砌体房屋裂缝产生原因以及防治措施
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浅谈砌体房屋裂缝产生原因以及防治措施【摘要】通过对砌体结构裂缝的类型和裂缝产生原因的研究,浅谈如何防止和减轻墙体裂缝,从而达到减少和控制砌体裂缝的目的,保证工程安全可靠合理。
【关键词】砌体房屋;裂缝类型;控制措施
一、前言
结合最近所做工程,发现砌体结构虽然不及钢筋混凝土结构应用广泛,但是在一些小的城市、郊区仍然会大量的采用这种结构形式,甚至在北京,许多文物古迹的改造和旧居的翻新也涉及到了这种结构形式,所以对于砌体结构的研究仍应该引起我们的重视。
砌体结构刚度大,抗力能力及抵抗变形能力差,因而,在砌体结构中出现裂缝的现象较为普遍。在住宅建筑中,砌体结构的裂缝问题长期困扰建筑结构设计,建筑砖砌体裂缝不仅种类多,形态各异,而且较普遍,影响建筑美观,造成渗漏水,严重者会降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性。砌体房屋的裂缝中变形裂缝占80%以上,其中温度裂缝更为突出,墙体材料的改革也由于房屋裂缝问题受到影响。因此,如何控制裂缝成为设计人员必须考虑的问题。
二、砌体房屋的主要裂缝类型和原因
砌体房屋中最常见的裂缝类型有温度裂缝、干缩裂缝以及温度干缩裂缝和沉降差异裂缝。引起裂缝的原因很多,有温度变化的影响、砌体干缩问题及房屋沉降的因素。应根据工程实际情况综合判
别。下面简单介绍一下几种裂缝的成因及其形态特征:(1)温度裂缝—主要由屋盖和墙体间温度差异变形应力过大产生的砌体房屋顶层两端墙体上的裂缝。代表裂缝有:门窗洞边正八字形斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈梁下沿灰缝的水平裂缝及水平包角裂缝等。这些裂缝,在各种块体材料的墙上均很普遍,裂缝形态无本质区别,仅是程度上的不同。砌体结构中受温度变化影响比较大的区域是钢筋混凝土屋盖及外墙。温度的变化使钢筋混凝土楼盖产生伸缩变形,钢筋混凝土楼盖本身对温度变化有一定的承受能力,由于钢筋混凝土楼盖在其平面内刚度很大,常引起顶层钢筋混凝土楼盖下墙体的裂缝。
(2)干缩裂缝—主要由于干缩性较大的块材随着含水率的降低而产生较大的干缩变形。尤其在冬季采暖的北方地区,夏秋季节空气湿度大,冬春季节空气干燥,年干湿变化大,干缩变形更为明显。干缩变形早期发展较快,以后逐渐变慢。干缩变形引起的裂缝分布广、数量多、开裂程度也比较严重。具有代表性的裂缝有:1)在建筑物底部一至二层窗台部位的垂直裂缝和斜裂缝。2)在大片墙上出现的底部较重上部较轻的竖向裂缝。3)不同材料和构件间差异变形引起的裂缝。
(3)温度和干缩裂缝—在多数情况下,墙体裂缝由两种或多种因素共同作用所致,但在建筑物上仍能呈现出是以温度或是以干缩为主的裂缝特征。地基沉降不均匀时也导致墙体产生内倾的斜向裂缝。
(4)沉降差异裂缝—主要发生在软土地基上,由于地基不均匀沉降,使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度较差,施工质量和材料强度不能满足要求时,导致墙体开裂。一般发生在纵墙的两端,大部分裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜,并由此向上发展。横墙刚度较大,很少出现这类裂缝。裂缝多在墙体下部,向上逐渐减少,裂缝宽度下大上小。
三、砌体房屋裂缝控制标准
由于裂缝成因的复杂性,按目前条件,尚难以完全避免墙体开裂,而只能使裂缝的程度减轻或无明显裂缝。对于墙体裂缝宽度也没有明显的计算方法,对墙体裂缝的控制采用的是设计及施工的技术措施和适合的裂缝宽度检验。
钢筋混凝土结构的裂缝宽度大于0.3mm时,通常人在感观上很难接受,砌体结构也不例外。尽管砌体结构安全的裂缝宽度可以大些。但砌体房屋主要是住宅建筑,在住宅商品化的今天,砌体结构房屋的裂缝不论是否为0.3mm,只要可见,已成为住户判别房屋是否安全的直观标准,常引起许多法律问题。
因此砌体裂缝宽度应控制在允许裂缝宽度范围内,所谓“允许裂缝宽度”包含下列两层含义:一是指裂缝对砌体的承载力和耐久性影响很小,应不大于钢筋混凝土结构;二是指裂缝在人的感观可以接受的程度。一般情况下允许裂缝宽度不应超过0.3mm,有特殊要求时,不宜超过0.2mm。
四、防治墙体裂缝的主要措施
防治墙体裂缝应采取建筑和结构的综合措施。
一:屋盖上设置保温层和隔热层,减少屋盖与墙体的温差,减少墙体变形,效果最佳,主要为建筑措施:
1.保证屋面保温层性能,采用低含水率或憎水保温材料,防止屋面渗漏,南方则应加设屋面隔热及通风层;
2.外表浅色处理,外墙、屋盖刷白色,可使其内表面降温,可显著提高隔热效果;
3.严格控制块体材料的上墙含水率。
二:采取适当措施,允许屋面或墙体在一定程度上自由伸缩,如屋面设置伸缩缝、滑动层、墙体设置控制缝等,都能有效降低温度或干缩变形应力。
三:通过构造措施,如设置圈梁、构造柱、芯柱。提高砌体强度,加强墙体的整体性和抗裂能力,以减小墙体的变形、减少裂缝。属于砌体房屋普遍采取的抗裂构造措施,研究表明各种措施的有效性如下:
1)提高砌体材料强度等级,不是最有效的防裂措施;
2)合理地布置承重墙,芯柱或构造柱加圈梁能加强整体性,提高抗裂能力;
3)在关键部位和易开裂部位,或已开裂部位采取玻璃纤维砂浆或者玻璃丝网格布砂浆等措施有显著效果;
4)开洞墙体设芯柱和钢筋混凝土带形成的封闭框架式墙体的抗裂性能可提高33%~100%;
四:使用高弹性涂料也能有效地保护已开裂墙体不受外界侵蚀。
五、结论
鉴于砌体结构裂缝的成因复杂,裂缝控制也无具体的标准,给结构设计及裂缝纠纷的处理增加了难度。裂缝的种类很多,我们既不能忽视隐患存在,也不能对裂缝产生恐惧。本文通对裂缝的成因,形态的研究,总结了裂缝的控制措施及设计时的注意事项,希望对于砌体结构裂缝控制方面能够起到一定的作用。
参考文献:
[1]《砌体结构设计规范》(gb50003-20 11). 北京:中国建筑工业出版社,2011
[2]苑振芳,《砌体结构设计手册》. 中国建筑工业出版社,2007