住宅顶层墙体裂缝防治研究
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多层砖混结构顶层墙体裂缝的分析与防治一、前言我公司管辖范围内的住宅大多是多层砖混,而其顶层墙体产生的裂缝乃是一种通病。
有的裂缝在较长时间内不稳定,且随气候而变化,有的经修补加固后,仍旧在裂开,处于活动状态。
因此,如何在房屋的设计、施工过程中采取有效措施,防止顶层墙体裂缝的产生,十分必要。
二、裂缝产生的原因1建筑材料方面(1)产生温度裂缝的主要原因是,屋面长时间受阳光照射,使屋顶板的温度比其下面的墙体温度高得多,而在相同温度条件下,钢筋混凝土的线膨胀系数约为砖砌体线膨胀系数的2倍,故顶板和墙体间的变形差在墙体中产生很大的推力和剪力,而该剪力在墙体内多为两端较大,中间渐小,顶层大,下层小。
这种裂缝一般经过一个冬夏之后逐渐趋于稳定。
屋面保温隔热性能如果较差,这种温度裂缝更为严重。
(2)由于屋面板膨胀,檐口圈梁给山墙以较大的推力,再加上檐口梁内外温度差,墙体产生外拱或内凹变形,使圈梁底面与砖墙产生水平裂缝。
屋面板的温度变形,也使外纵墙上应力集中部位如门窗洞口上角等处产生45°斜裂缝。
(3)屋面板接缝开裂是由于板面、板底的温度作用,使屋面板产生竖向起伏和水平变形。
当屋面保温隔热性能不好时,屋面板受外界温度变化的影响更大,也就造成屋面板纵向接缝的开裂。
(4)由烧结砖砌成的墙体在潮湿环境下,会产生较大的湿胀,而且这种湿胀、干缩是可逆的变形。
对于用非烧结砖和砌块砌成的墙体,随着其含水量的降低,砌体会产生较大的干缩变形,轻骨料砌块的干缩变形更大。
这种干缩裂缝在建筑物上分布广、数量多,例如房屋内外纵墙两端对称出现的倒八字裂缝,在屋顶圈梁下出现的水平裂缝和外墙包角裂缝,在大片墙面上出现的底部较严重、上部较轻的竖向裂缝等。
2设计方面在砖混结构的设计中,设计人员一般考虑强度的抗震构造措施多,而考虑控制温度应力、减少温度裂缝的措施少。
且设计规范对温度应力并未规定明确的计算方法及有效的抗温措施,设计人员对抗温设计及相应的施工措施,往往处于意识不强的被动状态,常常出现下列情形:(1)在砖混结构中设置构造柱时只考虑符合抗震规范,不考虑实际存在的温度应力,未对建筑物端部的裂缝多发区重点加强(2)许多砖混房屋采用屋顶钢筋混凝土大挑檐,有时还上卷,为平衡悬挑荷重,一般在室内屋盖部分现浇一部分屋盖板。
住宅顶层墙体裂缝的成因与防治摘要:从裂缝的基本概念出发,对住宅顶层墙体裂缝产生原因进行了系统分析,提出了控制顶层墙体裂缝防治措施。
关键词:顶层;墙体裂缝;成因;防治1 裂缝的类型和特征温度裂缝。
住宅房屋温度裂缝主要产生于房屋顶层端部的两个开间,比较严重的次顶层上也会产生一定的裂缝。
从墙体上看,纵墙体因长度较长,裂缝要比横墙的多;墙上所开洞口的面积越大,墙体产生的裂缝也越严重;从结构体形来看,主体长度越长,顶层墙体的开裂也越严重;结构主动体的刚度越小,顶层墙体开裂也越大。
在顶层端部开间的裂缝主要成八字,如果屋面采用预制多孔板时,在圈梁顶、预制板下往往会产生水平裂缝;而如果是现浇屋面,则在圈梁与砌体之间产生水平裂缝,在门窗洞口四角也会产生一些斜缝和垂直裂缝。
情况严重的,甚至在混凝土构造成柱顶部,也会产生水平裂缝和斜裂缝。
干缩裂缝。
烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。
只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。
但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。
对于砼砌块、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。
如砼砌块的干缩率为~/m,它相当于25-40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。
干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28天能完成50%左右的干缩变形,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,约为第一次的80%左右。
