蔣平安
[摘要]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,農(nóng)村建設(shè)的進(jìn)程不斷加快,但農(nóng)村建筑,特別是農(nóng)家住宅普遍缺乏合理設(shè)計(jì)和必要監(jiān)管,存在很大安全隱患。本文主要對(duì)農(nóng)村砌體建筑裂縫成因及處理措施做一些分析,以期和廣大結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)同行分享。
[關(guān)鍵詞]農(nóng)村砌體結(jié)構(gòu)建筑的問題分析
當(dāng)前,另外農(nóng)村建筑現(xiàn)在多為砌體結(jié)構(gòu),由于缺乏設(shè)計(jì)、監(jiān)管,有的按經(jīng)驗(yàn)建造,有的照搬照抄其它已有建筑設(shè)計(jì),出現(xiàn)不少問題,特別是存在在軟弱地基區(qū)域,出現(xiàn)很多裂縫甚至安全事故。這些問題值得我們思考和解決。農(nóng)村砌體建筑裂縫分析及處理措施
一、地基不均勻沉降引起的墻體裂縫
1.裂縫形式和成因
1)當(dāng)房屋修建在軟弱土層時(shí),由于土的強(qiáng)度低、壓縮性大,房屋的絕對(duì)沉降量和相對(duì)不均勻沉降量都可能比較大。如果房屋設(shè)計(jì)的長(zhǎng)高比較大,整體剛度差,那么墻體就可能出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫。裂縫一般對(duì)稱的發(fā)生茌縱墻的兩端,向沉降較大的方向傾斜,沿著門窗洞口約成45。呈正八字形,且房屋的上部裂縫小,下部裂縫大。
2)當(dāng)房屋地基土層分布不均勻,土質(zhì)差別較大時(shí),則往往在不同土層的交接處或同一土層厚薄不一處出現(xiàn)較明顯的不均勻沉降,造成墻體開裂,其裂縫上大下小,向土質(zhì)較軟或土層較厚的方向傾斜。
3)在房屋高差較大或荷載差異較大的情況下,當(dāng)未留設(shè)沉降縫時(shí),也容易在高低和較重的交接部位產(chǎn)生較大的不均勻沉降裂縫。此時(shí),裂縫位于層數(shù)低的荷載輕的部分,并向上朝著層數(shù)高的荷載重的部分傾斜。
4)當(dāng)房屋兩端土質(zhì)壓縮性大,中部小時(shí),沉降分布曲線將成凸形,此時(shí),往往除了在縱墻兩端出現(xiàn)向外傾斜裂縫外,也常在縱墻頂部出現(xiàn)豎向裂縫。
5)在多層房屋中,當(dāng)?shù)讓哟芭_(tái)過寬時(shí),也往往容易因荷載由窗間墻集中傳遞,使地基不均勻沉降,致使窗臺(tái)在地基反力作用下產(chǎn)生反向彎曲,引起窗臺(tái)中部的豎向裂縫。
2.預(yù)防措施
1)加強(qiáng)地基探槽工作。對(duì)于較復(fù)雜的地基,在基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行較全面釬探,待探出軟弱部位進(jìn)行加固處理后,再進(jìn)行施工。
2)合理設(shè)置沉降縫。凡房屋層數(shù)差異較大、長(zhǎng)度過長(zhǎng)、平面形狀較為復(fù)雜、同一建筑物地基處理方法不同和有部分地下室的建筑物,都應(yīng)從基礎(chǔ)開始,將基礎(chǔ)斷開成若干部分,使其自由沉降,以防止裂縫產(chǎn)生,沉降縫應(yīng)按規(guī)范要求寬度設(shè)置。在沉降縫處圈梁不應(yīng)連在一起,同時(shí)防止磚、砂漿等較大硬度的雜物落人縫內(nèi),以防房屋不能自由沉降而發(fā)生拉裂。
3)加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)的剛度,提高墻體抗剪強(qiáng)度。一般房屋上部剛度較大,可適當(dāng)?shù)窒鼗牟痪鶆虺两怠9蕬?yīng)茌基礎(chǔ)頂面(±0,000)處及各樓面門窗口上部設(shè)置圈梁,減少建筑物端部門窗數(shù)量。實(shí)際施工操作中,嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求,如磚澆水浸潤(rùn),提高砂漿飽滿度,改善砂漿的和易性,施工臨時(shí)間斷處留置斜槎,適當(dāng)放置拉結(jié)筋等。
4)窗臺(tái)部位考慮設(shè)鋼筋混凝土梁或反磚過梁以防止反梁作用的變形、垂直裂縫的產(chǎn)生。該部位盡量少用半磚,配通長(zhǎng)鋼筋的效果較好。二、溫度應(yīng)力引起墻體裂縫.
