多层砌体结构房屋墙体裂缝成因分析及防治措施

时间:2022-09-23 08:26:20

多层砌体结构房屋墙体裂缝成因分析及防治措施

摘 要:砌体结构建筑被广泛采用,但是砌体的抗拉、抗剪能力较低,容易在局部产生裂缝,影响建筑物的整体性和使用功能,甚至危及结构安全。本文分析了建筑砖混结构墙体裂缝原因,并提出了防治措施。

关键词:砌体;裂缝;分析;防治

1概况

砌体结构由于施工方便,工程造价低等特点,是我国工业和民用建筑中广泛采用的结构类型之一。在建设过程中,由于地质条件、设计、施工等原因造成砌体结构裂缝,是建筑工程中常见的质量事故。小的裂缝影响观感,大的裂缝造成房屋漏风、漏雨,甚至造成房屋坍塌。本文对裂缝成因进行分析,并对可能出现的裂缝提出预防和治理措施。

2裂缝的成因分类

2.1温度变形引起的开裂

砌体结构中钢筋砼和砌体的材料线膨胀系数不同。夏季因屋面长时间受阳光幅射,屋面温度是墙体温度的两倍左右。加之在相同温度条件下,砼的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍,它使屋面变形比墙体变形大得多。当温度变化时,钢筋砼屋盖、圈梁等与邻接的砖墙伸缩不一、存在着较大的温差变形。墙体裂缝大部分集中在建筑物顶层纵墙的两端1-2开间,严重时可达房屋两端1/3纵长范围。由于变形差使房屋结构开裂破坏。砖混结构单体过长的,如有的住宅,总长超过50m未设伸缩缝。屋顶采用钢筋砼大挑檐,室内屋盖部分也为现浇屋面板。且外纵墙圈梁与墙同宽。这样桃檐、圈梁及现浇屋面板部分共同组成刚度较大的现浇连续板如遇温差变化,产生的温度应力较高,导致墙体不能承受而开裂。在屋面温度变形过程中,产生了很大的推力,作用在墙体顶端的水平推力使墙体与屋面的接触面受剪,剪力与屋盖或女儿墙的垂直压力,构成顶层墙体双向应力,当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体就会出现八字形裂缝。

2.2地基不均匀沉降和冻胀引起的开裂

2.2.1地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分与沉降小的部分产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力和剪力,由

于砌体的抗拉强度很小,所以当这种附加内力超过砌体的强

度时,砌体中便产生裂缝。

2.2.3地基土上层温度降到0℃以下时,冻胀性土中的上部水开始冻结,下部水由于毛细作用不断上升在冻结层中形成冰晶,体积膨胀,向上隆起。而且往往是不均匀的,建筑物的自重往往难以抗拒,因而建筑物的某一局部就被顶了起来,引起房屋开裂。

2.3墙体材料的干缩引起的开裂

施工过程中,将不同干密度的砌块或不同强度等级的砌块混砌于同一道墙上。造成含水率较高的块体收缩变形较大,反之收缩变形较小。这种不均匀变形会使墙中部产生不规则裂缝。

2.4结构构件设计不足,细部结构设计不当

结构设计有差错,由于计算结构荷载时有遗漏、构造不合理而引起墙体裂缝。建筑有层高高差及荷载显著不同的,未设置沉降缝或设置位置不当,基础刚度或整体刚度不足,不均匀沉降量大,造成墙体和地面等开裂。砌体承重结构开洞过大或砌体的承载力如不足,在荷载的作用下,会出现各种裂缝,以致出现压碎、断裂、崩塌等现象,使建筑物处于极不安全的状态,可能导致结构失效。

2.5施工过程中未按规范操作造成开裂

砖砌体的砂浆强度等级低于设计规定,砌体灰浆不饱满。钢筋砼圈梁在转角处接槎较差,圈梁与砖墙的整体约束大削弱,墙体的拉结筋漏放或少放,构造柱伸入墙体的钢筋不按图纸埋放,使墙体抗剪力减小。屋面保温层不按设计要求设置隔热层,保温层厚度不足或湿度过大,影响保温隔热的效果。

2.6地震、爆炸、震动等其他原因

工业厂房设备自重过大,震动超过设计荷载或爆破引起邻近建筑物墙体裂缝砌体裂缝。

3 裂缝的预防措施

3.1设计中防止墙体裂缝措施:

3.1.1建筑布局在平面设计时,注意调整平面几何形状,使较长的外纵墙尽可能在同一平面上。若平面为“H”、“L”、“I”、“T”等形式,用伸缩缝将其分割成若干单元,使外墙避免不利形式。建筑平面尽量规整,避免出现错层或房屋高度不一致时导致温度应力集中。对于在软弱地基上建造的建筑物,采用简单的平面形式,可减少不均匀沉降产生的裂缝。

