摘 要:本文探討了溫度應(yīng)力導(dǎo)致磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體開裂的原因,并提出了防治措施。
關(guān)鍵詞:磚混結(jié)構(gòu) 開裂 溫度應(yīng)力
在長期的工作實踐中,發(fā)現(xiàn)一些磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體因溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂的情況,而溫度應(yīng)力往往不被人們所重視,它是一種廣泛存在于建筑結(jié)構(gòu)中的內(nèi)力。溫度應(yīng)力對房屋產(chǎn)生的破壞有時是很嚴(yán)重的,它可造成磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體多處開裂,本文針對這個問題談?wù)勥@方面的看法并提出防治措施。
一、 磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體因溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂部位觀測分析。
磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體因溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂部位多發(fā)生在樓房的頂層墻體,尤其多發(fā)生在長條形樓房的兩端的頂層,產(chǎn)生的原因是溫度變化引起屋面結(jié)構(gòu)或者屋面鎖口圈梁與墻體之間不同的線性縮脹造成結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力集中,從而在結(jié)構(gòu)比較薄弱處出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。根據(jù)筆者多年的觀測,這種溫度裂縫在縱橫墻上均可發(fā)生。上部裂縫出現(xiàn)在屋面鎖口圈梁下部,下部裂縫出現(xiàn)在窗戶下口基本登高的橫線上,嚴(yán)重的開裂可導(dǎo)致沿墻體出現(xiàn)通長的裂縫,甚至裂縫處上下墻體錯位,縱墻窗戶及門角處墻體出現(xiàn)八字形裂縫。從裂縫發(fā)生的時間來看多發(fā)生在新建成1-2年的樓房,長條形樓房的兩端裂縫發(fā)生的情況較多。
二、 溫度應(yīng)力導(dǎo)致開裂原因分析。
1.溫度裂縫是由于磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體與屋面結(jié)構(gòu)使用的材料熱膨脹系數(shù)不同造成的。
磚混結(jié)構(gòu)房屋屋面結(jié)構(gòu)使用的鋼筋混凝土的溫度線膨脹系數(shù)與磚砌體溫度線膨脹系數(shù)有較大差異,在同樣的溫差條件下,產(chǎn)生的線性縮脹有較大差異,而這種變形差異在磚砌體與屋面使用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生剪切應(yīng)力,就會在磚砌體強度薄弱位置或結(jié)構(gòu)突變處沿磚砌體水平灰縫方向產(chǎn)生裂縫,這是因為磚砌體灰縫抗剪強度很差的緣故。屋面使用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)屋蓋在夏季直接受到陽光暴曬時溫度要比氣溫和磚砌體的溫度高出許多,而鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)溫度線膨脹系數(shù)又比磚砌體溫度線膨脹系數(shù)高出許多,這就導(dǎo)致同等氣溫條件下屋蓋結(jié)構(gòu)比磚砌體出現(xiàn)更大的變形。
2.磚混結(jié)構(gòu)房屋屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工不當(dāng)為磚混結(jié)構(gòu)房屋磚砌體溫度裂縫的形成提供了條件。