在四季溫差和晝夜溫差都較大地區(qū),因而溫度應(yīng)力引起的裂縫不可忽視。由于鋼筋混凝土和普通磚砌體的線膨脹系數(shù)不同,在相同溫差下,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸長(zhǎng)值要比磚砌體大一倍左右。所以,在混合結(jié)構(gòu)中,當(dāng)溫度變化時(shí),鋼筋混凝土屋蓋、樓蓋、圈梁等與磚墻伸縮不一,使房屋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生開裂。
1.裂縫形式和成因
1)外墻八字形裂縫,
當(dāng)外界溫度上升時(shí),外墻本身沿長(zhǎng)度方向?qū)⒂兴扉L(zhǎng),但屋蓋部分(特別是直接暴露在大氣中的鋼筋混凝土屋蓋)的伸長(zhǎng)值大得多。在屋蓋與墻體連接處,屋蓋伸長(zhǎng)對(duì)墻體產(chǎn)生附加水平推力,使墻體受到屋蓋的推力而產(chǎn)生剪應(yīng)力和拉應(yīng)力,當(dāng)合力主拉應(yīng)力過大時(shí),將在墻體上產(chǎn)生八字形裂縫。由于剪應(yīng)力的分布大體是中間為零,兩端最大,因此八字形裂縫多發(fā)生在墻體兩端,一般占二、三個(gè)開間,且發(fā)生在頂層墻面上。
2)水平裂縫和包角裂縫,平屋頂房屋,有時(shí)在屋面板底部附近或頂層圈梁附近,出現(xiàn)沿外墻頂部的縱向水平裂縫和包角裂縫,這是由于屋面伸長(zhǎng)或縮短引起的向外或向內(nèi)推拉力而產(chǎn)生的,包角裂縫實(shí)際上是水平裂縫的一種形式,是外橫墻和縱墻的水平裂縫連接起來形成的,在這種情況下,下面一般不會(huì)再出現(xiàn)八字形裂縫。有時(shí),外縱墻的水平裂縫也會(huì)出現(xiàn)在頂層的窗臺(tái)水平處。
3)女兒墻根部和豎向裂縫,女兒墻根部由于受到屋面伸長(zhǎng)或縮短引起的向外或向內(nèi)的推、拉力,使女兒墻根部的砌體反復(fù)雙向受力,形成水平裂縫。
4)此外,在樓梯間兩側(cè)或有錯(cuò)層處的墻體將易產(chǎn)生局部的豎向裂縫,這是由于樓面收縮產(chǎn)生較大的拉力所致。
2.預(yù)防措施
1)設(shè)置溫度伸縮縫,這是防止墻體豎向裂縫的主要措施。按照有關(guān)規(guī)定,建筑物總長(zhǎng)大于55m時(shí),應(yīng)設(shè)伸縮縫。伸縮縫應(yīng)設(shè)置于因溫度變化和材料干縮可能引起應(yīng)力集中且墻體開裂可能性大的地方。
2)屋面現(xiàn)澆混凝土樓板可分段澆灌,先澆灌兩邊,留好施工帶,過一段時(shí)間后再澆灌中間,這樣可避免混凝土收縮及兩種材料的溫度系數(shù)不同而引起的裂縫。
3)屋面上設(shè)置隔熱層或保溫層,并且在做屋面保溫層時(shí)最好避開高溫季節(jié)。一般屋面板受陽光輻射吸收熱量較多,增設(shè)空氣隔熱層或選用導(dǎo)熱系數(shù)小、保溫性能優(yōu)良的材料作保溫層,能有效控制屋面板的升溫。通常采用內(nèi)隔熱和外隔熱兩種方式相結(jié)合,屋面板溫度降低后,它與墻體的溫差可大大減小,能有效防止頂層墻體產(chǎn)生裂縫。
