民用建筑裂缝的产生与防治

时间:2022-10-29 09:53:32

民用建筑裂缝的产生与防治

摘 要: 砖混结构建筑墙体的抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,损坏建筑物整体性和使用功能,甚至危及安全。墙体裂缝主要有地基不均匀沉降裂缝、温差裂缝及结构性裂缝三类。本人结合接触过的民用建筑裂缝问题,就一般民用建筑结构裂缝的主要表现形式、产生原因、防治措施提出如下浅见,与同行们探讨。

关键词:民用建筑 裂缝

前言

民用建筑物包括的范围很广,其裂缝种类也极其繁多,如斜裂缝、竖向裂缝,水平裂缝等,裂缝的原因也较复杂,如不均匀沉降、温度变化、收缩、冻融、冻胀、湿陷以及荷载作用等。

一、地基不均匀沉降裂缝

1、部位和形状

长条形建筑物的下部纵墙上常会产生八字形裂缝或单方向斜裂缝,下部缝宽较大,向上逐渐缩小,在房屋建成不久就会出现。它的数量和宽度随时间而发展。当沉降积累到一定数值时,基础及上不结构失去了支承,其重量只能由砖砌体承担,使得砌体上产生了附加的拉力和剪力,这种附加力超过砖砌体承载能力后,就出现了裂缝。

2、原因分析

(1)地基土质软弱不均,受压后必然产生过量的不均匀沉降。

(2)基础设计不合理,地基处理不当。

(3)建筑体型布置不合理,如建筑平面复杂、转折多变,房屋过长、长高比过大,建筑立面凹凸、荷载差异较大,开设大门大窗、墙体截面被削弱。

(4)地基含水量不正常变化,如建筑地下水位升高、上下水管道渗漏、地表水渗入地基,长期浸泡,土质软化导致不均匀沉降。

(5)建筑物使用不当,如改变房屋用途、增大荷载等,导致建筑物不均匀沉降,墙体裂缝。

3、防治措施

(1)先勘察后设计,设计综合考虑。在进行结构设计前,应对工程地质进行详细勘察,查明地基土质情况、分布范围、承载力大小,地下水位等水文地质条件,然后按照安全可靠、经济合理,技术先进、方便施工等要求,进行全面分析,权衡利弊,以便使上部结构与地基相互影响,共同工作。对软弱地基和不均匀地基尤其如此。

(2)合理布置建筑体型。建筑平面形状应力求简单,纵墙拉通,避免转折多变,凹凸复杂。建筑立面应尽量避免高低参差,荷载差异大,或开设过大的门窗洞口,削弱墙体。使房屋建筑质量重心与刚度中心基本一致,提高房屋自身抵抗不均匀沉降的能力。

(3)加强上不结构的刚度,提高墙体的抗剪强度。上不结构刚度较强,可以适当调整地基的不均匀下沉。故应在基础顶面及各楼层门窗口上部设置圈梁。

(4)合理设置沉降缝,凡不同荷载、长度过大,平面形状较为复杂,同一建筑物地基处理方法不同和有地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。沉降缝并且要保持足够宽度,施工时防止浇注圈梁时将断开处浇在一起,或转头,砂浆等杂物落入缝内,以免房屋不能自由沉降二发生拉裂现象。

(5)新老或相邻两建筑物之间应保持一定距离,避免对地基产生新的附加应力和应力叠加,引起不均匀沉降。

(6)增强门窗洞口强度。在门窗洞口两边设置钢筋砼窗间墙;为防止底层窗台墙反向弯曲变形开裂,可在窗台墙上部砌体内配置适量钢筋。

(7)施工顺序和施工工艺必须严谨。对立面高低悬殊,荷载变化较大的房屋,应分期分段组织施工。一般应先建荷载较重的高层,后建较轻的低层;先建深基础,后建浅基础,避免增加新的附加应力。砖砌体施工前应浇水湿润,改善砂浆和易性,提高砂浆的饱满度,在施工临时间断处应尽量留置踏步槎,当留置直槎时,必须作成阳槎,并加设拉结钢筋,要解决消灭留阴槎和无拉结钢筋的错误做法。

