摘要:目前我國經濟飛速發展,人民生活水平也越來也高,對住房需求量也是越來越大,多層磚混結構房屋雖然在一些大的發達城市已經被高層剪力墻結構所取代,但在中小城市多層磚混仍為主要結構結構形式。而裂縫又是磚混結構的一個通病,不但影響建筑物的外觀,同時也影響建筑物的使用壽命及使用功能。在目前住房緊張的情況下,磚混結構設計沒有采取有效措施,施工時為了加快進度,裂縫問題尤為突出。分析裂縫產生原因,在今后設計和施工中采取有效預防措施,避免裂縫產生很有必要。
關鍵詞:磚混結構 裂縫
1 主要裂縫分類及成因
磚混結構按產生原因分類常見主要裂縫主要有:溫度引起的裂縫、砌塊干縮引起的裂縫、地基的變形引起的裂縫。
1.1溫度引起的裂縫
1.1.1內外縱墻和根墻的“八”字形裂縫這種裂縫多出現在每片墻體的端部,而且集中出現在門窗洞口的角部,呈“八”字形。當溫度升高時,屋面板伸長比相應磚墻伸長大,使項層墻體因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉應力和剪應力的分布情況大體是:房屋平面中間為零,兩端最大,因此墻體的兩端部位大多出現“八”字形裂縫,屋面保溫隔熱層的質量越差,屋面板和墻體的相對位移越大,裂縫越明顯,內縱墻和根墻在室內與屋面板之間的溫差比相應的外縱墻和山墻與屋面板之間的溫差大,所以屋內墻體裂縫比外墻重。
1.1.2窗戶出現水平裂縫、斜裂縫當房屋的長高比較大,而且室內空間比較寬敞高大的房屋,頂層外墻常在窗臺部位出現水平裂縫,窗口出現對角斜裂縫。當溫度升高后屋面板伸長對墻產生水平推力,使窗臺部位的墻體內側向外擴展,外墻在水平推力作用下發生側向彎曲而導致開裂。
1.1.3屋面板下面的外墻水平裂縫和外墻陽角的包角裂縫這種裂縫出現在屋機板底部,頂層QL底部墻體,門過梁上部墻體,裂縫有對貫通墻厚。當升溫時,屋面板對頂層QL及墻體產生推力,降溫時,屋面板對墻體產生拉力,墻體抗拉強度不能抵抗水平剪力而導致墻體開裂。
1.1.4女兒墻裂縫 不少房屋女兒墻連成后發生倒向彎曲,女兒墻的根部和平屋頂面交接處墻體外凸或女兒墻外傾,造成女兒墻開裂,房屋的短邊裂縫比長邊明顯。形成這種現象的主要原因是:鋼筋砼屋蓋和屋面的水泥砂漿面層,在氣溫升高后的伸長比磚墻大,磚墻相對阻止屋蓋結構和水泥砂漿面層伸長,因此屋蓋結構和砂漿面層對墻體產生推力導致女兒墻開裂,溫差越大房屋越長,面層砂漿越密越厚,這種推力越大,墻體開裂越嚴重。
1.2砌塊干縮引起的裂縫燒結粘土磚,包括其它材料的燒結制品,其干縮變形相對很小,但變形完成比較快。粘土磚隨含水率的增加而膨脹,在含水率降低時磚不會收縮,即這種膨脹不會因為在大氣溫度中變干而收縮。磚中的含水量取決于原材料的種類和燒制溫度范圍,只要不使用新出窯的滿足了齡期的磚,一般不考慮砌體本身的干縮變形引起的附加應力。當磚從窯中取出時尺寸最小,然后隨著含水率的增加而膨脹,即在潮濕情況下會產生較大的濕脹,而且這種濕脹是不可逆的變形。對于砌塊、灰砂磚、粉煤灰磚等砌體,隨著含水量的降低,材料會產生較大的干縮變形。輕骨料塊體砌體的干縮變形更大。干縮變形的特征是早期發展比較快,當砌體暴露在潮濕的空氣中它開始膨脹,在開始的幾個星期內膨脹最大,膨脹會以很低的速率持續幾年,以后逐步變慢,幾年后材料才能停止干縮。但是干縮后的材料受濕后仍會發生膨脹,脫水后材料會再次發生干縮變形,但其干縮率有所減小。
