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預防磚混墻體裂縫產(chǎn)生的對策研究論文
【摘 要】磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的存在已成為普遍的現(xiàn)象，嚴重降低了墻體的質(zhì)量，如整體性、耐久性和抗震性能等。如何控制墻體裂縫的產(chǎn)生已成為一個必須認真對待的問題。本文對磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫產(chǎn)生的原因及對策進行了研究。
【關鍵詞】磚混結(jié)構(gòu) 墻體 裂縫
一、磚混結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
用磚砌體做承重內(nèi)外墻、鋼筋混凝土做樓板的磚混結(jié)構(gòu)房屋在我國住宅建筑中占較大比重，這是因為它具有如下的優(yōu)點：
(1)易于取材，施工方便：由于能制磚的粘土幾乎到處都有，大規(guī)模的磚瓦廠很多，分布也廣，和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，采用磚混結(jié)構(gòu)可以節(jié)約水泥、鋼材和木材。新砌磚砌體可承受一定荷載，因而可連續(xù)施工；在寒冷地區(qū)，還可采用凍結(jié)法作業(yè)。磚混結(jié)構(gòu)施工不要求特殊的技術設備，因此能普遍推廣采用。
(2)材料性能穩(wěn)定：燒透的磚具有很好的化學穩(wěn)定性和大氣穩(wěn)定性。
(3)保溫隔熱性能好：磚混結(jié)構(gòu)房屋的磚墻保溫性優(yōu)于混凝土墻板和其他墻體材料。正是基于以上諸種優(yōu)點，磚混結(jié)構(gòu)在我國城鄉(xiāng)居民的居住建筑中運用最普遍。
二、磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫原因
1.地基不均勻沉降引起
地基不均勻沉降引起的墻體裂縫主要有斜裂縫、和豎向裂縫等。
�。�1）斜裂縫一般發(fā)生在建筑物的底層縱墻上，斜裂縫產(chǎn)生的主要原因是地基不均勻沉降使墻體承受較大的剪力，從而產(chǎn)生主拉應力破壞導致墻體開裂。一般情況下，地基受到上部荷載的壓力而產(chǎn)生的沉降變形呈凹形，這種中部沉降大、端部沉降小的彎曲在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生正彎矩，使結(jié)構(gòu)中下部受拉，同時端部受剪，當端部地基反壓力梯度很大，墻體的剪應力很高時，形成主拉應力破壞，從而形成縱墻兩端的正八字斜裂縫。當?shù)鼗芯植寇浻膊痪蚪ㄖ锖奢d相差懸殊引起地基局部沉降時，建筑物的局部沉降較大，引起的主拉應力破壞形成局部的斜裂縫。
(2)豎向裂縫。常見的豎向裂縫發(fā)生在底層較大窗洞的窗臺下的墻體上，裂縫上寬下窄。原因在于：底層縱向窗間墻承受上部荷載較大，窗下墻不受上部荷載作用，但窗間墻和窗下墻下的基礎底部均承受地基反力，在該反力作用下，窗臺墻起反梁作用，特別是較大的窗洞口，窗臺墻因反向變形過大而開裂，嚴重時還會擠壞窗口，影響窗扇開啟。底層較大窗洞下墻體上的豎向裂縫問題，屬于磚混結(jié)構(gòu)的固有缺陷。
2.溫度變化引起
常見的磚混結(jié)構(gòu)是由水泥砂漿或混合砂漿等膠凝材料及粘土磚作為豎向承重體系，鋼筋混凝土(預制或現(xiàn)澆)樓蓋作為水平承重體系的結(jié)構(gòu)，其中鋼筋混凝土和磚砌體的材料線膨脹系數(shù)不同，當兩者以相同的溫度升降時,它們的溫度變形相差近一倍，兩者在接觸面上將會產(chǎn)生相對位移。但是，由于鋼筋混凝土屋蓋與墻體之間的連接接近剛性，二者之間存在著較大的相互約束，使此位移受到限制而產(chǎn)生剪應力。由于屋面受到陽光的直射,通常屋面板的溫度變化總是高于墻體,使得這種剪應力更大。由于磚砌體本身的抗拉和抗剪強度很低，當溫度應力大于磚砌體的抗拉和抗剪強度時，墻體會產(chǎn)生抗拉或抗剪破壞，這就是造成墻體開裂的主要原因。如當膨脹產(chǎn)生的應力大于砌體的抗拉強度時，墻體就產(chǎn)生斜向溫度裂縫；當溫度應力超過墻體的抗剪強度時，墻體就產(chǎn)生水平溫度裂縫；由于應力集中的原因,常在門窗洞口角部產(chǎn)生豎向及斜向裂縫。 三、磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的應對措施