(8)加强地基的验槽工作,对较复杂的低级,应在基槽开挖后进行普遍针探,待针探出的软弱不稳进行加固以后,方可进行基础施工。

二、温差裂缝

1、部位和形状

温差裂缝是从顶部开始,越往下层裂缝越轻。房屋长高比越大,裂缝越重;条式房屋的中间单元裂缝轻,两端部单元裂缝较重。整体上看,房屋内部墙体比外部墙体裂缝重,而内横墙裂缝较轻,内纵墙裂缝较重。从施工角度看,先天施工时裂缝较轻,冬天施工时裂缝较重。

2、原因分析

(1)内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝这种裂缝多出现在每片墙体的端部,而且集中出现在门窗洞口的角部,呈“八”字形。当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层

墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显,内纵墙和根墙在室内与屋面板之间的温差比相应的外纵墙和山墙与屋面板之间的温差大,所以屋内墙体裂缝比外墙重。

(2)窗户出现水平裂缝、斜裂缝当房屋的长高比较大,而且室内空间比较宽敞高大的房屋,顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝,窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力,使窗台部位的墙体内侧向外扩展,外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。

(3)屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝这种裂缝出现在屋机板底部,顶层QL底部墙体,门过梁上部墙体,裂缝有对贯通墙厚。当升温时,屋面板对顶层QL及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

(4)女儿墙裂缝不少房屋女儿墙连成后发生倒向弯曲,女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂,房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是:钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层,在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂,温差越大房屋越长,面层砂浆越密越厚,这种推力越大,墙体开裂越严重。

3、防治措施。

(1)减少屋面伸缩间距。屋面圈梁伸缩缝的间距不宜超过30m,现浇整体式钢筋砼屋面板,一般每隔6m左右设置柔性分隔缝;在预制屋面板的板端、板边圈梁、墙体之间,留出相应的伸缩缝,让砼构件自由伸缩。

(2)屋面挑檐设计。设计中优先选用内天沟排水;在钢筋砼挑檐表面设置保温隔热层;现浇挑檐每隔10m左右设一道伸缩缝(板断梁不断);将现浇挑檐改为预制。

(3)在钢筋砼屋盖上设置良好的架空保温隔热层。

(4)是增强顶层砌体强度等级。在顶层端部一至二个开间砌体水平灰缝内,设适量的通长钢筋;减少顶层端部墙上窗口宽度,加大顶层窗间墙及边垛的宽度。

三、结构性裂缝

1、部位和形状

结构性裂缝多由于结构应力达到限值,造成承载力不足引起的,是结构破坏开始的特征,或是结构强度不足的征兆,是比较危险的,必须进一步对裂缝进行分析。一般产生在荷载较大的、底层截面尺寸较小的窗间墙、砖柱等处,以及大梁、屋架支座等荷载集中作用的部位。

2、原因分析

(1)结构设计差错:由于结构荷载计算遗漏、设计差错、构造不合理、荷载过大,而构件截面面积小,削弱了砌体承载能力;

(2)砌体内因埋设各种管线,破坏了砌体整体性,减少了砌体截面面积,削弱了砌体;

(3)砌体的施工质量低劣:砌筑用的砖及砂浆强度等级低,砌筑砂浆不饱满,组砌方法不符合要求,砌体存在“通缝”等缺陷,降低了砌体承载能力;

(4)使用不当。改变房屋用途,加大使用荷载和增加振动力,使墙体受到破坏。

3、防治措施

(1)正确进行结构计算和设计。当荷载较大而构件截面尺寸受到限制时,应提高砖和砂浆强度等级,或采用配筋砌体以提高砌体强度;在大梁、屋面支架处设计钢筋砼垫块。

(2)卸载或结构加固补强。对由于荷载过大、砌体强度低,已经产生裂缝的墙体,可采用措施减轻上部结构自重与使用荷载或结构加固补强。如在其顶部砌体内增设钢筋砼梁,承担上部传来的荷载;在原有大梁下设置砖墙,砖柱、分担部分上部荷载,保护已经开裂的砌体;将门窗洞口全部或部分用砖堵砌,增设附壁柱,在已裂砌体外灌注钢筋砼夹板,将已经出现裂缝的砖墙改为钢筋砼墙、柱,以提高其承载能力。

在现实工程当中,引发砖混结构墙体裂缝的原因,可能是上述其单一因素,也可能受多种因素共同影响,当裂缝出现后,要通过认真分析,做出正确判断,采取有效措施控制裂缝发展,确保结构安全,延长使用年限。

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