时间:2021年10月11日 分类:推荐论文 次数:
砖混结构房屋墙体裂缝的原因及防控
张洪涛
摘要:砖混结构是砖砌体和混凝土这两种材料混合建造的结构,由于其造价低、取材方便、性能良好而广泛用于中小城市七层以下的住宅、公寓和公共建筑。砖混结构在建设和使用过程中会出现不同程度、不同形式的裂缝,这已经成为一个较为普遍的现象。文章从对砖混结构房屋墙体裂缝的现状调查入手,深入的分析了墙体裂缝的分布情况及形成原因,并给出了合理解决建议。
关键词:砖砌体;砖混结构;墙体裂缝
1.砖混结构的优势与不足
墙体是建筑物的重要组成部分,对建筑物起承重及围护结构,其质量好坏对建筑物的影响不容忽视。用砖砌体做承重内外墙、钢筋混凝土做楼板的砖混结构房屋在我国住宅建筑中占较大比重,这是因为它具有:易于取材,施工方便;材料性能稳定;保温隔热性能好等优势。但砖混结构也有:砖混结构自重大; 工作量大,劳动强度高,生产效率低; 抗震性能差; 烧制粘土砖大量占用农田等不足之处。
砖混结构材料本身抗拉、抗剪强度低,在温度和地基变形等外界条件下容易产生裂缝,而裂缝的形成对房屋的外观和使用造成了非常不好的影响。造成砖混结构房屋的墙体裂缝主要有以下几种原因。第一,当外界环境的变化引起构件的变形受到约束,或由于温度差异,而使墙体不同部位具有不同的温度变形时,都会在墙体中产生附加应力,之后便引起主拉应力斜裂缝或形成剪应力水平裂缝。第二,由沉降引起的裂缝中,主要是由于地基不均匀下沉引起的。在窗洞口较大时,地基不均匀下沉易在窗台下产生竖向裂缝;地基中局部软硬不均或建筑物荷载相差悬殊引起地基局部沉降时,建筑物的局部沉降较大,引起的主拉应力破坏形成局部的斜裂缝。第三, 工程施工阶段是使业主及工程设计意图最终实现并形成工程实体的阶段,也是最终形成产品质量和工程项目使用价值的最重要阶段。在对一些资料的调查中发现,报道普遍认为施工质量对裂缝的影响十分明显,尤其是住户,把所有的裂缝原因全归罪于施工质量,虽然这种看法具有片面性和不确切性,但这也反映了用户对施工质量的信任程度和对质量的要求。
2.砖混结构房屋墙体裂缝的现状
从近年来的有关砖混结构房屋墙体裂缝的报道可以看到,墙体裂缝问题已经成为一个普遍问题。裂缝的形式、部位等大同小异,引起裂缝的原因也是多种多样的,现在一般讨论的是温度应力、地基不均匀沉降、局部承载力不足、设计施工等原因引起的墙体裂缝。在我国,特别是中西部小城市,砖混结构仍为主要的建筑结构形式。中南地区地处亚热带,夏季炎热,冬季寒冷。在炎热的夏季,日照时间长,屋面温度达60--70℃,而墙体温度只有约40℃;北方地区,气候干燥,降水量小,且由于受全球气温变暖的影响,高温天气增多,年温差大,夏季日温差也较大。尤其是处在海拔较高的地区,昼夜温差大,冬季室内外温差高达40℃左右。室内外的这种温差,使砖混结构房屋的墙体和屋面板间产生不协调的温度变形,建筑物如果长期处在这种环境中,最易产生温差裂缝;根据近年来所搜集的来自全国各地的有关砖混结构墙体裂缝的报道可以看出,多层砖房的墙体开裂已经是一个较为普遍的问题,也是一个值得关注和研究的问题。由此可见,砖混结构房屋墙体裂缝问题是目前比较普遍的工程问题,设计人员一般采取一些有针对性的预防措施,以减少控制裂缝的产生发展。但此类裂缝还是屡屡出现,因此如何采取措施有效地减少或防止裂缝的发生,是摆在工程设计人员面前一个急需解决的问题。
