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    砌體結構中溫度裂縫的成因以及控制措施

    時間:2021-07-22 15:32:50點擊量:34

    多年來,砌體結構水平溫度裂縫這一質量通病經常出現在建筑物上,影響建筑物的外觀,同時也影響建筑物的使用壽命及使用功能。

    1.前言

    目前,裂縫是砌體結構質量中最主要也是最難處理的問題之一,當溫度變化幅度較大時,溫差將產生應力和變形,當應力和變一。據有關資料統計,幾乎80%以上的裂縫是由于溫度應力造形超過砌體的正常使用極限時,砌體便會產生裂縫。溫度裂縫一成的。由于砌體結構采用材料的抗拉強度和抵抗變形的能力較般情況下不會直接引起建筑物的破壞,但會影響建筑物的正常使用,例如:墻體風化腐蝕、滲漏、抹灰層脫落和耐久性能的降低等,從而導致建筑物承載能力的降低、整體剛度的減小、抗震性能的降低等。因此,研究砌體結構溫度應力下裂縫產生的原因及對溫度應力實施預防是非常必要的。

    2.溫度裂縫的種類和成因

    (1)內外縱墻和根墻的“八”字形裂縫。這種裂縫多出現在每片墻體的端部,而且集中出現在門窗洞口的角部,呈“八”字形。當溫度升高時,屋面板伸長比相應磚墻伸長大,使頂層墻體因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉應力和剪應力的分布情況大體是:房屋平面中間為零,兩端**,因此墻體的兩端部位大多出現“八”字形裂縫,屋面保溫隔熱層的質量越差,屋面板和墻體的相對位移越大,裂縫越明顯。

    (2)窗臺出現水平裂縫、斜裂縫。當房屋的**比較大,而且室內空間比較寬敞高大的房屋,頂層外墻常在窗臺部位出現水平裂縫,窗口出現對角斜裂縫。當溫度升高后屋面板伸長對墻產生水平推力,使窗臺部位的墻體內側向外擴展,外墻在水平推力作用下發生側向彎曲而導致開裂。

    (3)屋面板下面的外墻水平裂縫和外墻陽角的包角裂縫。這種裂縫出現在屋面板底部,頂層QL底部墻體,門過梁上部墻體,裂縫有時貫通墻厚。當升溫時,屋面板對頂層QL及墻體產生推力,降溫時,屋面板對墻體產生拉力,墻體抗拉強度不能抵抗水平剪力而導致墻體開裂。

    (4)女兒墻裂縫。不少房屋女兒墻建成后發生側向彎曲,女兒墻的根部和平屋頂面交接處墻體外凸或女兒墻外傾,造成女兒墻開裂,房屋的短邊裂縫比長邊明顯。形成這種現象的主要原因是:鋼筋砼屋蓋和屋面的水泥砂漿面層,在氣溫升高后的伸長比磚墻大,磚墻相對阻止屋蓋結構和水泥砂漿面層伸長,因此屋蓋結構和砂漿面層對墻體產生推力導致女兒墻開裂。溫差越大房屋越長,面層砂漿越密越厚,這種推力越大,墻體開裂越嚴重。

    通常情況下,溫度裂縫危害并不大,但對房屋的整體性、耐久性和外觀影響較大,給住戶產生一種不安全感,特別是對商品房銷售影響較大,如遇到地震或水平荷載作用下有可能導致房屋破壞。因此,在設計中,應采取有效措施,防止溫度裂縫產生。

    3.砌體溫度裂縫的特征

    (1)根據砌體材料的特征和砌體結構的特點,墻體裂縫是不可避免的,但是可以在材料、設計、施工等方面采取綜合措施,有效地加以控制。

    (2)溫度裂縫大多分布在頂層,一般樓層分布不多,出現的方式有:墻體水平縫、墻體斜縫和窗角縫。

    (3)溫度裂縫的發展特征。大多數工程在主體竣工時即已出現溫度裂縫,但由于未作粉刷與裝修,一般不易被發現,大多數在工程竣工2~6個月內被發現,特別是經過夏、冬較大溫差之后,但一個冬夏后又逐漸穩定。