4)采用裝配式有檁瓦屋蓋。有檁瓦屋蓋在溫度變化時(shí)的水平位移小,墻體中的主拉應(yīng)力也小。該方法可減小屋面的水平剛度和溫度變形,對(duì)防治外墻的裂縫較為有效,同時(shí)可以改善頂層的居住環(huán)境,可以達(dá)到實(shí)用美觀雙重目的。
5)用油氈夾滑石粉或鐵皮將屋面板和墻體隔離。
6)女兒墻設(shè)構(gòu)造柱,女兒墻頂澆筑鋼筋砼壓頂。
三、因房屋結(jié)構(gòu)引起的裂縫
1.裂縫形成的原因
1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有差錯(cuò)。由于計(jì)算結(jié)構(gòu)荷載時(shí)有遺漏、構(gòu)造不合理,造成結(jié)構(gòu)本身不合理從而引起墻體裂縫,例如在墻上有較大跨度梁擱置時(shí),由于未設(shè)梁墊或梁墊面積不足,磚墻局部承受荷載過大所引起墻體局部豎直裂縫。
2)砌體施工質(zhì)量低劣。墻體砌筑時(shí)灰縫不飽滿、厚度不均勻、組砌方式不符合要求等,砌筑磚墻時(shí),未對(duì)磚塊濕水,采用干磚上墻等違規(guī)作業(yè)都會(huì)降低砌體承載能力,使墻體日后出現(xiàn)裂縫。
3)墻體整體性被削弱。在實(shí)際生活中經(jīng)常因?yàn)樵诜课萁ǔ珊螅裨O(shè)各種管線穿過墻體,破壞墻體整體性,削弱了墻體承載力,從而引起墻體出現(xiàn)裂縫。
4)改變房屋用途,加大使用荷載和增加振動(dòng)力,也會(huì)使墻體受到破壞,引起墻體裂縫。
2.預(yù)防措施
1)在設(shè)計(jì)階段要做到正確結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì),這是應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫最基礎(chǔ)性的工作。設(shè)計(jì)資料要仔細(xì)審查,當(dāng)荷載較大而構(gòu)件截面尺寸受到限制時(shí),應(yīng)提高塊體和砂漿強(qiáng)度等級(jí),或采用配筋砌體。
2)通過卸載方法減輕墻體荷載。對(duì)由于荷載過大、砌體強(qiáng)度低,已經(jīng)產(chǎn)生裂縫的墻體,可采用減輕上層結(jié)構(gòu)自重與使用荷載的方法,或在其頂部砌體內(nèi)增設(shè)鋼筋混凝土梁,承擔(dān)上部荷載。
3)結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)由于荷載較大、砌體截面尺寸較小、承載力不足并已產(chǎn)生裂縫的墻體,可在不損害主體立面的情況下適當(dāng)加大截面尺寸,以提高其承載能力。這種方法也可以在一定程度上起到相應(yīng)的效果。
結(jié)語:
綜上所述,對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的墻體裂縫,我們也不必慌張,首先要仔細(xì)觀察,找出裂縫的特點(diǎn)與基本規(guī)律,確定裂縫發(fā)生的具體原因。對(duì)于溫差裂縫等一般不影響房屋使用安全的墻體裂縫,用砂漿堵抹即可;對(duì)于地基沉降裂縫和結(jié)構(gòu)性裂縫等可能危及房屋結(jié)構(gòu)安全,對(duì)人身造成威脅的墻體裂縫則應(yīng)作即時(shí)適當(dāng)、及時(shí)的加固處理。