2022年砖混结构墙体裂缝成因研究与防治措施.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用砖混结构墙体裂缝的成因分析与防治措施 转 最近做砖混结构 找了不少资料传上共享 摘要:文章分析了墙体裂缝的产生缘由,阐述了裂缝宽度的标准问题,并提出了在设计、施工中相应实行的防治方法和措施,供参考;关键词:砖混结构;墙体裂缝;分析;防治1. 前言近年来,砖混结构多层住宅工程屡屡发生墙体裂缝;裂缝位置走向不一;有的裂缝由 小变大,进展很快;有的裂缝,进展到肯定程度后就不再增大,给住户心理造成很大压 力;因此分析产生裂缝的缘由并做好预防措施,是工程技术人员的一项重要任务;近几年 来通过对一些住宅楼的裂缝进行考察、分析、讨论
2、,对如何防止墙体裂缝,主要从以下几 方面论述,并实行相应措施;2. 产生裂缝的缘由分析1)由于基础不匀称沉降造成墙体裂缝对于不匀称的地基,设计中没有把刚度不同的地基进行调整,造成基础不匀称沉降,墙身受较大的剪力作用,主拉应力大于墙体抗拉应力,造成了砌体受主拉应力而破坏;这 种裂缝往往是由沉降较小的一边向沉降较大的一边逐步向上进展;2)由于温度的变化因屋面长时间受阳光幅射,其温度较墙体高出很多,在酷热的夏季,屋面温度是墙体 温度的 2 倍左右,且在相同温度条件下,钢筋混凝土的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的 2 倍,它使屋面变形比墙体变形大得多;在屋面变形过程中,产生了很大的推力,作用在 墙体顶端
3、的水平推力使墙体与屋面的接触面受剪,剪力与屋盖、挑檐或女儿墙的垂直压 力,构成墙体双向应力,当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体就会显现裂缝;在建筑物的端部,垂直压应力很小,就此区域的主拉应力等于最大剪应力,一般砌体 的抗拉强度最低,所以在端部简单显现斜裂缝,对于灰缝强度不良的砌体就显现水平裂 缝;1 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用3)由于块石基础施工质量差,造成墙体裂缝;对于块石基础,在施工过程中没有严 格按施工规范施工,砌筑块石的砂浆不饱满,或采纳堆砌的方法施工,造成块石
4、基础 工程质量低劣;楼房交付使用后由于竖向荷载的作用或水平振动荷载的作用,造成块石移 位,使整个基础产生不匀称沉降,造成砌体受主拉应力作用而破坏;4)对于冰冷地区,在设计基础埋置深度的过程中,只考虑了结构要求而忽视了基础 的冰冻线要求;基础的埋置深度小于该地区的冰冻线,造成基底地基土受冻后膨胀,给基 础施加了向上的作用力,当这种作用产生的主拉应力大于墙体的抗拉应力时,导致了墙体 裂缝,特殊经过多次冻融循环后,裂缝更加严峻;5)在结构设计上存在的问题建筑物顶层端部剪应力与温度成正比,与水平阻力系数、材料弹性模量、建筑物长 度呈非线性关系,掌握温度应力引起墙体裂缝的主要因素有多种,而不是建筑物长度
5、单一 因素,因此用伸缩缝作为掌握裂缝的唯独方法是不全面的;砖混房屋长度过长,如有的住宅,5 个单元连在一起,总长度超过温度变形答应长度,规范规定总长超过 60m应设伸缩缝,有的房屋超过较多而未设,也未实行其他措施;构造柱是增强建筑物整体性,抗击地震作用的重要构造措施,过去不少设计,构造 柱的设置只考虑符合抗震规范,不考虑实际已存在的温度应力,认为温度应力在规范上未 明确规定运算的方法,不考虑不能算是设计错误;因此,设计人员对 6 层以下住宅,基本 上是隔问布置构造柱,未对建筑物端部裂缝多发区予以重点加强;构造柱的布置有的较 稀,每隔 2 3 道内横墙才设,靠近建筑物端部往往也是一视同仁;不少砖
6、混房屋热衷于采纳屋顶钢筋混凝土大挑檐,有时为平稳悬挑荷重,在室内屋 盖部分也要现浇一部分屋盖板,在二者之间紧密连结的是外纵墙圈梁,圈梁往往与墙同 宽;这样桃檐、圈梁及现浇屋盖部分共同组成刚度较大的现浇连续板如遇温差变化,产生 的温度应力较高,导致墙体不能承担而开裂;采纳的砖、砂浆强度等级,越到顶层越低,有些建筑物底部几层采纳 mu1o级砖, m5 级砂浆,而到顶层就为 mu7.5 级砖, .5 级砂浆;设计人员习惯于从强度上考虑,对温度 应力引起的抗剪强度及变形就考虑较少;2. 裂缝宽度的标准问题2 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页精选学习资料 - -