1.對建筑結(jié)構(gòu)形式的控制
(1)對屋面結(jié)構(gòu)形式的要求：盡量采用裝配式有擦條系鋼筋混凝土屋蓋、裝配式鋼筋混凝土屋蓋和瓦材屋蓋。這樣可以降低層面的整體性，從而減少層面在溫度作用下的水平位移，使砌體結(jié)構(gòu)內(nèi)力減少。(2)對屋面作法的要求：砌體中的溫度應力與溫差幾乎成直線變化。降低屋面頂板的溫度可以較好地降低頂板的溫差。常用的措施如下：a)細石混凝土防水層和加砌混凝土保溫隔熱層之間加作隔熱層，可刷石灰水或涂滿廢油及噴灑滑石粉。同時，剛性防水層和頂層圈梁上表面之間應作隔離層可干鋪油氈或塑料膜一層等柔性材料，使剛性層自由伸縮，可避免因剛性防水層脹縮變形引起墻體開裂。b)雙層隔熱屋面，即在上述保溫隔熱剛性防水混凝土屋面上，架空18cm高的混凝土小平板，作為第二隔熱層。這樣既保護了防水層不受雨雪侵害和太陽的直接照射，提高了屋面隔熱效果，又大幅度的減少了剛性防水層在高溫季節(jié)因溫度變形而導致墻體開裂。c)屋面做分隔縫，一般三個開間設置一道，室外溫度較高的南方地區(qū)可兩個開間設置一道，縫中用瀝青馬蹄紙之類的柔性材料填充。
2.構(gòu)造措施
(1)層層設置圈梁，而且每個開間或進深都設置，這樣可以增加房屋的整體性以抵抗裂縫的產(chǎn)生。在錯層處級房屋不等高處必須設置圈梁。女兒墻上設置鋼筋混凝土圈梁壓頂，并且與構(gòu)造柱連為一體，這樣可以抵抗或減緩女兒墻上裂縫的發(fā)生；(2)增加構(gòu)造柱數(shù)量，所有內(nèi)外縱墻與橫向承重墻交接處均設構(gòu)造柱(增加的構(gòu)造柱可僅限于頂層)，加強端部構(gòu)造柱是為了加強砌體的整體性；(3)降低鋼筋混凝土屋面板的溫度。有條件時，可對屋面進行綠化，既可有效降低屋面板溫度，又可以改善頂層住戶的居住環(huán)境；(4)設計時盡量減小外挑檐的長度或不設外挑檐；(5)提高頂層磚砌體的抗拉和抗剪強度，提高頂層墻體所采用磚和砂漿的強度等級，并嚴格按施工規(guī)范進行施工，確保砌筑質(zhì)量；為增強頂層端部砌體強度，可在頂層端部從山墻起兩間范圍里，內(nèi)外縱墻窗臺下二皮磚處及承重橫墻上適當設置拉結(jié)鋼筋，沿墻高每500mm設置拉結(jié)鋼筋一道。
3.加強房屋整體剛度和強度
�。�1）合理布置承重墻。設計時應盡量將縱墻拉通，避免斷開和轉(zhuǎn)折：每隔一定距離設置一道橫墻，將內(nèi)外縱墻連接起來，形成一個具有一定空間剛度的整體，以提高調(diào)節(jié)不均勻沉降的能力；
�。�2）合理設置鋼筋混凝土圈梁，圈梁能增強縱橫墻的連接，增強磚混結(jié)構(gòu)房屋的空間剛度和整體性，顯著調(diào)整房屋的不均勻沉降。所有圈梁均應在一個水平面內(nèi)連接成封閉系統(tǒng)；
�。�3）不宜在磚墻上開過大的洞。多層磚混結(jié)構(gòu)房屋底層如窗洞過大，窗臺下墻體易產(chǎn)生反向彎曲而出現(xiàn)裂縫。
4.合理安排施工程序，采用分期施工
先建荷載較重的單元，后建荷載較輕的單元；埋置較深的基礎先施工，易受相鄰建筑物影響的房屋后施工，以減少房屋各部分的不均勻沉降。對于荷載較大的建筑物，荷載宜逐步均勻地增加。
參考文獻：
[1]普法伊費爾，拉姆克等.砌體結(jié)構(gòu)手冊[M].大連:大連理工大學出版社，2004.
[2]許淑芳，熊仲明.砌體結(jié)構(gòu)[M].北京：科學出版社，2004.
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