论述砌体结构及采空区上砌体结构裂缝产生的原因和防治措施

1、论述砌体结构及采空区上砌体结构裂缝产生的原因和防治措施            论述砌体结构及采空区上砌体结构裂缝产生的原因和防治措施2012-04-28 16:37:31   来源：   评论：0 点击：    摘要:砌体结构是我国建筑行业广泛采用的结构形式。砌体结构的裂缝会影响结构的正常使用,影响结构的耐久性和使用寿命,必须予以足够的重视。论文从温度、不均匀沉降、承载力不足等

2、多角度对砌体结构墙体裂缝产生的原因进行了全面的理论分析,并针对一般砌体结构及采空区上                摘要:砌体结构是我国建筑行业广泛采用的结构形式。砌体结构的裂缝会影响结构的正常使用,影响结构的耐久性和使用寿命,必须予以足够的重视。论文从温度、不均匀沉降、承载力不足等多角度对砌体结构墙体裂缝产生的原因进行了全面的理论分析,并针对一般砌体结构及采空区上砌体结构,提出切实有效的防治措施。关键词:砌体结构 墙体 裂缝砌体结构是

3、我国建筑行业中广泛采用的结构形式,尤其是中小城、镇及矿区。砌体结构在建成后及使用中经常出现裂缝的问题,不仅困扰着设计单位、施工单位、房地产开发商和住户,而且是影响结构正常使用极限状态的主要因素,影响结构的耐久性和使用寿命,必须给予足够的重视。1砌体结构墙体经常出现的裂缝形式1·1斜裂缝这种裂缝常发生在顶层两端部的纵墙、横墙、纵横墙的转角、女儿墙的转角、窗口的两对角处及顶层楼梯间的分户门洞口上角。大部分集中在建筑物两端的几个开间,且沿建筑物两端大中间小。顶层裂缝较多且明显。1·2垂直裂缝垂直裂缝主要有底层窗下墙的竖向裂缝,檐口下女儿墙、过梁端部的垂直裂缝(有时也呈斜裂缝),建

4、筑剖面上有错层的墙体裂缝。1·3水平裂缝这种裂缝最常出现在女儿墙的根部,有时发生在屋面板与女儿墙交接处,有时出现在顶层圈梁下2皮砖的灰缝处,圈梁施工采用硬架支撑时易出现这种裂缝。1·4混合裂缝有时裂缝是斜裂缝和水平裂缝的组合,形成一种混合裂缝,个别情况还有X形裂缝,但这种裂缝出现较少。2裂缝的理论分析出现裂缝的原因是多方面的 、综合的。有温度的影响、地基不均匀沉降、结构设计时结点简化不当等造成承载力不足、施工质量及管理不严格、材料进厂时一些重要的指标不合格而没有检验等都可能引起砌体结构墙体的裂缝。2·1墙体斜裂缝及水平裂缝产生的机理当墙体水平抗剪强度较低,Omax

5、>fvk时,在墙体与屋面板交接处或在其下的砖墙中出现水平裂缝、水平包角裂缝,这就是顶层山墙、女儿墙出现水平裂缝的原因。外纵墙一般不是承重墙,因而水平裂缝比山墙轻。在房屋顶层竖向压力很小,主拉应力近似等于水平剪力,当墙水平灰缝的抗剪强度较高,墙体的弯曲抗拉强度较低,OptOmax>ftm,k时,在墙体中产生斜裂缝,在外纵墙两端呈八字形裂缝,裂缝走向与垂直方向夹角e' 45°。其它层温度变化引起的墙体裂缝机理也是如此,但其温度裂缝相对较少。像学生公寓常设有室外通长的封闭阳台,由于墙体较长,又均无采暖措施,随季节变化温差很大,因而产生较大温度应力,在各层阳台栏板砌体与阳

6、台底板或堵头梁交接处均有水平裂缝产生。分析公式(1)可得出温度应力max与温差、水平阻力系数成正比,而与建筑物的长度、混凝土的弹性模量、墙体的厚度、屋面板的厚度呈非线性关系。数值分析可知当建筑物长度较小时,max随之呈非线性增长,但当超过30m时,对建筑物长度的影响很小;当屋面板厚度、屋面板采用的混凝土弹性模量越大,墙体内产生的max就越大,而墙体厚度越大,产生的温度应力越小。2·1·2不均匀沉降引起的裂缝地基不均匀沉降也会引起砌体结构的裂缝,体型均匀、等高的长条形砌体结构的质量中心居中,中部沉降大,两端较小,不同沉降使建筑物正向整体受弯,端部还受剪,因而在建筑物两端下部产

