浅谈工业与民用建筑墙体裂缝的设计原因论文_吴彪

浅谈工业与民用建筑墙体裂缝的设计原因论文_吴彪

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摘要:在建筑物墙面裂缝防治的过程中,为了更好的提升建筑物墙面裂缝的预防效果,需要从施工组织、管理、材料等多个方面入手,在做好基本施工规范的基础上,加大对墙面施工质量的控制与保养,只有这样才能有效的降低与避免墙体裂缝的出现,为建筑物的美观、使用寿命的获得提供有效的支持。

关键词:工业与民用;建筑墙体;裂缝;设计原因

1 结构裂缝产生的原因分析

结构裂缝产生的原因很复杂,根据国内外的调查资料,引起裂缝有两大类原因,一种由外荷载(如静、动荷载)的直接应力和结构次应力引起的裂缝,其几率约20%;一种是结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝,其几率约80%。裂缝发生与材料、设计、施工和维护有关。现通过几个工程实例做以下分析。

2 实例一

工程一某厂房,以单层网架结构为主,其间局部为两层框架。施工一年多后,发现西部外墙单层与两层交界处的柱边产生明显裂缝,裂缝宽2mm~3mm,从女儿墙裂至近地面处,由外及里逐渐变窄,由于墙体内部贴着瓷片,从内部看,看不见裂缝。而且由于外墙是嵌砌在柱之间,非常明显,裂缝产生在柱与墙体的交界处,柱子带着牛腿,这一点裂缝表现得很清楚。经过仔细研究原设计,发现下面几点原因对墙体裂缝影响比较大。(1)未设伸缩缝。此厂房平面柱网尺寸达到117m×113m,其中虽有一道缝,但并未贯穿整个平面,实际上没有起到伸缩缝的作用。单层网架结构与中间两层框架相连的地方,都是在两层框架柱上设牛腿,作为旁边单层网架的支点。这样造成单层网架结构与两层框架刚度相差比较大,从裂缝发生的部位可以看出,此设计在方案设计时存在较大的问题。(2)裂缝在此厂房的西墙,原设计在厂房的西部还邻建有五层高的生产附属楼,后因甲方原因取消了。这样,使得原本是中间墙的厂房外墙彻底变成了外墙,并且饱受西晒,更加增加了此墙体的温差变化幅度。后来处理这道裂缝时,只是将墙体从外部沿着裂缝剔开,做成外宽里窄的喇叭口,外部装饰按伸缩缝的样子处理。

3 实例二

某污水处理站站房,为一单层砖混建筑,进深4.5m,开间3.6m,3.3m不等,层高4.2m,原设计为11个开间,长37.8m。后来甲方觉得不够用,又自己接长了2个开间,并设伸缩缝分开。使用四年后,出现裂缝:贴建处双墙缝拉开,上宽下窄,上部新裂开70mm左右,下部新裂开约8mm。原来一样高的房子,新加的房子矮了30mm左右,新加的房子本身无明显的裂缝,原设计房子山墙上发现约8mm宽的水平通缝,从房内通过缝可看见外面的光亮,与山墙相连的侧墙上有斜裂缝,伸缩缝旁第一开间的房门已变形,打不开。根据向甲方在站房办公的人员了解到的情况和现场开挖看到的情况,事情的起因是穿过墙下条形基础的排水管,此排水管早有渗漏,渗水将地基基础浸泡,由于基础埋置深度并不深(-1.50m),引起基础以及墙体的不均匀沉降。墙体沉降过大,将穿条基的排水管压断,更加剧了基础以及墙体的不均匀沉降。幸好甲方人员及时发现,采取措施,换上了新的排水管。观察裂缝待其不再扩展时,也就是基础以及墙体的不均匀沉降基本上消除时,将外部的散水挖开,夯实地基土,重做散水;伸缩缝两侧女儿墙顶上加铁盖板;裂缝剔喇叭口,灌夹胶水泥砂浆。

