼓，水泥干縮引起的.陽臺欄板與磚砌體接槎處裂縫多由于混凝土二次澆筑引起.施工時未能在構造柱上留出鋼筋進行搭接和焊接，導致鋼筋混凝土欄板由于溫度變化而使混凝土產生收縮形成裂縫。 2.5其他裂縫 當然裂縫的產生還與材料、施工、環(huán)境及荷載等因素有關。例如施工時，鋼筋的是否調直就是現(xiàn)澆板產生裂縫的一個重要原因。鋼筋未調直就意味著鋼筋受力后達不到屈服強度。隨著混凝土內部拉應力的增大，應變的增長速度超過了應力的增長速度而在板中產生微裂縫。微裂縫隨荷載的增加而發(fā)展，混凝土塑性變形也逐漸增加，最后形成比較明顯的裂縫。 3.砌體結構裂縫的防治措施 3.1預防措施 3.1.1．地質勘探方面  對建筑場地的地基情況進行調查；進行必要而充分的地質勘探，徹底弄清地質條件；及時配合施工、設計單位處理施工中發(fā)現(xiàn)的不良地質問題。  3.1.2設計方面  （1）盡可能使用建筑平面、立面體型簡單。避免高差懸殊、荷載不勻出現(xiàn)的沉降；避免建筑物轉轉多結構整體剛度差；避免建筑單元縱、橫交叉，基礎設置密集、地基中附加應力互相影響重疊加大基礎的沉降量。  （2）房屋的長高比例不宜過大，一般應控制在2.5—3.0。一方面保證房屋的整體剛度；另一方面，使房屋的長度控制在溫度變形允許之內。房屋過長應設置伸縮縫。  （3）相鄰建筑物之間必須留出一定的距離，以保證在地基中附加應力不致擴散和相互影響。如兩建筑物必須彼此相連，在高低或荷載不同部位應設置沉降縫；當高低和荷載差異較大時，在高低單元間采用插入的鋼砼框架結構或簡支架梁式結構。  3.1.3．施工方面  （1）首先要作好地基處理，嚴格控制地基不均勻沉降，尤其對松軟土、填土及濕陷性黃土地基進行必要的夯實和加固處理，避免地基浸水引起不均勻沉降。           （2）嚴格按規(guī)范規(guī)定在適當?shù)奈恢迷O置沉降縫，盡量減小地基的不均勻沉降差，在抗震區(qū)適當設置基礎梁，合理設置伸縮縫，最大間距不超過 50米。 （3）嚴格把好原材料質量關；砌體應上下錯縫，內外搭接，水平灰縫砂漿飽滿度不低于80%，豎向灰縫應采取擠漿或加漿法；砌體的轉角和交換處，應同時砌筑，不能同時砌柱的間斷處，應砌成斜槎，斜槎長度不應小于高度的2/3；半磚和破損磚用量不得超過5%。                             （4）砌體結構現(xiàn)澆混凝土構件澆筑后，在其上覆蓋塑料薄膜和草包或油布，以加強混凝土的保濕、保溫養(yǎng)護。 （5）合理組織施工，在混凝土制作的過程中在下料、攪拌、澆注、振搗等環(huán)節(jié)嚴格進行過程控制。改善水泥性能，合理減少水泥用量，降低水灰比， 要嚴格控制混凝土單位用水量在170㎏/m³以下，水灰比在0.6以下，選用良好的粗、細骨料和合適的坍落度 3.2．出現(xiàn)裂縫后的處理措施 數(shù)量較少的細小裂縫，采取壓力灌漿法修補裂縫。數(shù)量不多的較寬裂縫，可在與裂縫相交的灰縫中，每隔4～5皮磚，用高標號砂漿加細鋼筋填縫。當裂縫較大時，在裂縫兩端及中部用鋼筋砼楔子加固。裂縫較多時，用局部鋼筋網，外抹水泥砂漿加固。墻體外閃、由較大裂縫或內外墻拉結不良時，可用鋼筋拉桿或型鋼加固。墻體截面過小，產生裂縫或強度安全儲備不夠時，應增加墻體截面。具體有：（1）局部或全部堵塞門、窗洞口；（2）墻體一側或兩側增加護壁柱；（3）鋼筋砼套箍或鋼筋網水泥砂漿層加固。 結語： 砌體結構出現(xiàn)裂縫是一種較為普遍的現(xiàn)象，這些現(xiàn)象提醒我們應從設計和施工階段提早采取措施來加以預防。但也需要從設計、施工上共同努力, 采取有針對性的防裂措施, 加大主動控制的力度, 才能提高新建房屋質量的可靠性。只要嚴格執(zhí)行規(guī)定, 做到設計與施工緊密配合, 控制裂縫是完全可以做到的。   依據標準及參考文獻：  [1]王慶霖.砌體結構.北京:中國建筑工業(yè)出版社.1995.  [2]唐岱新, 龔紹熙, 周炳章.《砌體結構設計規(guī)范理解與應用》北京: 中國建筑工業(yè)出版社, 2002. [3]Narendra Taly 著, 周克榮等譯.現(xiàn)代配筋砌體結構 [4]砌體結構設計規(guī)范.北京:中國建筑工業(yè)出版社.2002. [5]國家標準《混凝土結構設計規(guī)范》(GB 50010-2002） [5]國家標準《砌體結構設計規(guī)范》(GB 50003-2001） [6]唐岱新. 砌體結構設計.北京: 機械工業(yè)出版社, 2004