閱讀 4384 次 磚混斜屋面結(jié)構(gòu)頂層墻體裂縫分析與預防

磚混斜屋面結(jié)構(gòu)頂層墻體裂縫分析與預防措施

楊建軍  李曉紅

(商洛市建筑勘察設計院726000商洛)

    隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和城市建設的需要，磚混斜屋面建筑在城市如雨后春筍般地出現(xiàn)，有的做成小青瓦斜屋面，有的做成水泥彩瓦斜屋面，有的做成琉璃瓦斜屋面等等，尤其是磚混斜屋面住宅受到了人們的普遍青睞。可隨之而來頂層墻體的嚴重裂縫給住戶心理上帶來了不安全感，如房屋頂層端單元的內(nèi)外縱墻、門窗洞口中，與外縱墻交接的橫墻端部都出現(xiàn)斜裂縫，山墻以及有的內(nèi)外墻交接處還出現(xiàn)水平裂縫，縫寬在.1mm~0.2mm之間，裂縫一般在房屋建成或使用一年后出現(xiàn)。由于裂縫在較長時間內(nèi)不穩(wěn)定，并且隨氣候發(fā)生變化，如不能及時采取有效措施給予治理，此類裂縫不僅破壞了結(jié)構(gòu)的整體性和裝飾效果，還降低了房屋的抗震能力和耐久性，所以，必須引起足夠的重視。只有充分了解了裂縫的特點及產(chǎn)生的原因，才能對癥下藥，采取相應的治理措施。

1、裂縫的特點

    1.1裂縫在磚砌體結(jié)構(gòu)房屋頂層縱墻兩端(一般在l~2開間的范圍內(nèi))，嚴重時可發(fā)展到房屋的1／3長度內(nèi)，有時橫墻也可能發(fā)生。裂縫寬度中間大兩端小，當外縱墻上有窗洞口時，裂縫沿窗口對角方向裂開。

    1.2在山墻下頂層圈梁2～3皮磚灰縫位置，外縱墻洞口上角發(fā)生水平裂縫，兩端較中間嚴重，在轉(zhuǎn)角處與橫墻水平裂縫相交而形成包角裂縫。

    1.3裂縫的特點：頂層重、下層輕；兩端重、中間輕；向陽重、背陰輕。

2、頂層墻體裂縫產(chǎn)生的原因

    地基沉降、墻體材料干縮、施工質(zhì)量及材料不合格，都能引起墻體裂縫。但根據(jù)裂縫隨氣候發(fā)生變化及頂層墻體裂縫的特點，分析常見裂縫產(chǎn)生的原因有以下幾點：

    2.1磚混斜屋面頂層墻體產(chǎn)生裂縫，主要是冬夏季節(jié)長及溫差大。夏季屋面長時間直接受陽光照射，屋頂表面溫度高達70左右，而墻體溫度一般只在40℃左右。溫差高達30℃左右；而冬季溫差最大時也有25℃左右。在相同的溫度條件下，鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)(10×10-60℃)，是磚砌線膨脹系數(shù)(5×10-60℃)的兩倍，因此，屋面溫度變形比磚墻大得多。斜屋面多為現(xiàn)澆板，有相同條件下，現(xiàn)澆板的變形受到約束，而斜屋面比一般平屋頂又少了架空隔熱層，散熱性能更差，溫度變形也就更為嚴重。

    斜屋面變形受到墻體的約束，屋面板對墻體頂端產(chǎn)生水平推力，使墻體產(chǎn)生的剪力大致為兩端大，中間為零。由于端部正應力小，其主拉應力接近于剪應力，使橫墻及內(nèi)給墻端部出現(xiàn)“八”字形裂縫。

    2.2由于屋面板膨脹，山墻給檐口圈梁以較大的推力，再加上檐口圈梁內(nèi)外溫差產(chǎn)生外拱或內(nèi)凹變形，使圈梁底面與磚墻產(chǎn)生水平裂縫。屋面板的變形也使外縱墻上應力集中處的門窗洞口上角產(chǎn)生水平裂縫。

3、建筑及結(jié)構(gòu)設計中存在的問題

    3.1建筑中由于立面效果及排水的需要，設置過大的鋼筋砼挑檐，挑檐上一般未設保溫層，這樣就會產(chǎn)生較大的溫度應力，使墻體開裂。

    3.2建筑中斜屋面設計時，未采取良好的通風散熱措施。

    3.3建筑設計時，未經(jīng)熱工計算而選擇了不合適的屋面保溫材料及保溫層厚度。

    3.4結(jié)構(gòu)中選用磚、砂漿，只考慮砌體的豎向承載力，越到頂層越低，對溫度應力引起的抗剪強度及溫度變形沒有考慮。

    3.5結(jié)構(gòu)設計時未嚴格按磚混規(guī)范采取構(gòu)造措施。

4、應采取的預防措施

    4.1嚴格按照《磚體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范)(GB50003—2001)第6、3、1條設置墻體伸縮縫。