7、生八字形裂缝。如果建筑物中部沉降比两端沉降小时,便形成倒八字形裂缝。这些裂缝大部分都发生在建筑物纵墙两端窗口的两对角。此外当建筑立面高差较大,而设置的沉降缝宽度不够或被碎砖等建筑垃圾填塞时,也会引起高度较低的纵向墙体上的斜裂缝。在已建的砌体结构建筑物较近地方若有新高层建筑施工,其基础开挖较深,基础施工中的人工降水、扰动土范围较大,会使原有砌体结构产生新的不均匀沉降出现斜裂缝。地基软土层厚度不均、建筑两部分层高较大、建筑平面设计凸凹较多等,都会因此产生不均匀沉降而出现斜裂缝。2·2墙体垂直裂缝产生的机理2·2·1温度变化引起的垂直裂缝砌体结构的底层窗台以下通长墙体及

8、檐口下墙体长度较大,在北方寒冷地区,冬夏温差、室内外温差及地面上下两部分温差变化都很大,窗台下通长的墙体暴露在大气中,温度变形大,而埋在地下的墙体部分温度变形小,冬季气温剧降时,基础约束地面上砖墙的收缩,在墙体中产生温度应力,若其大于砌体的抗拉强度,墙体出现垂直裂缝。檐口下墙体裂缝机理亦相同。另外在钢筋混凝土过梁端部墙体常出现竖向或带倾斜裂缝,这是由于钢筋混凝土温度变形是砖砌体的两倍,在二者交接处产生较大的温度应力而引起墙体裂缝。2·2·2沉降引起的垂直裂缝底层窗下墙垂直裂缝,由于窗下墙和窗间墙受荷载相差悬殊,窗间墙下基础沉降比窗台墙下基础沉降大,使窗下墙呈反向弯曲变形,在

9、中部产生弯曲拉应力,当此应力超过墙体抗拉强度时,在窗下墙顶部出现竖向裂缝,且上宽下窄。若沿砌体结构长方向有地基沉降突变,墙体将在沉降量大的一端拉裂出现竖向裂缝。2·2·3承载力不足而产生的垂直裂缝砌体结构大都是低多层建筑,设计者往往重视程度不够,好多凭经验设计,不做认真计算,或者支座及节点简化与实际情况不符,造成承载力不足。例如,梁下砌体局压不够而产生裂缝;有些住宅设计中门过于集中处的墙垛、底层窗间墙的承载力未经计算,实际承载力不足而产生裂缝;有些圈梁兼过梁设计,钢筋配置按计算确定,但支座处的反力没有按连续梁计算。距离较近的门窗过梁,施工时往往浇筑成整体连续梁,而设计时均按

10、简支梁计算,使实际支座反力比按简支梁计算增加25%,不仅局部承载力可能不够,而且几层增加的支座反力累计起来还可能引起底层窗间墙承载力不足而出现墙体裂缝。这种因承载力不足而引起的裂缝发现后应立即采取措施,因为砌体材料砖石、砌块都是脆性材料,抗拉强度较低,破坏较突然。                     论述砌体结构及采空区上砌体结构裂缝产生的原因和防治措施2012-04-28 16:37:31&

11、#160;  来源：   评论：0 点击：    摘要:砌体结构是我国建筑行业广泛采用的结构形式。砌体结构的裂缝会影响结构的正常使用,影响结构的耐久性和使用寿命,必须予以足够的重视。论文从温度、不均匀沉降、承载力不足等多角度对砌体结构墙体裂缝产生的原因进行了全面的理论分析,并针对一般砌体结构及采空区上                3裂缝预防及控制

12、方法3·1温度裂缝的控制及预防措施从裂缝分析机理中可知,要减少和控制温差裂缝,必须尽量降低墙体内产生的最大剪应力max,同时提高砌体的抗拉强度和抗剪强度。因此要在设计、施工、材料选择、构造措施等各个环节中,采取以下措施。1)减少温差。寒冷地区保证保温层有足够的厚度,特别是保温兼找坡的做法,要注意端部的保温层厚度,必须要进行热工计算来确定有效、经济的厚度。若女儿墙外挑,在挑檐部分也要做保温层。建议北方寒冷及严寒地区保温层厚度大于现行图集中的数值,减少屋面板的温度变形。另外基层要干燥、平整,保温材料采取有效的防雨、防潮措施。南方地区屋顶最好设计架空层等隔热层,面层设反辐射层。施工时要做好