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。
另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。
关于如何控制房屋顶层墙体温度裂缝问题分析研究目前,我国城镇大部分住房是砖混结构,而砖混结构房屋的裂缝比较普遍,是一种质量通病,由温度变化引起的裂缝最为常见,本文主要就砖混结构房屋顶层墙体温度裂缝的原因及其控制方法,本文是个人的见解,可供参考借鉴。
标签砖混结构顶层墙体;温度裂缝;原因;防治方法前言大部分砖混住宅顶层砌体,或多或少都存在着裂缝。
这种主要由温度引起的裂缝对结构的耐久性、整体性会有很大影响,同时裂缝引起的墙面渗水还会影响建筑的美观和居民的正常使用。
因此应引起各方的重视。
房屋温度裂缝主要产生于房屋顶层端部的两个开间,比较严重的次顶层上也会产生一定的裂缝。
从墙体上看,纵墙体因长度较长,裂缝要比横墙的多;墙上所开洞口的面积越大,墙体产生的裂缝也越严重;从结构体形来看,主体长度越长,顶层墙体的开裂也越严重;结构主动体的刚度越小,顶层墙体开裂也越大。
在顶层端部开间的裂缝主要成八字,如果屋面采用预制多孔板时,在圈梁顶、预制板下往往会产生水平裂缝,而如果是现浇屋面,则在圈梁与砌体之间产生水平裂缝。
在门窗洞口四角也会产生一些斜缝和垂直裂缝。
情况严重的,甚至在混凝土构造成柱顶部,也会产生水平裂缝和斜裂缝。
1 温度裂缝原因分析砖混凝土结构住宅屋面主要采用现浇混凝土楼板,由于建筑户型及屋面结构体形的需要,如大开间户型、斜屋顶等其它原因,现浇混凝土屋顶应用也越来越广泛,但同时屋顶产生裂缝的情况也越来越普遍,主体结构温度裂缝的主要原因是混凝土和砖砌体这两种材料的线膨胀系数不同。
混凝土的膨胀系数为a=1×10-5,砖砌体线膨胀系数a=0.5×10-5,前者比后者大一倍。
温度变化时,在温度应力作用下,二者变形不一致,导致墙体产生裂缝,而屋面工程施工不规范又加强了裂缝的产生。
屋面保温是指防止室内热量通过屋面散发出去所采取的措施。
导热系数越小,则通过一定厚度保温层的热量越小。
影响保温材料导热系数的原因有两个,即容量和含水率。
砖混房屋顶层墙体裂缝结构设计问题研究摘要:随着我国经济的飞速发展,以及人们生活质量的显著提高,人们对房屋的质量要求越来越高,本文对砖混结构房屋顶层墙体裂缝现象作了扼要分析,着重对控制温度应力引起墙体裂缝的结构设计问题作了探讨。
关键词:砖混房屋;顶层墙体裂缝;结构设计;防裂措施引言砖混结构,顶层端单元的内、外纵墙门窗洞上口与外纵墙交接的横墙端部的上端常出现斜裂缝,有的内外墙与楼板交接处还出现水平裂缝。
近年来,通过对裂缝的考察、分析,发现防治裂缝出现的构造措施很多,也产生了显著的效果,但是结构设计中存在的问题也是直接导致墙体裂缝产生的重要因素之一。
1、墙体产生裂缝的原因砖混结构顶层墙体产生裂缝是由于屋面长时间受阳光辐射,其温度较墙体高,在夏季,屋面温度是墙体温度的两倍左右,且在相同温度条件下,钢筋混凝土的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍,这使屋盖变形要比墙体大很多。
屋盖在变形过程中产生了很大推力,作用在墙体顶端的水平推力使墙体与屋盖的接触面受剪,剪力与屋盖、挑檐或女儿墙的垂直压力构成墙体双向受力。
当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体会出现裂缝。
沿墙体分布的剪应力大致为两端最大、中部为零。
由于端部的正应力较小,其主拉应力接近于剪应力,则可能引起斜裂缝,在窗洞、门洞处由于应力集中易产生裂缝,由于屋盖对圈梁的推挤作用,圈梁下的砖砌体易出现水平裂缝。
2、结构设计中存在的问题(1)建筑物顶层端部剪应力与温差成正比,与水平阻力系数、材料弹性模量、建筑物长度等呈非线性关系。
控制裂缝应综合考虑有关因素,采取行之有效的措施。
结构设计考虑强度计算、抗震构造措施多,控制温度应力的措施少,在住宅楼顶层端单元内、外纵墙出现裂缝较普遍,不可否认,结构设计未采取措施或采取措施不力是形成墙体裂缝的重要因素之一。
(2)砖混房屋长度过长。
有些住宅五个单元联在一起,总长度超过温度变形允许长度,规范规定总长超过60m应设伸缩缝,有的房屋超过规定长度较多而未设,也未采取其他措施。