    4.2因斜屋面無架空隔熱層，設計上應按節(jié)能標準，對屋面保溫進行熱工計算，對保溫材料提出質(zhì)量、密度、粒徑、導熱系數(shù)、含水率等技術(shù)指標。另外，保溫隔熱層應從檐口泛水根部作起，檐口板抹保溫隔熱砂漿，采用淺色防水卷材。

    4.3頂層山墻及斜屋面應開窗，保證良好的通風環(huán)境，可減輕溫度變形。

    4.4屋面保溫(隔熱)層或屋面剛性面層及砂漿找平層應設置分隔縫，分格縫間距不宜大于6m，其縫寬不小于30mm。

    4.5為提高頂層的整體性，抵消部分屋蓋傳來的水平推力或拉力，在頂層山墻和端部適當增加構(gòu)造柱，在無構(gòu)造柱的開間橫墻與內(nèi)外縱墻交接處設置構(gòu)造柱。

    4.6頂層斜屋面板下設置現(xiàn)澆鋼筋砼圈梁，并沿內(nèi)外墻拉通。為增強頂層房屋端部砌體強度，在頂層靠端頭的兩個開間范圍內(nèi)，內(nèi)外墻及承重橫墻增設水平縫內(nèi)鋼筋，一般240墻設2φ6鋼筋，豎向間距500mm。為增強砌體抗剪強度，頂層砂漿強度等級不應低于 M5。

    4.7在鋼筋混凝土屋面板與墻體圈梁的接觸面處設置水平滑動層，滑動層可采用兩層油氈夾滑石粉或橡膠片等；對于長縱墻，可只在其兩端的2-3個開間是內(nèi)設置，對于橫墻可只在其兩端各L／4范圍內(nèi)設置(L為橫墻長度)

    4.8頂層挑梁末端下墻體灰縫內(nèi)設置3道焊接鋼筋網(wǎng)片(縱向鋼筋不宜少于2φ4，橫筋間距不宜大于200mm)或2φ6鋼筋，鋼筋網(wǎng)片或鋼筋應自挑梁末端伸入兩邊墻體不小于lm。(如圖l)

    4.9頂層墻體有門窗等洞口時，在過梁上的水平灰縫內(nèi)設置2-3道焊接鋼筋網(wǎng)片或2中16鋼筋，并應伸入過梁兩端墻內(nèi)不小于600mm。

    4.10合理安排屋面保溫、隔熱層施工，盡量避開高溫和寒冷季節(jié)。

    4.11現(xiàn)澆鋼筋混凝土斜屋面及挑檐，每隔l5米左右留后澆帶縫寬600-800mm(縫不能留在1／3板跨內(nèi))，縫內(nèi)鋼筋連通，砼斷開，待主體結(jié)構(gòu)完成后，做保溫層前，用高強度砼澆注，并加膨脹劑和止水帶。

5、溫度裂縫的治理措施

    對于裂縫首先應做好觀察工作，注意裂縫發(fā)展規(guī)律，不要忙于及早治理，待觀察一個熱脹冷縮周期，裂縫不再產(chǎn)生變化時再采取治理措施。對于一般性裂縫，如若干年后不再發(fā)展，則可認為不影響結(jié)構(gòu)安全使用，局部縫寬處，用嵌補密封膠或砂漿堵抹即可。對于裂縫較多且貫穿墻厚、影響美觀和正常使用，給住戶造成不安全感時，可在裂縫墻體兩側(cè)用φ4a200或φ6a200鋼筋網(wǎng)片，用鐵絲固定后，以1：1水泥粗砂漿外部抹面處理。

6、小結(jié)

    磚混結(jié)構(gòu)墻體溫度裂縫雖屬工程通病，但只要認真分析采取合理的構(gòu)造措施，一定能把裂縫控制到可接受的程度。

參考文獻：

1.郭玉禮，《磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫分析與預防措施》[J] PKPM新天地2002，(5)

2.國家標準《砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范[M)]))(GBS0003—200)，中國建筑工業(yè)出版社

3.童岳生等，《砌體結(jié)構(gòu)教程[M]》，西安冶金建筑學院出版社，1989

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)