3.裂缝形成的原因及控制建议
3.1基础纵横墙的失控及建议
砖混结构房屋中所采用的基础形式以墙下条形基础为多,按常规方法设计时,条形基础底面宽度是由基础顶面的荷载和地基承载力决定的,即根据竖向力的平衡条件,求出各墙段下单位长度的基础宽度。但是条形基础的纵横交接处由于两向重叠,如按纵横向各自所承受的荷载分别计算基础宽度,则所得出的基础面积实际上小于上部结构所需要的基础面积,以至此处应力较别处大。如不作调整,仅根据由纵横向分别算得的宽度设计,相交处基础因面积减小而使基底反力增大,该处地基沉降会比别处大,容易引起相应墙体产生裂缝。这种情况在地基承载力较低、基础宽度较大时,表现更为突出。忽略这种基础面积重叠计算可能会导致结构处于不安全状态。要对纵横墙相交部位的基础宽度进行修正,使基础得到近似合理的截面尺寸。这种方法简单方便,但经验性强。砖混结构的条形基础是在假定基底反力均匀分布和“基底总面积的形心与基顶总荷载的重心相重合”时进行设计计算的,所以只需要考虑力的竖向平衡。但是在一般的基础工程中,不会对基础尺寸进行局部放大,这在工程施工中是行不通的,所以该方法只能用于理论研究。
3.2局部基础设计时的失控与建议
一般砖混结构房屋为了追求大空间效果,将进入餐厅、门厅等处设计成大洞口,较大洞口处由于无墙体,上部荷载不直接作用在基础上,而是通过洞边柱、墙体将洞口上部荷载传至纵横墙基础上,靠近洞边荷载最大,如果此处仍然按均匀荷载状况做成等宽的墙下条形基础,则会形成洞口跨靠近中部的基础不能发挥全部作用,而靠近洞边的基础面积又不足的现象。在进行基础设计时,为保证基础的整体性,此处基础应连续布置,不得断开或缺省,故此处设联系基础。联系基础上部无荷载传下来,如果联系基础宽度设置不当时,在发生地基变形时,联系基础底面的地基变形必然小于其相邻内纵墙下基础,当沉降差在相邻墙体中引起的应力大于其抗拉强度时,该相邻墙体上容易产生裂缝。
3.3伸缩裂缝的失控及建议
砖混结构中,建筑物单体超长按规范规定必须设伸缩缝,该建筑物在施工阶段,伸缩缝处纵横墙相交的内纵墙墙上出现裂缝。伸缩缝处纵横墙相交的内纵墙体上出现的裂缝,就现行规范来说,是无法避免的。由于现行规范的不完善及各种突发情况的影响,无法确切的对该问题进行研究并解决,但是,在广大工程设计人员和专家学者的不断努力下,现行规范会不断更新,该类问题也会得到妥善的解决。
3.4新老建筑物相邻处基础设计失控及建议
在城市中为了节约土地,往往新建建筑物离原有旧建筑物较近。特别是在旧城改造中,拆除部分旧房并在邻近建造新房屋的情况很多。如果新老建筑物相邻处基础处理不当,紧邻新建筑物的旧建筑物横墙往往会发生倾斜和水平裂缝,纵墙出现斜裂缝,当倾角较大时,房屋上部纵横墙连接处将发生竖向裂缝,严重的则引起房屋局部倒塌。针对这类问题,现行规范给出了一些控制措施,只要采用合理的设计,这类问题是可以得到解决的。
参考文献:
[1]王红光.砖砌墙体裂缝的成因与防治[J].安徽建筑(施工技术研究与应用),2004,02
[2]姚永福.某住宅楼的裂缝分析及加固措施[J].山西建筑,2002,06
[3]苏文辉.中南地区砖混结构顶层墙体温度裂缝的原因及其对策[J].建筑施工,2002,01