7、 - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用实际上建筑物的裂缝是不行防止的;此处提到的墙体裂缝宽度的标准 限值)是一个宏观的标准,即肉眼明显可见的裂缝,砌体结构尚无这种标准;但对钢筋砼结构其最大裂缝宽度限值主要是考虑结构的耐久性,如裂缝宽度对钢筋腐蚀,以及外部构件在湿度和抗冻融方面的耐久性影响;我国到现在为止对外部构件0-3mm,通常在美学上是不能接受的,这个概念也可用于配筋砌体;而对无筋砌体好像应比配筋砌体的裂缝宽度标准 放宽一些;但是对于客户来讲二者是完全一样的;这实际上是直观判别裂缝宽度的安全标 准;3. 防止墙体开裂的详细构造措施3.1 防止混凝土屋盖的温度变化与砌体干缩变
8、形引起的墙体开裂措施1)屋盖上设置保温层或隔热层;2)在屋盖的适当部位设置掌握缝,掌握缝的间距不大于 30m;3)当采纳现浇混凝土挑檐的长度大于 12m时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于 20mm,缝内用弹性油膏嵌缝;4)建筑物温度伸缩缝的间距除应满意砌体结构设计规范的规定外,宜在建筑物墙体的适当部位设置掌握缝,掌握缝的间距不宜大于 30m. 3.2 防止主要由墙体材料干缩引起裂缝的措施1)掌握缝的设置位置:3.2.1设置掌握缝b. 在墙的厚度突然a. 在墙的高度突然变化处设置竖向掌握缝;变化处设置竖向掌握缝;c. 在不大于离相交墙或转角墙答应接缝距离之半设置竖向掌握缝; d. 在门、窗洞
9、口的一侧或两侧设置竖向掌握缝;e. 竖向掌握缝,对 3 层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于 3 层的房屋,可仅在建筑物 1 层-2 层和顶层墙体的上述位置设置; f. 掌握缝在楼、屋盖处可不贯穿,但在该部位宜做成假缝,以掌握可预料的裂缝; g. 掌握缝做成隐式,与墙体的灰缝相一样,掌握缝的宽度不大于 12mm,掌握缝内应用弹性密封材料,如聚硫化物、聚氨酯或硅树脂等填缝;2)掌握缝的间距:a. 对有规章洞口外墙不大于 6mm;b. 对无洞墙体不大于 8m及墙高的 3 倍; c. 在转角部位,掌握缝至墙转角的距离不大于 4.5m. 3.2.2 设置灰缝钢筋3 / 23 名师归纳总结 -
10、- - - - - -第 3 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1)在墙洞口上、下的第一道和其次道灰缝,钢筋伸入洞口每侧长度不应小于 600mm;2)在楼盖标高以上,屋盖标高以下的其次或第三道灰缝,和靠近墙顶的部位;3)灰缝钢筋的间距不大于 600mm; 4)灰缝钢筋距楼、屋盖混凝土圈梁或配筋带的距离不小于600mm;5)灰缝钢筋宜采纳钢筋焊接网片,横筋间距不宜大于200mm;6)对匀称配筋时含钢率不少于 0.05 ; 7)灰缝钢筋宜通长设置,当不便通长设置时,答应搭接,搭接长度不应小于 55d;8)灰缝钢筋两端应锚入相交墙或转角墙中,
11、锚固长度不应小于 1m;9)灰缝钢筋应埋入砂浆中,灰缝钢筋砂浆爱护层,上下不小于 3mm,外侧小于 15mm,灰缝钢筋宜进行防腐处理;10)当利用灰缝钢筋作砌体抗剪钢筋时,其配筋量应按运算确定,其搭接和锚固长度尚不应小于75d 和 300mm;11)不配筋的外叶墙应设掌握缝,掌握缝间距不宜大于 6m; 12)设置灰缝钢筋的房屋的掌握缝的间距不宜大于 30m.3.3 设计者重视抗裂构 造的设计设计者在设计过程中,除对强度做必要运算的同时,应针对建筑墙体的详细情形,进 行必要的抗裂验算,提出防裂的详细要求和措施,从源头上防止裂缝的产生;也可依据建 筑物的详细情形,如场地土及地震设防烈度、基础结构布
12、置型式、建筑物平面、外形等,综合采纳上述抗裂措施;3. 终止语通过对建筑物常见裂缝的分析讨论和实践证明,砖混结构的墙体裂缝虽然不行防止,但只要设计合理,确保施工质量,选用材料得当,建筑物的裂缝是可以从根本上得到掌握 的;多层砖混结构房屋的抗震设计 探讨砖混结构由于选材便利、施工简 单、工期短、造价低等特点,多年 来砖混房屋是我国当前建筑中使用 最广范的一种建筑形式;其中民用 住宅建筑中约占 90%以上;砖混结构 多采纳粘土砖和混合砂浆砌筑,通 过内外砖墙的咬砌达到具有肯定整 体连接性的目的;在地震设防地 区,多层砖混砌体房屋由于组成的 基本材料和连接方式打算了其脆性 性质,变形才能小,导致房屋
