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  • 针对砖混结构的温度裂缝及结构设计问题分析与探索|砖混结构寿命100年

    分类:实习报告模板 时间:2019-05-04 本文已影响

       摘要:本文首先概述了砖混结构顶层墙体裂缝现象以及裂缝开裂时的受力状况,提出了裂缝产生的原因和在结构设计中采取的构造措施,然后分析研究了结构设计中存在的问题 ,对不同部位的加强 ,构件的布置 ,墙体的作法都采取了不同的构造措施,,这对于在结构设计中能避免产生温度裂缝提供了参考资料
      关键词:裂缝原因; 结构设计; 温度裂缝; 构造措施
      Abstract: this paper summarizes the brick wall cracks on the top of the structure and cracks of the cracking phenomena stress condition, puts forward the cracking reason and in the structural design of the structural measures taken, and then analyzed the problems existing in the design of structure, different parts of the strengthened, and the component decorate, the workmanship of the wall are taken different structural measures,, this to the structure design of the temperature cracks can avoid to produce provides reference material.
      Keywords: crack causes; Structure design; Temperature crack; Structural measures
      
      
      中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
      前言
      房屋建筑相当一部分为砖混结构,尤其是安居工程。国家每年都投入大量资金,解决城市住房紧张问题,而设计上未采取有效措施,施工时为加快进度,房屋裂缝时有发生。分析裂缝产生原因,为今后设计和施工中采取有效预防措施,避免裂缝产生很有必要。
      一、温度裂缝的种类和成因分析
      温度裂缝是从顶部开始,越往下层裂缝越轻。房屋长高比越大,裂缝越重;条式房屋的中间单元裂缝轻,两端部单元裂缝较重。整体上看,房屋内部墙体比外部墙体裂缝重,而内横墙裂缝较轻,内纵墙裂缝较重。从施工角度看,夏天施工时的裂缝轻,冬天施工裂缝重。通常情况下,温度裂缝危害并不大,但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大,给住户产生一种不安全感,特别是对商品房销售影响较大,如遇到地震或水平荷载作用下有可能导致房屋破坏。因此,在设计中,应采取有效措施,防止温度裂缝产生。
      1、内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。这种裂缝多出现在每片墙体的端部,而且集中出现在门窗洞口的角部,呈“八”字形。当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显,内纵墙和根墙在室内与屋面板之间的温差比相应的外纵墙和山墙与屋面板之间的温差大,所以屋内墙体裂缝比外墙重。
      2、窗户出现水平裂缝、斜裂缝。当房屋的长高比较大,而且室内空间比较宽敞高大的房屋,顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝,窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力,使窗台部位的墙体内侧向外扩展,外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。
      3、屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。这种裂缝出现在屋机板底部,顶层QL底部墙体,门过梁上部墙体,裂缝有对贯通墙厚。当升温时,屋面板对顶层QL及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。
      4、女儿墙裂缝。不少房屋女儿墙连成后发生倒向弯曲,女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂,房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是:钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层,在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂,温差越大房屋越长,面层砂浆越密越厚,这种推力越大,墙体开裂越严重。
      二、预防温度裂缝的策略分析