1.3地基的變形引起的裂縫房屋下面的地基承受整幢房屋的荷載而產生壓縮變形,房屋隨之沉降。當地基土層不一致或土層一致而上部荷載不均勻時,結構物剛度差別懸殊時,地基就產生不同的壓縮變形而形成不均勻沉降,使房屋的墻體中產生彎曲和剪切引起的附加應力。當差異沉降較大時,墻體內產生的拉應力將超過砌體的抗拉強度,墻體中會出現裂縫。地基、基礎、建筑物構成了一個整體、共同工作,其內力和變形形態與土的性質、建筑物與地基的剛度、基礎與建筑物的尺寸形狀、材料的彈塑性性質、徐變等影響因素有關地基不均勻沉降裂縫的形態是多種多樣的,有些裂縫隨時間長期變化,裂縫寬度較寬,有時寬至數厘米。地基變形裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫,常見的有八字裂縫和斜向裂縫,多出現在房屋中下部且發生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。
2 預防裂縫的措施
2.1防止主要由溫度變化引起的砌體結構開裂,宜采取下列構造措施:
2.1.1建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規范》GB5003--2001第6.3.1條的規定外,宜在建筑物頂層墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距宜控制在10~16m。
2.1.2屋蓋上設置保溫層或隔熱層;以減少鋼筋混凝土屋蓋的溫度,達到減少屋蓋溫度變形總量,減輕板(梁)、墻交接面變形裂縫災害的目的。目前較多的做法是將屋面由平頂改成坡頂,并從建筑功能考慮,充分利用坡頂層,提高使用率,減少建設單位或開發商成本。
2.1.3改進施工工藝與施工技術,組砌按規范接槎,砌筑砂漿必須飽滿,加強墻體的整體性。頂層砌體及女兒墻砌筑砂漿強度等級不低于M5。
2.1.4頂層砌體門、窗洞口加小構造柱、小圈梁,與建筑物構造柱、圈梁連接為整體,以改善應力集中現象,以強度、變形性能優于砌體的鋼筋混凝土構件抵抗溫度應力,減輕頂層端部門窗洞口開裂現象。
2.2防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫,可采用下列措施
2.2.1選用干縮值低的墻材。控制砌筑時材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強度砂漿和長度小的磚塊,可以避免磚塊的斷裂,并將細小裂縫均勻分散到各個垂直的灰縫隙中,避免變形和應力集中,累加出現大裂縫;
2.2.2面積較大的墻體采用在墻體內增設構造梁柱的構造措施。如墻體長度超過5m,可在中間設置鋼筋混凝土構造柱:當墻體高度超過3m(120mm厚墻)或4m(≥180mm厚墻)時,須在墻中腰處增設鋼筋混凝土腰梁,或設置伸縮縫:
2.2.3正確掌握各種砌塊使用時的含水率。砌體在生產儲存期、運輸、現場堆放等均要防止被水浸濕,雨季還應做好對砌塊和砌體的遮蓋。施工時,一般提前1~2d灑水稍作濕潤。砌塊含水深度以表層8mm~10mm為宜;
2.2.4構造措施有根據不同砌體材料設置控制縫、設置灰縫鋼筋、在墻體中設置配筋帶等。
2.3防止主要由地基沉降引起的裂縫,應以預防為主,可采用下列措施
2.3.1建筑物的平面、體型盡量簡化、力求簡單;
2,3.2合理設置沉降縫,在建筑物平面轉折處、建筑高度荷載突變處、結構類型不同處以及地基土軟硬交界處設置沉降縫;
2.3.3減輕結構自重;
2.3.4增強建筑物的剛度和強度,設置封閉圈梁和構造柱,特別是增強頂層和底層圈梁,合理布置縱橫墻,采用整體性好、剛度大的基礎形式,大跨度窗臺采用鋼筋混凝土窗臺梁并根據規范要求在窗洞兩側增加構造柱等。
綜上所述,產生裂縫的原因很復雜,所以要預防為主,預防的主要措施是:設計時考慮周全,施工時嚴格按照國家驗收規范和施工圖要求施工質量,監督時嚴格按照國家驗收規范和圖紙把好材料和技術關,對施工中不符合要求的嚴令整改。總之只要認真對待,墻體裂縫是可以預防的。