磚混結(jié)構(gòu)房屋屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計大多選用鋼筋混凝土多空板或整體現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土多空板施工時要求板縫要用細(xì)石混凝土灌縫,往往不給多空板留縮伸的空間,當(dāng)溫度上升混凝土多空板屋面只能向外圍撐擠,繼而在磚砌體上產(chǎn)生剪切應(yīng)力導(dǎo)致磚混結(jié)構(gòu)房屋磚砌體產(chǎn)生裂縫。
根據(jù)筆者的調(diào)查,長條形磚混結(jié)構(gòu)房屋兩端墻體出現(xiàn)溫度裂縫要多于點式樓,這是因為樓房越長,其線性膨脹的絕對值越大,這也是長條形磚混結(jié)構(gòu)房屋兩端墻體出現(xiàn)溫度裂縫的原因。
建筑工程施工往往是開春進行基礎(chǔ)施工,屋面結(jié)構(gòu)許多是在臨近冬季或在冬季進行施工,根據(jù)熱脹冷縮的原理,此時的鋼筋混凝土的體積是最小或比較小的,而到夏季鋼筋混凝土的體積可膨脹到最大,而這種最大的形變恰恰是造成磚砌體溫度裂縫的直接原因。根據(jù)調(diào)查,冬季施工的鋼筋混凝土屋面造成的樓房上層磚墻溫度裂縫出現(xiàn)的概率要高于其它季節(jié)施工的屋面。
三、防治溫度裂縫應(yīng)從設(shè)計入手,改進鋼筋混凝土屋面施工工藝,提高工程質(zhì)量,是解決溫度裂縫的最基本措施。
1.單體磚混結(jié)構(gòu)樓房在設(shè)計時要嚴(yán)格長度, 單體磚混結(jié)構(gòu)樓房長度超過45米時宜設(shè)計變形縫,使鋼筋混凝土屋面結(jié)構(gòu)溫差變形絕對值為最小來減小當(dāng)溫度上升混凝土多空板屋面向外圍撐擠在磚砌體上產(chǎn)生剪切應(yīng)力導(dǎo)致磚混結(jié)構(gòu)房屋磚砌體產(chǎn)生裂縫。
2.宜在外縱墻鎖口圈梁與鋼筋混凝土多空板之間設(shè)置一個伸縮縫,為鋼筋混凝土多空板的變形留出充分的空間。要提高磚墻的強度,適當(dāng)提高砌筑砂漿的強度等級,從而提高磚墻的抗剪能力,抵御鋼筋混凝土多空板膨脹產(chǎn)生的剪力對磚墻裂縫。
3.要合理安排鋼筋混凝土屋面結(jié)構(gòu)的施工時間,盡量把混凝土屋面結(jié)構(gòu)的施工時間安排在氣溫較高的季節(jié), 盡量避免寒冷季節(jié)施工,努力減小溫差導(dǎo)致的鋼筋混凝土屋面膨脹,使鋼筋混凝土屋面結(jié)構(gòu)的膨脹值最小, 減小剪切應(yīng)力對磚混結(jié)構(gòu)房屋磚砌體產(chǎn)生破壞。
4.如有條件可考慮設(shè)置架空板使陽光不能直接照射屋面上,創(chuàng)造良好的通風(fēng)條件,避免鋼筋混凝土屋面溫度過高。亦可考慮改變屋面的顏色,采用對陽光反射效果好的防水屋面材料,減少對陽光熱量的吸收,減少鋼筋混凝土多空板屋面結(jié)構(gòu)變形,減小剪切應(yīng)力對磚混結(jié)構(gòu)房屋磚砌體產(chǎn)生破壞。
5.磚混結(jié)構(gòu)房屋施工質(zhì)量對防止磚砌體溫度裂縫具有重要意義,施工用磚及砂漿要達到質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求,要嚴(yán)格按操作規(guī)程施工,砌筑砂漿要飽滿,屋面多空板安裝完成后要及時進行屋面保溫層及防水層的施工,盡可能的降低溫差造成屋面結(jié)構(gòu)變形及屋面結(jié)構(gòu)變形在磚砌體內(nèi)部產(chǎn)生的剪切應(yīng)力對墻體的剪切破壞。盡可能選擇隔熱保溫性能好的磚砌材料,切實按設(shè)計要求施工,施工時要保證保溫層厚度。以上措施對防止或減輕磚砌體溫度裂縫具有重要的意義。
6.對已經(jīng)出現(xiàn)溫度裂縫的房屋可采取以下處理加固措施。
屋面結(jié)構(gòu)處理加固措施。主要對因屋面結(jié)構(gòu)變形引起的屋面防水層開裂進行處理。如對屋面分倉縫重新澆灌防水油膏或用二布三油局部重做防水層。對于磚砌體上或鋼筋混凝土鎖口圈梁上多空板微小的位移及天棚上板縫可作局部抹灰處理。對于多空板嚴(yán)重位移導(dǎo)致多空板支承長度達不到規(guī)定要求,影響安全使用要求的,要視情況采取加固措施,從而保證住用安全。
對于墻體出現(xiàn)的溫度裂縫可以下多空板。在出現(xiàn)溫度裂縫的墻體雙面先將原抹灰砂漿鏟除,用6mm鋼筋@200扎雙向鋼筋網(wǎng),墻體鉆@400直徑8mm圓孔,用6mmS形拉接筋拉接雙面鋼筋網(wǎng),墻體40MM厚C200細(xì)石混凝土抹雙面,然后進行墻體粉刷,對于變形的門窗進行修理。