13、的抗4 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用震性能较差;因此改善砌体结构延 性,提高房屋的抗震性能具有极其 重要意义;依据现行建筑抗震设计 规范、砌体结构设计规范,结合自 身设计的实践体会,我认为,在多 层砖混房屋抗震设计上应留意以下 几方面;一、科学布局建筑平面和立面建筑平面和立面的规整性是整 个结构设计中一个特别基础、重要 的内容;抗震设计中,建筑平面、立面宜尽可能简洁、规章,结构质 量中心与刚度中心相一样;对于结 构平面布置不规章的房屋质心与刚 度中心往往不简单重合,在地震作
14、 用下会产生扭转效应,大大加剧地 震的破坏力度;对体型不规章的房 屋应留意偏离结构刚心远端墙段的 抗震验算;建筑立面应防止头重脚 轻,房屋重心尽可能降低,防止采 用错落的立面,突出屋面建筑部分 的高度不应过高,以免地震时发生 鞭梢效应,同时应掌握好结构竖向 强度和刚度的匀称性;建筑设计应符合抗震概念设计 的要求,不应采纳严峻不规章的设 计方案,即使不行防止时,也应尽 量在适当部位设置防震缝,将体型 复杂,平面特殊不规章的建筑布局 分割成几个相对规章的独立单元;在实际工程设计中,应尽可能兼顾 建筑造型,又满意使用功能要求的 前提下,将平面布置、立面外观造5 / 23 名师归纳总结 - - - -
15、 - - -第 5 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用型设计得较为规整、简洁、美观大 方;同时又能有效地提高工程的抗 震性能;二、砌体房屋的总层数及总高 度不应当超限值历次震害证明,砌体房屋的层 数越多,高度越高,它的地震破坏 程度越大,所以掌握砖砌体房屋的 总高度及总层数对削减地震时带来 的震害有很大的作用;现行建筑抗 震设计规范 gb500112001)对多 层砌体房屋的总高度和总层数有了 强制性规定:多层砌体房屋的总高 度及层数应满意表 1 中的限值;表 1 房屋的层数和高度限值 m)注:室内外高差大于 0.6m 时,房屋总高度应
16、答应比表中数据 适当增加,但不应多于 1.0m)在设计中房屋总高度及总层数 应同时满意上标的限值,由于楼盖 重量占房屋总重的一半左右,房屋 总高度相同,多一层楼盖就意味着 增加半层楼的側向地震作用,同时 加大对底部的倾覆力矩;在中、强 地震作用下,因倾覆力矩过大,使 得底部墙体产生过大的压力或剪刀 而被破坏,故此减轻自重、削减层 数、降低层高是减弱地震影响的有6 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用效途径之一;三、增强砌体房屋的刚度及整 体性房屋是纵、横向承重构件和楼 盖组成的一个
17、具有空间刚度的结构 体系,其抗震才能的强弱取决于结 构的空间整体刚度和整体稳固性;刚性楼盖是各抗侧力构件按各自侧 移刚度安排地震作用的保证;现浇 钢筋混凝土楼板及屋盖具有整体性 好、水平刚度大的优点,是较抱负 的抗震构件,不但可排除滑移、散 落问题,增加房屋的整体性,增大 楼板的刚度,而且对平面上墙体对 齐的要求也可予以适当放宽,因作 为以剪切变形为主的砌体结构,层 间变形是可掌握的;较强的楼板及 屋盖水平刚度使荷载传递具有良好 的条件,平面上,当上下墙体不对 齐时,现浇楼板及屋盖能起到肯定 的传递水平力的作用,同时楼、屋 盖现浇增加了楼板对墙体的约束;因此,采现浇楼、屋盖是一种较好 的增强楼
18、房结构空间刚度和整体稳 定性的方法,在适当的部位增设构 造柱,并配置些构造钢筋,也能达 到增强结构整体性的作用;另外,设置配筋圈梁可限制散落问题,增 强空间刚度,提高结构整体稳固 性,从而提高房屋的抗震性能;四、合理布置纵墙和横墙多层砖混房屋的主要承重构件7 / 23 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用是纵、横墙体,在地震中主要由于 承重纵、横墙在地震力作用下产生 裂缝,严峻者会显现倾斜、错动、倒塌等现象,进而使房屋造到破 坏;所以合理布置纵、横墙对提高 房屋抗震性能起到很大的作用;多 层
19、砖混房屋应优先采纳横墙承重或 纵横墙共同承重的结构体系,纵、横墙的布置宜匀称对称,沿平面内 宜对齐,沿竖向应上下连续,同时 一轴线上的窗间墙宽度宜匀称;房 屋的空间整体刚度和整体稳固性决 定着房屋抗震才能的高低,多层砖 混房屋一般采纳纵墙或横墙承重,由于非承重方向的约束墙体少,间 距大,因而房屋该方向刚度较弱,空间刚度和整体性均较差,拉震能 力低;在高烈度地区,墙体由于平 面外的失稳而先行破坏,进而引起 整个房屋倒塌;而在两个方向适当 布置纵横、墙混合承重的房屋,由 于其限制了纵、横墙的侧向变形,增强了空间刚度和整体性,对承担 纵、横两个方向的水平地震作用及 抗弯、抗剪都特别有利;墙体布置 时
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