摘 要:隨著經濟的發展和社會的進步,房屋建筑逐漸增多,人們對房屋建筑的要求也在不斷提高,特別是對如何有效地控制墻體出現的裂縫現象更加關注。生活中不難發現因住房質量問題所引發的經濟糾紛越來越多。目前民眾評判一個建筑物好壞的最基本的標準就是看他是否會出現裂縫現象?;诖四壳皣蚁嚓P部門的重要任務就是研究如何避免建筑物出現裂縫問題。
關鍵詞:砌體結構;房屋墻體開裂;控制措施
引 言
城市用地逐漸緊張,越來越多的高層建筑開始出現,砌體結構是高層建筑中最常使用的一種結構形式,它的特征是可以在所在區域獲取材料,而且費用不高。不過其因為材料以及設計和構造等等的一些要素的存在,較容易出現縫隙。因為人們對于居住氛圍以及建筑品質的規定比較的嚴苛,對縫隙的控制規定也很嚴苛,所以必須形成合理的品質體系。對于砌體結構來講,其用到的材料一般都是脆性的,容易出現縫隙。其出現不僅僅干擾到墻體的品質,使得其無法合理的使用,同時其綜合性以及抗震能力等都會變弱,不論是人的視覺亦或是內心都面對著非常高的壓力。導致縫隙的要素非常多,比如地基以及干縮,或者是設計方面的不利現象。所以,強化砌體構造,特別是新材料砌體結構的抗裂措施,已經成為了目前的相關機構和建筑開發機構等普遍關注的事項。
1 砌體結構產生裂縫的原因
1.1 地基不均勻沉降引起的裂縫
地基不均勻沉降是引起砌體結構房屋墻體開裂的重要因素,地基是房屋建筑的基礎,如果地基工作沒有做好,建成后建筑物會產生沉降現象,而往往這種沉降是不均勻的,降得厲害的與降得輕的就會發生錯位,這就使得墻體中產生拉力或者剪力,當這種力大于墻體自身力時,便會產生裂縫現象。此種類型的裂縫多是斜向,且易發生于門窗洞口附近。
1.2 溫度裂縫
由于氣溫改變,會使得材料出現體積的變化。對于混合結構來講,由于墻體與混凝土屋蓋等結構的溫度線膨脹系數不同,如果氣溫的改變比較的嚴重的話,會在墻體中出現一種力。而這種力超過了一定的數值的話,就容易導致縫隙現象產生。常見的裂縫是在混凝土平屋蓋房屋頂層兩端的墻體上,如在門窗洞邊的八字型裂縫,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(包括外墻)和垂直裂縫。
1.2.1 八字型裂縫
此種裂縫的多發區域是墻體的頂端部分,尤以門窗洞口角部地區最為嚴重。呈現出八字的形狀。當氣溫變高時,屋面板的伸長超過了磚墻的伸長,這樣就使得頂端的墻體收到屋面板伸長帶來的巨大推力而受拉受剪。拉應力以及剪應力具體分布在房屋平面的兩端,而中間部分基本不存在,這就使得墻體兩端出現八字裂縫,如果屋面的保溫隔熱效果很好的話,這種現象就不會很嚴重過,反之,保溫越差,移位越大,裂縫越嚴重,圖1為八字裂縫情況圖。
1.2.2 水平裂縫和包角裂縫
對于那些是平頂的建筑來講,在面板方向會出現此類縫隙,其是因為屋面的變形而導致的力引發的問題,如圖2所示。
1.2.3 外墻裂縫
因為面板和泥漿層之間存在非常大的溫度的改變,導致外墻的底下會受到多種力的干擾而導致外墻根部與平屋面交接處砌體外凸或外墻外傾所產生的。
1.2.4 垂直裂縫
當房屋為現澆鋼筋混凝土結構時,由于收縮和降溫引起的樓(屋)面縮短受到了墻體的限制,使樓(屋)面構件處于受拉狀態。如果房屋過長,或設計時按采暖考慮而實際上未采暖,則可能在樓(屋)面上每隔一定距離發生貫通全寬的裂縫,在四個角發生八字型裂縫。當房屋有錯層時,錯層處地墻體容易產生局部的垂直裂縫,如圖3所示。
1.3 干縮裂縫
干縮裂縫在很大程度上影響了墻體的美觀度。其不屬于結構裂縫,但是它的范圍比較廣,而且數量較多,比其他的裂縫要嚴重。結合砌體結構房屋裂縫的產生的原因,對裂縫產生的處理技術要以防為主,防治結合,從設計、施工以及其他方面進行綜合性管理,這樣才能夠確保房屋砌體結構的安全性。
2 砌體結構房屋墻體開裂控制措施
2.1 提高砌體設計的水平
