砖混结构多层房屋墙体裂缝形成的原因及处理原则
砖混结构的多层建筑,由于其施工相对简单,成本较低,目前仍是我国应用较多的建筑结构,大量的应用在住宅和低层的建筑物当中。
砖混结构的多层房屋,墙体是由砌块和粘结材料组砌而成,其整体性差,抗剪、抗拉强度低,一旦由于设计不当或施工质量、材料不合理或环境因素等原因,墙体极易产生裂缝,它不但造成人们心理上的恐惧感,严重的还影响房屋的使用功能,甚至造成建筑物的损坏。墙体裂缝的深层次分析及有效处理,仍是一个尚需探讨和解决的问题。
1.砖混结构的多层房屋墙体裂缝的形成原因
造成砖混结构房屋产生裂缝的主要原因有以下三个方面。
1.1地基承载力不均匀,基础设计不当或未采取有效的结构处理措施,导致建筑物产生不均匀沉降而使墙体产生裂缝。多层建筑设计前,一般由地质勘测单位对工程地质情况进行勘测,并出具《地质勘察报告》,设计人员根据该报告提供的地基物理、力学和水文资料进行房屋的结构设计。但由于地质情况较为复杂,工地场地上往往出现两种地基,如原土层和填土层同时出现,或出现局部的软土层与硬土层,导致基础设计往往采用两种以上的方式,这就导致房屋建成后,产生较大的不均匀沉降,造成墙体开裂。
1.2由于材料热膨胀系数的不一致使房屋顶层端部纵墙出现裂缝。钢筋砼屋面和围梁的热膨胀系数比砖墙的热膨胀系数大,在炎热的夏季,屋面温度比墙体温度高很多,因此,屋面在热膨胀变化过程中产生了较大的温度应力,沿水平方向作用于顶层墙体,在水平推力作用下,墙体内部产生了较大的剪应力,在窗下角出现应力集中,当墙体的抗剪强度小于这个剪力时即出现斜向裂纹。而房屋的纵向尺度大于横向,纵向的温度应力及变形也大于横向,这就是砖混结构房屋顶层纵墙门、窗洞口处易产生裂缝的主要原因。
1.3由于各种荷载直接作用下墙体产生的相应形式的裂缝。由于建筑物超载或稳定性不足而导致墙体产生的裂缝是危及建筑物结构安全的,从建筑物的设计、施工到投入使用都要使建筑物的荷载不超过其承载力限值。
2.墙体裂缝的处理原则
最常见的三类裂缝是温度裂缝沉降裂缝和荷载裂缝。
2.1查清裂缝原因,针对不同成因,明确不同的处理目的。如裂缝封闭、地基加固、砌体承载力恢复、结构补强、减少荷载等。
2.2鉴别裂缝性质。重点是区别受力或变形两类性质不同的裂缝,尤其应该注意受力裂缝的严重性和紧迫性,杜绝裂缝急剧扩展而导致倒塌事故发生。
2.3选用合理的处理方法,要保证效果可靠、切实可行,还要经济合理。
2.4选择合理的处理时间。一般情况下,受力裂缝应及时处理;地基变形最好在裂缝稳定后处理,其中变形不断发展,可能导致结构毁坏的也应及时处理;温度变形裂缝宜在裂缝最宽时处理。
2.5防止处理后再开裂。按照前叙等项要求处理的裂缝,一般可以避免再开裂。此外,对地基变形、温度收缩等变形裂缝,在处理前,可作一段较长时间的观测,寻找裂缝变化的规律,或确定裂缝是否已经稳定。
2.6确保处理工作安全。对处理阶段的结构强度与稳定性进行验算,必要时应采用支护或隔离措施。
2.7加强处理工作的检查验收。必须从准备阶段开始,对材料质量和操作质量进行严格的检查验收。处理完成后,如有必要还可作钻孔取样、荷载试验等检验,以确认处理效果。
3.常用的处理方法简介
3.1填缝封闭:常用材料有水泥砂浆、树脂砂浆等。这类硬质填缝材料极限拉伸率很低、如砌体尚未稳定,修补后可能再次开裂。
3.2表面覆盖:对建筑物正常使用无明显影响的裂缝,为了美观的目的,可以采用表面覆盖装饰材料,而不封堵裂缝。
3.3加筋锚固:砖墙两面开裂时,需在两侧每隔5皮砖剔凿1道长1m(裂缝两侧各0.5m),深50mm的砖缝,埋入钢筋1根,端部弯直钩并嵌入砖墙竖缝,然后用强度为M10的水泥砂浆嵌填密实。
3.4水泥灌浆:有重力灌浆和压力灌浆两种。由于灌浆材料强度都大于砌体强度,因此只要灌浆方法和措施适当,经水泥灌浆修补后的砌体强度都能满足要求。而且具有修补质量可靠,价格较低,材料来源广和施工方便等优点。
3.5钢筋水泥夹板墙:墙面裂缝较多,而且裂缝贯穿墙厚时,常在墙体两面增加钢筋(或型钢)网,并用穿墙"~"筋拉结固定后,两面涂抹或喷涂水泥砂浆进行加固。
3.6外包加固:常用来加固柱,一般有外包角钢和外包钢筋混凝土两类。
3.7加钢筋混凝土构造柱:常用作加强内外墙联系或提高墙身的承载能力或刚度。
3.8整体加固:当裂缝较宽且墙身变形明显,或内外墙拉结不良好,仅用封堵或灌浆等措施难以取得理想效果,就常用加设钢拉杆,有时还设置封闭交圈的钢筋混凝土或钢腰箍筋进行整体加固。
3.9变换结构类型:当承载能力不足导致墙体裂缝时,常采用这类方法处理。最常见的是柱承重改为加砌一道墙变为墙承重,或用钢筋混凝土代替砌体等。
3.10将裂缝转为伸缩缝:在外墙上出现随环境温度而周期性变化,且较宽的裂缝时,封堵效果往往不佳,有时可将裂缝边缘修直后,作为伸缩缝处理。
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