浅谈砖混结构顶层墙体裂缝与预防措施目前在砖混结构钢筋砼屋面房屋中,顶层墙体出现温度裂缝是一个较为普遍的现象,如果屋面没有保温层或隔热层就更为严重。
特别是住宅楼顶层端单元的内外纵墙、门窗口上、与外纵墙交接的横墙端部出现裂缝,有的内外墙交接处还出现水平裂缝,裂缝宽度多数在2mm以下。
有的砖混住宅在建成后、或使用一年后出现墙体裂缝。
由于裂缝在长时间内不稳定,并且随气候发展变化,故不能及时采取措施,给住户心理上带来不安全感。
裂缝破坏了结构的整体性和装饰效果,降低了房屋的抗震能力和耐久性,需要引起足够的重视。
下面通过对裂缝的调查、分析,指出了裂缝出现的原因及相应的预防措施。
一、裂缝的特点1.山墙水平裂缝较多,内纵墙两端多为斜向裂缝,形如“八”字,外纵墙门窗洞口上角水平裂缝较多。
2.房屋两端第一、二开间墙体裂缝较重,墙体裂缝有“顶层重、下层轻;两端重、中间轻;向阳重、背阴轻”的特点。
二、顶层墙体裂缝产生的原因1.砖混结构顶层墙体产生裂缝,主要原因是由于屋面长时间受阳光辐射,在炎热的夏季,其温度可达70℃左右,而墙体温度一般只在40℃左右,屋面与墙体温度差高达30℃左右,且在相同的温度条件下,钢筋砼的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍,因此,屋面温度膨胀变形比砖墙大的多。
当屋面保温、隔热性能差时,这种温度变形更为严重。
屋面变形受到墙体的约束,屋面板对墙体顶端产生水平推力,使墙体与屋盖的接触受剪。
剪力与屋盖挑檐或女儿墙的垂直压力构成了墙体双向应力,当主拉应力大于墙体的抗拉强度,墙体便开裂了。
沿墙体分布的剪力大致为两端大中部为零。
由于端部正应力小,其主拉应力接近于剪应力,使墙体及内纵墙端部出现“八”字形裂缝。
2.由于屋面板膨胀,山墙给檐口圈梁以较大的推力,再加上檐口圈梁内外温差产生外拱和内凹变形使圈梁底面与砖墙产生水平裂缝。
屋面板的温度变形,也使外纵墙上应力集中处的门窗洞口上角产生水平裂缝。
三、结构设计中存在的问题1.控制温度应力引起墙体裂缝的主要因素有多种,而不是房屋长度这一单一因素。
楼屋面裂缝防治措施研究论文楼屋面裂缝防治措施研究论文随着城市化进程的加快和建筑行业的发展,楼房建筑已成为城市景观的主要组成部分。
然而,随着时间的推移,楼房建筑也逐渐出现了许多问题,其中最常见的问题之一就是楼屋面裂缝。
楼屋面裂缝对建筑安全和居住者的生活质量都有很大的影响,因此如何有效地防治楼屋面裂缝问题,是建筑行业工作者一直在研究与探索的课题。
楼屋面裂缝的原因是多方面的。
一是土壤沉降引起的,这主要是因为某些地区的土壤特性,土壤水分和质量在一定时间内发生变化,导致地基沉降,进而引起楼屋屋面出现裂缝。
二是建筑结构自身的原因,如自重和荷载超载等都可能导致楼屋屋面出现裂缝。
三是设计和施工质量的问题,如地基基础设计不合理、建筑构件质量问题等都会引起楼屋屋面出现裂缝。
针对这些原因,我们可以开展相应的防治工作。
要想有效地防治楼屋面裂缝,首先需要做好地基基础设计。
地基基础是楼房建筑的基础,如果设计不合理,那么在建筑过程中就容易出现裂缝等问题。
因此,在进行地基基础设计时,必须要严格按照规范要求,按照地质、水文等相关要素,科学地选择地基类型和地基深度,以确保地基基础的稳定性和承载能力。
此外,我们还要合理安排建筑构件的比例和布局,以避免单点荷载过大,从而引起裂缝。
其次,在施工过程中也要加强质量控制,确保建筑质量。
在施工过程中,要加强对各项制度的遵守和检查,严格按照设计要求和国家建筑规范进行操作,并对每一个施工环节都要进行质量检查。
特别是在地基基础施工和屋面施工等重要环节上,要进行严格的质量控制,确保施工质量,以减少楼屋面裂缝出现的可能。
此外,与楼屋面裂缝防治相关的一个非常重要的措施就是定期检测和维修。
在检测方面,我们可以通过使用各种测试工具和仪器来对楼屋屋面的裂缝情况进行监测,并根据监测结果对相关问题及时进行处理和修复。
在维修方面,要根据裂缝的大小、原因及其发展程度,采用不同的维修方法和措施,如补强屋面结构、填充缝隙等方式进行修复。
住宅顶层墙体裂缝的防治研究
【摘要】本文对住宅顶层墙体裂缝产生原因进行了系统分析,总结出一些产生裂缝的原因以及减少裂缝的经验,提出了控制顶层墙体裂缝防治措施。
【关键词】住宅顶层;墙体裂缝;成因;防治