    (4)溫度裂縫對結構的安全耐久性的影響。一般不影響安全,但裂縫引起的建筑物滲漏,可能導致鋼筋銹蝕,結構承載能力下降,縮短結構的合理使用年限,使其耐久性降低。

    4.溫度裂縫控制措施

    我國工程技術人員在實踐中,總結出了“防、抗、防”的設計理念以防止結構裂縫,有的體現在現行的各種規范之中。如《砌體規范)GB5003—2001的抗裂措施主要有二條:一是第6.3.1條,即防止房屋在正常使用條件下,由溫差和墻體干縮引起的墻體豎向裂縫,應在墻體中設置伸縮縫;二是第6.3.2條,即為了防止或減輕房屋頂層墻體的裂縫,可采取設置保溫層或隔熱層;采用有檁屋蓋或瓦材屋蓋;增加構造措施等方法?!镀鲶w規范》的其他抗裂措施,如在相關墻體及部位增加鋼筋,采用粘結性好的砂漿,不僅針對干縮小、塊體小的粘土磚砌體結構的,而且對干縮大、塊體尺寸比粘土磚大得多的混凝土砌塊和硅酸鹽砌體房屋,也是適用的。

    但這些措施未考慮我國輻員廣大,不同地區的氣候溫度、濕度的巨大差異和相同措施的適應性。對于溫度裂縫的防治措施,國外已有比較成熟的經驗值得借鑒。一是在較長的墻上設置控制縫(變形縫),這種控制縫和我國的雙墻伸縮縫不同,而是在單墻上設置的縫。該縫的構造既能允許建筑物墻體的伸縮變形,又能通風隔聲和防風雨,當需要承受平面外水平力時,可通過設置附加鋼筋達到。這種控制縫的間距要比我國規范的伸縮縫區段小得多,如英國規范對粘土磚為l0~15m,對混凝土砌塊及硅酸鹽磚一般不應大于6m;美國混凝土協會(AC1)規定,無筋砌體的**控制縫間距為l2~18m,配筋砌體控制縫間距不超過30m.二是在砌體中根據材料的干縮性能,配置**數量的抗裂鋼筋,其配筋率各國不盡相同,從0.03%~0.2%,或將砌體設計成配筋砌體,如美國配筋砌體的**含鋼率為0.7%,該配筋率既可抗裂,又能保證砌體具有**的延性。

    結合**的實際情況,在設計、施工、材料等方面采取綜合措施控制墻體溫度裂縫,并提出如下建議:

    (1)建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足《砌體結構設計規范》GB5003—2001第6.3.1條的規定外,宜在建筑物頂層墻體的適當部位設置控制縫,控制縫的間距宜控制在l0~15m.

    (2)屋蓋上設置保溫層或隔熱層;以減少鋼筋混凝土屋蓋的溫度,達到減少屋蓋溫度變形總量,減輕板(梁)、墻交接面變形裂縫災害的目的。目前較多的做法是將屋面由平頂改成坡頂,并從建筑功能考慮,充分利用坡頂層,提高使用率,減少建設單位或開發商成本。

    (3)改進施工工藝與施工技術,組砌按規范接槎,砌筑砂漿必須飽滿,加強墻體的整體性。頂層砌體及女兒墻砌筑砂漿強度等級不低于M5.

    (4)頂層砌體門、窗洞口加小構造柱、小圈梁,與建筑物構造柱、圈梁連接為整體,以改善應力集中現象,以強度、變形性能優于砌體的鋼筋混凝土構件抵抗溫度應力,減輕頂層端部門窗洞口開裂現象。

    5.溫度裂縫的治理措施

    (1)對溫度裂縫,不要忙于及早治理,等觀察一個熱脹冷縮周期,裂縫不再產生新的變化時再采取治理措施。鑒定裂縫是否穩定方法:可在裂縫內嵌抹水泥漿或玻璃紙。形態完整無損,說明裂縫已基于穩定,不再有較大發展可能性。

    (2)當細小裂縫不影響使用時可不修補,當裂縫造成墻面滲水,可采用嵌補密封膠或水泥漿處理。

    (3)對于裂縫較多且穿墻,影響美觀和正常使用給用戶造成不安全感時。

    6.結束語

    砌體結構中墻體的溫度裂縫是建筑工程質量中的多發病,雖然通常不會影響結構的安全,但影響建筑的美觀、結構的耐久性。并且容易誘發商品房的糾紛。只要我們在設計和施工中重視這一現象,溫度裂縫是可以控制的


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