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时间:2018-08-27
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1、浅谈砌体结构变形裂缝的原因及控制 目前,砌体结构房屋出现各种型式的裂缝,非常常见,其裂缝程度轻重不一,差别很大,轻则影响房屋正常使用和美观,严重的将形成结构安全隐患,甚至发生工程事故。通过分析,引起砌体结构裂缝的原因很多,有的是地基、温度、干缩,也有的是设计、施工、材料的原因。 这里,将砌体结构裂缝分为受力裂缝和非受力裂缝两大类,在各种直接荷载作用下结构产生的裂缝称为受力裂缝,而砌体因收缩、温度、湿度变化、地基沉陷不均等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。砌体房屋的裂缝中变形裂缝约占80%以上,其中温度裂缝更为突出。相对于受力裂缝,变形裂缝的产生
2、机理和影响因素复杂得多,本文主要分析砌体结构的变形裂缝。 一、裂缝的产生机理及主要形态:(一)温度裂缝: 热胀冻缩,是各种物质的一个物理物征,各种建筑材料及其所形成的构件也不例外。在建筑中,各构件相互连接成一空间整体,混凝土和砌体之间的变形差异导致构件中产生温度应力,混凝土顶盖变形大,墙体变形相对较小,导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。当外界温度升高时,使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束条件下作用于构件的温度应力足够大时,超过砌体的抗拉或抗剪强度时就产生了裂缝,这就是温度裂缝产生的直接原因。 温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因,这些裂缝一
3、般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。 这类裂缝裂缝常在建筑物混凝土平屋盖顶层两端内外纵墙上,门窗洞两边,以及砌体女儿墙根部。温度裂缝形态呈“八”字型或直线型,且显对称性,但有时又仅一端有。譬如混凝土平屋盖顶层两端内外纵墙上的“八”字缝。由于房屋两端为“自由端”,水平约束力较小;当屋面向两端热胀时,致使下部砌体出现正“八”字型缝,当冷缩时,就出现倒“八”字型缝。而在温度上升的时候由于混凝土的膨胀大于砌体,楼板的膨胀受砌体的约束,从而在女儿墙根部形成向外的剪应力;而气温下降时,对女儿墙根部形成向内的剪应力,周而服
4、始,墙体根部水平裂缝就产生了。 剪应力在墙体内的分布为两端附近较大、中间渐小、顶层大、下部小,所以温度裂缝也有明显的规律性,即两端重中间轻、顶层重往下轻、阳面重阴面轻。 (二)干缩裂缝 烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形相对很小,但变形完成比较快。粘土砖随含水率的增加而膨胀,在含水率降低时砖不会收缩,即这种膨胀不会因为在大气温度中变干而收缩。砖中的含水量取决于原材料的种类和烧制温度范围,只要不使用新出窑的满足了龄期的砖,一般不考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。当砖从窑中取出时尺寸最小,然后随着含水率的增加而膨胀,即在潮湿情况下会产
5、生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。轻骨料块体砌体的干缩变形更大。干缩变形的特征是早期发展比较快,当砌体暴露在潮湿的空气中它开始膨胀,在开始的几个星期内膨胀最大,膨胀会以很低的速率持续几年,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小。 收缩裂缝不是结构裂缝,但它们破坏了墙体外观。这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建
6、筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。收缩裂缝一般多出现在下部几层,有的砌块房屋山墙大墙面中间部位出现了由底层一直延伸至3、4层的竖向裂缝。另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外叶墙裂缝较内叶墙严重。此外,由于砌筑砂浆强度不高,灰缝不饱满,干缩引起的裂缝往往呈发丝状分散在灰缝缝隙中,清水墙时不易被
7、发现,当有粉刷抹面时就显露出来。干缩引起的裂缝宽度不大,且裂缝宽度较均匀。
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