砌體結構房屋的設計,為了提高傳力的準確程度,要根據力學模型的原理,準確地設計砌體結構的傳力方向,尤其是大梁下面的砌體結構,要先墊上梁墊之后,才能夠進行驗算。圈梁和構造柱的設置,需要根據圈梁和構造柱的受力特點,加強構造物的受力水平,在此基礎上防止砌體結構裂縫的出現,同時提高整個砌體結構的安全性。如果已經發生了裂縫,要對裂縫的狀態進行觀察,包括裂縫的寬度和長度等,在此基礎上采取灌縫技術或者封閉技術,然后再用粘鋼或者碳纖維加固結構,其中灌縫技術要點如下:用開槽機開槽裂縫之后,將槽內的碎渣和灰塵吹拂干凈,可使用熱噴槍吹拂,然后再密封膠密封裂縫。
2.2 防止地基不均勻沉降
由上文地基不均勻沉降引起裂縫的原因可以看出,地基是整個房屋建筑的最基礎部分,如果處置不當,將會產生不同程度的裂縫病害,因此,需要采取措施防止地基的不均勻沉降:首先是根據房屋地基的剛度,將地基劃分為等級一致的若干個單元,然后在地基不同的部位合理設置沉降縫,或者沉降程度不同位置的中間,設置懸挑結構,以供自由沉降。其次是在拉通縱墻的基礎上,合理地布置承重墻體,墻體盡量減少轉折的次數,以防止轉折部位的斷裂,這樣就能夠對不均勻沉降情況進行調整。另外為了讓外縱墻和內縱墻鏈接在一起,兩墻之間每隔一段距離,就要加設一道橫墻,一方面可以提高房屋空間的剛度,另一方面是對沿縱向的不均勻沉降進行調整。再次是通過提高墻體的穩定程度,以及提高墻體的強度,使得房屋主體結構的剛度足以承受荷載的壓力,在整體性方面也不會出現不均勻沉降的影響,尤其是門窗洞口的部分,其斜向裂縫能夠得到很好的控制,可以將圈梁的材質改為鋼筋混凝土,這樣圈梁就具備足夠的剛度了。最后是檢測地基是否存在不良的地基,如若發現,必須及時處理,這樣才能夠繼續基礎的施工。
2.3 溫度收縮裂縫的防治
溫度收縮裂縫具有一定的危害性,其產生的直接原因是溫度,因此對這種裂縫的防治,要從溫度的控制入手:首先是房屋的墻體的長度比較長,在墻體里面設置伸縮縫,尤其是比較容易受到溫度和收縮變形影響而造成應力集中的砌體部位,這些部位發生裂縫的概率最高,因此要加以防范。其次是設置一層保溫隔熱層在屋面之上,保溫隔熱層和剛性面層中間要設置分隔縫,其設置距離小于6m,而且需要和女兒墻保持一定的間距,裂縫的寬度大于或者等于30mm,而且屋面的施工要盡量避免在高溫的季節。最后是將圈梁設置于屋面板下,其材料是現澆鋼筋混凝土,圈梁沿著內外墻進行拉通。位于房屋兩端圈梁下面的墻體,要設置一定數量的水平鋼筋。溫度裂縫的加固設計,最關鍵之處在于控制房屋內的熱量流失,及時散出多余熱量以防溫度偏差過大導致的裂縫。設計人員在規劃房屋結構時,應考慮室內空間結構的布局,必要時設計伸縮縫以滿足溫度變形的要求。具體加固設計措施:①隔熱。住宅房屋使用期間需及時排出多余的熱量,溫度集中度過高易造成墻體膨脹。屋面設計隔熱層及保溫層,在維持室內溫度均衡的條件下,減小了屋面頂層及墻體結構的溫度差異。一般采用新型保溫隔熱材料,根據房屋墻體要求設計成一道或多道隔熱層,有效地控制內溫差異的大小。②伸縮縫。伸縮縫是在墻體與其它房屋結構連接之間留有適宜大小的空隙,溫度變化引起膨脹或收縮變形時,有足夠的空間滿足墻體的伸長或收縮。伸縮縫常設計在屋面、樓面、墻體等結構中,需控制伸縮縫間隙的大小,從而有效地控制溫差拉力造成的開裂。
3 結束語
總而言之,砌體結構房屋墻體具有眾多優點,但是墻體開裂是砌體結構房屋中常見的一種缺陷。砌體結構采用磚、石、混凝土構造而成,這種房屋也被稱之為混合結構房屋。由于砌體結構在設計的時候措施不當,譬如砌體結構局部承壓力不足,以及強度計算方面忽略了構造措施,給裂縫產生留下誘因,另外地基的不均勻沉降和溫度的影響,都會導致砌體結構房屋裂縫的產生,降低結構的承載能力,影響房屋的整體性功能,同時結構的水平荷載抵抗能力也大大減弱,因此有必要提高房屋裂縫產生的處理技術水平,一是提高砌體設計的水平,二是防止地基的不均勻沉降,三是防治溫度收縮裂縫,這樣一來,砌體結構房屋裂縫情況就能得到一定程度的改善。
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作者簡介:楊秀奎(1965-),男,漢族,貴州人,大專,助理工程師,主要從事建筑安裝工作。