      1、设置伸缩缝:严格按照《砌体结构设计规范》要求设置伸缩缝,宽度不宜小于30mm.
       2、优先采用装配式有檀体系钢筋砼屋盖,使屋盖与墙体连接改为“柔性节点”,即QL与屋面板接触面上铺设一层油毡或滑石粉,形成滑动层,这样可减少温度变形时墙体的推动力影响,防止墙体产生温度裂缝。
      3、屋面板保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到隔热保温效果。
       4、屋面的温度变形与长度减正比,对于钢筋砼大檐口及较高女儿墙,宜隔二单元在檐口上设置一道温度伸缩缝。
       5、根据砖石结构设计规范要求,顶层砖砌体混合砂浆一般为M2.5,可满足强度要求,为了防止温度裂缝产生,顶层混合砂浆强度不应低于M5.0.
      6、在房屋四角檐口下一定高度和范围的墙体配筋转角钢筋2Φ6@500,或在房屋两端单元外墙阳角处设置qzGZ,并开至女儿墙压顶处,柱与墙体设拉锚筋,可防止女儿墙及外墙阳角处的包角裂缝。
       7、当房屋长高比较大时,房屋外纵墙门窗的洞口处砖砌体抗拉,抗剪强度较弱部位,应在房屋顶层窗台下二皮砖处设置2Φ6钢筋砖砌体,提高砖砌体抗拉抗剪强度,防止外纵墙出现“八”字形温度形缝和水平裂缝。
       8、房屋空间较宽敞高大时,窗口宽度大于1500mm时,应在窗台下二皮砖处设备2Φ6钢筋砖砌体,提高砖砌体抗剪强度,可防止窗台下水平裂缝。
       9、在房屋两端单元1-2个开间的内外纵墙窗台下二皮砖处,设2Φ6钢筋砖砌体,并在窗户两边缘|考试|大|设置构造立柱,立柱上下两端与楼层,屋顶层QL连接,将窗户形成砼构件“Ⅱ”字形封闭箍,防止窗户斜裂缝,对角裂缝经向裂缝产生。
       10、对施工中严格规范要求进|考试|大|行施工,冬季施工时,砂浆无设计要求时,应按常温下提高一级砂浆标号。提高砖砌体强度。
      11、尽量做到年平均气温时完成屋盖施工,避开高温季节施工屋顶层、如不能选择合适施工季节,则应在顶层结构施工完成后,及时做好屋面保温层,使砼空心极和砼QL处在正常温度环境中,减缓顶层砼处于遇冷收缩遇热膨胀活动。
       12、设计应采取措施提高砼整体性。使顶层空心板端对头缝加筋,并用细石砼振捣密实减少砼的热胀冷缩程度。
       三、结构设计中的问题分析
      1、砖混结构长度过长, 未按规范规定设置伸缩缝, 也未采取其它措施, 引起温度裂缝。
      2、构造柱、圈梁的设置是增强建筑物整体性抗震设计的重要构造措施。在结构设计中, 只考虑符合抗震规范, 不考虑实际已存在的温度应力。因此, 在符合抗震规范的情况下, 未对建筑物端部裂缝多发区予以加强, 从而造成端部墙体产生水平裂缝。
      3、采用砖、砂浆强度等级, 越到顶层越低。设计人员只考虑砌体的强度, 对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少。
      4、在顶层, 往往圈梁、挑檐、现浇板整浇在一起, 共同形成刚度较大的现浇连续构件, 而与之连接的外纵墙, 遇到温差变化时, 产生温度应力较高, 导致墙体不能承受而开裂。
      四、构造措施分析
      目前, 对于砖混结构的温度裂缝问题, 在理论和实践上都需要做进一步的研究。但对于设计人员来说, 当务之急是在设计时, 如何采取有效构造措施控制裂缝产生。我们根据在结构设计中存在的问题和工程实践, 采取了几项控制裂缝出现的构造措施, 收到了较好的效果。一是为了增强外纵墙及内纵墙的抗震及抗拉能力, 控制裂缝出现, 外纵墙作成 370 mm 厚, 内纵墙在端部两间设计成 370 mm厚。圈梁和构造柱亦作成 250 mm×250 mm, 使圈梁和构造柱不暴露在大气中, 有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。二是为了减少屋盖和墙体的温差, 可在屋面上增设架空隔热法或作成坡屋顶, 以减小温度应力。三是鉴于建筑物端部两间是裂缝多发区, 所以应重点加强。采取的措施是: 外纵墙与内横墙交叉处设置构造柱, 山墙和内纵墙交叉处设置构造柱。设置构造柱时要适当加大断面。加强端部构造柱的设置是为了增强砌体整体性, 抵消部分屋盖传来的水平推力和拉力。圈梁在房屋端部亦适当加密, 与构造柱配合设置。四是为了增强顶层端部砌体强度, 在顶层端部从山墙起两间范围内, 内外纵墙及承重横墙增设砖砌体水平缝钢筋, 370 mm墙设 3 <6, 240 mm 墙设 2 6。竖向方向@ 500, 也可加 4 钢筋网片。为了增强砌体抗震强度, 并为砖缝配筋考虑, 顶层砂浆标号不宜低于 M5。
      五、结语
      砖混结构墙体裂缝已引起人们关注, 经过我们几年在工程设计中采取的措施和运用, 一般不再出现裂缝, 但由于施工中不按设计施工, 几年后, 也有部分墙体裂缝。针对裂缝情况, 认真分析, 采取对策, 就一定能控制裂缝的发生。实践证明预防裂缝方法简便、施工方便、造价不高、效果显著。
      参考文献:
      [ 1] 任振甲. 住宅楼顶层墙体温度裂缝的加固补强及防治[ J] . 住宅科技, 1992, (3)
      注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

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