3.1.2加强房屋整体刚度和强度。合理布置承重墙,设计时应尽量将纵墙拉通,每隔一定距离设置一道横墙,将内外纵墙连接起来,形成一个具有一定空间刚度的整体,以提高调节不均匀沉降的能力。层层设置圈梁,在错层处及房屋不等高处必须设置圈梁。所有圈梁均应在一个水平面内连接成封闭系统,无法在一个水平面内时,必须增加附加圈梁且满足搭接要求。女儿墙上设置钢筋砼圈梁压顶,并且与构造柱连为一体,这样可以抵抗或减缓女儿墙上裂缝的发生。顶层可增加构造柱数量,所有内外纵墙与横向承重墙交接处均设构造柱。降低钢筋砼屋面板的温度,可增强屋面保温层和增加架空层。外墙宽度为370mm时,将钢筋砼圈梁设计成挑耳或外包保温层,避免“冷桥”现象。

3.1.3合理设置伸缩缝。建筑物的长度只是影响温度裂缝的因素之一,设置时考虑建筑物所在的地域气候条件、结构设计措施、施工条件、施工环境及建筑物的材料综合考因素。

3.1.4结构抗裂措施。设计基础时,基础埋置深度要严格参照本地区冰冻线要求进行设计,防止基底地基土冻胀。对建筑墙体,可进行必要的抗裂验算,提出防裂的具体要求和措施。如场地土及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等,综合采用上述抗裂措施。另外在气候干燥、温差较大的地区,应在钢筋砼楼板未配筋表面布置抗温度、收缩钢筋。防治砌体结构房屋顶层墙体裂缝主要应该从减小温度变化幅度,减小屋盖与墙体温度变化差值,减少结构自身徐变,增大墙体抗变形强度等多方面入手。屋顶采用有效的外保温构造,并采用高热阻的保温隔热材料,减小屋盖系统的温度变化幅度。

3.2施工过程中控制措施

严格按施工规范施工,合理安排施工程序,采用分期施工、先建荷载较重的单元,后建荷载较轻的单元;埋置较深的基础先施工,易受相邻建筑物影响的房屋后施工,以减少房屋各部分的不均匀沉降。对于荷载较大的建筑物,荷载宜逐步均匀地增加。严格按照规范要求控制施工进度保证正常的施工间隔让承重结构有充分的硬化和应变时间,减少结构的后期徐变和应力重分布,控制墙体变形。加强对保温隔热层和保护层施工的质量控制,保证屋顶的保温隔热效果。采取措施,如加长、加密顶层墙体构造柱与墙体间的拉接筋,使拉接筋沿墙体通长分布;提高顶层墙体的整体性和极限拉应力,提高窗洞口的整体性,增强窗洞口四角位置抵抗集中应力的能力。控制好墙体砌筑的质量,包括灰缝的饱满度平直度和砌块的搭接错缝位置及搭接长度,杜绝墙体通缝现象。

4常见裂缝的治理措施

4.1若裂缝较小,待逐渐趋于稳定后,只需嵌缝即可。填缝封闭常用材料有腻子、水泥砂浆等。这类硬质填缝材料极限拉伸率很低,应防止再次开裂。若裂缝较大,将墙体裂缝两侧的砖进行部分拆除,用高强度等级水泥砂浆砖补齐或灌以细石砼为使砼与砖砌体结合密实。

4.2砖墙两面开裂严重时,可用ø6钢筋,端部弯直钩并嵌入砖墙竖缝,用M10强度等级的水泥砂浆嵌填。墙面裂缝较多时,可用局部钢筋网外抹水泥砂浆予以加固,钢筋网片可用ø6@100-250双向,膨胀螺栓固定于墙体上,用M10水泥砂浆分层抹实。当裂缝较宽且墙身变形明显,或内外墙连结开裂。可设钢拉杆、封闭交圈的钢筋砼或砼构造柱,进行整体加固。

4.3若因梁下未设砼垫块,导致砌体局部承压强度不足而裂缝,或墙角局部裂缝。可采用后加垫块并对砌体局部拆除重砌等措施。

5结束语

总之,墙体裂缝的处理应采取“预防为主,治理为辅”的原则。设计与施工时在易产生裂缝的位置采取适当的预防措施。设计时设计合理,材料选用得当。在施工时根据工程实际,进行科学仔细的分析,采取合理的技术措施,多层砖混结构房屋墙体裂缝的产生是可以进行有效防治的。

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