13、施工组织设计,顶层封顶后,要及时做保温隔热层,控制屋面板的温度,减少墙体的温度应力。2)减少约束、降低Cx。屋面铺设结构层、保温层、刚性防水层时,在结构层及保温层、刚性防水层与女儿墙之间留一条23cm伸缩缝,并用防水油膏等柔性材料填塞,隔断或有效阻止结构层、保温层、防水层因温差变化产生的温度应力传递给女儿墙,减少水平裂缝。在非地震区,也可以在屋面板与墙体交接处设滑动层(如垫油毡等),减少裂缝,但这种做法削弱砌体的空间刚度,用时要慎之,权衡利弊。3)提高砌体的抵抗能力。据裂缝机理可知,提高砌体抵抗能力的直接方法,就是提高砌体的抗剪强度和抗拉强度。提高砂浆、砖的强度等级,确保砂浆有良好的和易性,是

14、提高砖砌体结构抗拉、抗剪强度有效措施。房屋顶层受温度作用最大,设计时不能只考虑竖向压力较小而忽视温度应力的影响,因此顶层墙体的砂浆强度不能低于M5·0,砂浆配合比要严格控制。砖上墙前一天浇水,墙体必须采用“三一”砌砖法,灰缝要饱满,以提高砌体的强度。顶层窗过梁采用现浇钢筋混凝土过梁,支承长度不小于240mm,有效地控制顶层墙体的裂缝。在纵横墙交接处设置构造柱,沿女儿墙长度方向3m左右设一个钢筋混凝土构造柱与混凝土压顶整浇。严禁干砖上墙,接茬要规范,顶层圈梁采用L形,圈梁下的孔洞要及时封堵,控制女儿墙的裂缝。门窗洞口上的过梁做成L形,尽量减少钢筋混凝土外露面。在宽大的窗口下部加设钢筋混

15、凝土窗下梁,增强墙体的抗拉强度,防止窗下墙产生裂缝。4)增加山墙厚度、尽量减少屋面板厚度、降低混凝土的标号。北方寒冷地区山墙370mm厚、严寒地区490mm,山墙顶层砂浆标号不低于M7·5,是防止山墙裂缝兼顾保温有效且经济的方法。建筑物顶层结构层在满足承载力的前提下,尽可能降低板厚和混凝土标号,力求降低墙体中的温度应力。3·2沉降裂缝控制1)砌体结构的平面设计尽量减少凸凹,剖面设计尽量减少错层,力求体型简单,复杂的型体不仅减弱建筑物的整体刚度,而且使构造处理复杂。若由于使用功能等原因实现不了时,或建筑物高差、荷载相差过大时,都要按规范的规定合理地设置沉降缝。沉降缝要有足够的

16、宽度,施工过程中要采取措施防止砂浆、碎砌块等落入缝内,保证各沉降单元自由沉降。控制砌体结构的长高比。2)加强结构的整体刚度,增设圈梁。3·3承载力不足引起裂缝的预防措施梁的支座简化一定要与实际相符,若按简支梁计算,设计的梁垫要与大梁分开制作。当梁垫尺寸较大时,施工单位不得未经计算将预制梁垫改成与梁整浇,否则梁端会受较大的约束而产生弯矩,使墙体偏心受压,承载力降低。不得随意将较窄窗间墙两侧的简支过梁改成连续过梁。此外还要严格控制施工质量,保证砂浆、组砌墙体达到设计的砌体强度。3·4采空区上砌体结构裂缝控制1)建筑物应尽量布置在未受采动影响区,不应布置在采动严重影响区。建筑物体型力求简单,基底应放在可靠的持力层上。2)整体应具有足够的柔性,以适应地表的变形,减小地表变形所产生的附加应力。如设置变形缝、尽量减小建筑物单元长度等。不宜横跨采空区2个或2个以上区域。3)提高建筑物各单元或小面积建筑物的刚度和整体性,增强其抵抗地表变形的能力。增加钢筋混凝土圈梁,加密设置构造柱、联系梁及改变结构形式等。4)建筑物位于采动影响区