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4 实例三

某教学楼,主体为四层现浇楼面框架结构,采用三排庭院式布局,由南至北共三排构成,同时面向广场一侧由连廊相连,教室均为内廊式。在施工完毕即将交工时,发现底层局部填充墙上出现裂缝。裂缝主要是“八”字45°斜裂缝,宽1mm~2mm,长度较长,深度较深,墙体很有可能已经裂透。分析其原因,主要有以下几点:(1)室内填土太厚,内墙基础按通常的“元宝”基础设计(仅是±0.000处混凝土地坪的局部加厚),埋置深度较浅,在回填土上。地基土受到雨水长时间浸泡后,形成一定程度的湿陷和重分布,进而导致内墙基础的不均匀沉降而拉裂墙体。(2)广场主干道距教学楼较近,碾压路基时,均使用了大吨位振动式压路机的反复碾压。在这种振动的作用下,会加剧浸泡在雨水中地基土的湿陷和重分布。虽然这些填充墙裂缝不影响结构安全,但是影响人们的心理。因此设计时,如果室内填土比较厚,不但要让柱子基础落在老土上,对填充墙基础也要重视。这时,基础梁是第一选择。

5 工民建墙体裂缝控制策略分析

5.1 在地基沉降方面,处理好软土地基和不均匀地基,在拟定地基加固和处理方案时,将地基处理和上部结构处理结合起来考虑使其能共同工作;在上部结构上改变建筑物体型、简化建筑物平面、合理设沉降缝;加强房屋整体刚度;采用轻型结构、柔性结构等。在地基冻胀方面,要将基础的埋置深度做到冰冻线以下,不要因为是小建筑物或是附属结构而把基础置于冰冻线以上。当基础不能做到冰冻线以下时,应采取换成非冻胀土等措施消除土的冻胀。用单独基础、基础梁承担墙体重量时,基础梁下面留有一定的孔隙,以防止土的冻胀顶裂基础和墙体。

5.2 为了减少墙体因温度应力而产生裂缝,可采取合理地设伸缩缝;避免楼面错层和伸缩缝圈梁,增加环形圈梁的高度;在窗洞口上下处各设一道钢筋混凝土圈梁;加强屋面保温、隔热;用油毡或铁皮将屋面板和墙体隔离,并在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩;采用蓄水屋面或种植屋面;女儿墙设构造柱,加强结构的薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。

5.3 在料和施工方面,严把材料质量关,对不合格的材料坚决不用。严格按规范施工,砌体应上下错缝,内外搭接,水平及竖向灰缝饱满,严禁以铺浆代替灌缝,转角和交接处应同时砌筑。认真分析房屋结构,合理安排施工工序,应先建主体后建附属,先建重而高的部分,后建轻而低的部分;对大面积现浇板,应设置后浇带;对沉降缝,伸缩缝等,一定将缝内杂物清除干净,使缝能正常发挥作用;构造柱与墙体间应设间距为400~600mm,每端伸入墙内1m或至洞口边;预制过梁遇构造柱,当搭接长度不足250mm时,应改为现浇,伸入构造柱内;框架柱梁与墙体平墙连接处设置钢丝网或者玻纤网格布,以增加墙体与柱之间的拉应力;门窗洞口无论大小均要设计过梁,窗台处如有必要要设计窗台梁;框架梁与填充墙之间可采用标准砖砌块填充,避免采用膨胀混凝土而容易出现施工不到位的现象;建筑物外墙要满铺钢丝网或玻纤网格布,增加砌体间拉应力。

5.4 在设计方面,对局部软弱地基作加强处理同时应加强上部结构刚度。对膨胀土,湿陷性黄土应作特殊处理。相邻建筑物间基础应留有一定间隙,同时应计算相邻基础应力叠加时产生的沉降量,使该沉降量与整个建筑物沉降量相同。计算时,认真进行不利荷载组合,设计中注明使用荷载值。

6 结论

建筑墙体裂缝不仅对房屋建筑的外观影响较大,不利于防潮防水,也 会使结构失稳,缩短建筑的使用寿命,严重时会造成重大的安全隐患,威胁居民的生命财产安全,甚至直接导致施工安全质量事故,带来巨大危害。虽然施工中墙体 的裂缝问题随处可见,但并非不可防治,只要针对各种可能出现的裂缝情况合理分析,采取相应的预防控制措施,采用科学合理的设计方案,选用质量合格的材料, 保证施工的质量,完全可以避免墙体裂缝的出现。

参考文献:

[1]麦柏旺.浅析工业与民用建筑中墙体裂缝成因及措施[J].城市建设理论研究:电子版,2011(27).

[2]李向忠.浅谈砌块在工业和民用建筑中的应用[J].黑龙江科技信息,2008(13):267-267.

论文作者:吴彪

论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期

论文发表时间:2018/2/26

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