随着人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高,对减少建筑物顶层保温墙体裂缝的要求越来越高,建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观敏感性的问题和首要的质量要求。
本文重点对住宅顶层墙体裂缝进行了深入分析,总结出一些产生裂缝的原因以及减少裂缝的经验,提出了控制裂缝的技术措施。
1.住宅顶层墙体裂缝的成因分析
裂缝从类型上可分为温度裂缝和干缩裂缝,住宅顶层墙体裂缝的产生可归结为以下几方面:
1.1住宅顶层保温体系面层存在设计缺陷
1.1.1外墙内保温构造设计存在的缺陷
内保温是将保温体系置于外墙内侧从而使内、外墙体分处于两个温度场,建筑物结构受热应力的影响而始终处于不稳定的状态,使结构寿命缩短。
在相同气候条件下做内保温不仅比做外保温、甚至比不做保温时,外墙与内部结构墙体的温差更大,受外界各种作用力的影响更直接,外墙更易遭受温差应力的破坏。
1.1.2外墙外保温构造设计存在的不足
从有利于结构稳定性方面来说,外保温具有明显的优势,在可选
择的情况下应首选外保温。
但由于外保温体系被置于外墙外侧,直接承受来自自然界的各种因素影响,因此对外墙外保温体系提出了更高的要求。
就太阳辐射及环境温度变化对其影响来说,置于保温层之上的抗裂防护层只有3~20mm,且保温材料具有较大的热阻,因此在得热量相同的情况下,外保温抗裂防护层温度变化速度比无保温情况下主体外墙温度变化速度提高8~30倍。
因此,抗裂防护层的柔韧性和耐候性对外保温体系的抗裂性能起着关键的作用。
1.1.3内外保温混合做法的缺陷
该类做法往往是由于在施工中为了方便操作,外保温施工操作方便的部位做外保温,外保温施工操作不方便的部位做内保温,结果造成整个建筑外墙内外保温混合使用。
外保温做法使建筑物的结构墙体主要受室内温度的影响,温度变化相对较小,因而墙体处于相对稳定的温度场内,产生的温差变形应力也相对较小;内保温做法使建筑物的结构墙体主要受室外环境温度的影响,室外温度波动较大,因而墙体处于相对不稳定的温度场内,产生的温差变形应力相对较大。
经年温差使结构发生形变产生裂缝,从而缩短整个建筑的寿命。
1.2钢筋混凝土现浇屋面和砖砌体的线胀缩系数相差大
钢筋混凝土现浇屋面和砖砌体的线膨胀系数分别为a1=10×
10-6/℃和a2=5×10-6/℃。
因而,即使在相同温度下,也会产生混凝土屋面相对于砖砌体的位移。
由于砖砌体对混凝土现浇板梁位移的约束,在砌体内部产生了剪应力和拉应力,因结构端部的相对位
移最大,故端部产生的剪应力与拉应力也最大,当该剪应力与拉应力大于砌体材料的抗剪强度和抗拉强度时,就产生了上述的温度裂缝。
1.3砌体房屋的收缩变形
粘土砌体和混凝土砌体对含水率变化的反应不同。
粘土砌块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。
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。
当砖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,砖的长期湿膨胀在0.0002和0.0009之间。
混凝土砌块是混凝土拌合物经浇注、振捣、养生而成。
混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩,砌干缩量因材料和成型质量而异,并随时间增长而逐渐减小。
在自然条件下,成型28天后,混凝土砌块收缩趋于稳定。
混凝土砌块在含水饱和后的第二干缩,稳定时间比成型硬化过程的第一干缩时间要短,一般为15天左右。
当混凝土砌块的收缩受到约束并且收缩引起的拉应力超过了块材的抗拉强度或块材与砂浆之间的抗弯强度,会出现收缩裂缝。
收缩裂缝不是结构裂缝,但它们破坏了墙体外观。
1.4建筑物的设缝长度过大
建筑物的长度即伸缩缝、沉降缝或控制缝间距与温度裂缝、干缩裂缝和沉降裂缝的产生有很大关系。
按照欧美规范,如英国规范规
定,对粘土砖砌体的控制间距为10~15m,对混凝土砌块砌体一般不因大于6m;美国混凝土协会(aci)规定,无筋砌体的最大控制缝间距为12~18m,配筋砌体的控制缝间距不超过30m,这些都远远小于我国砌体规范的规定。
这也是按我国砌体规范的温度缝和有关抗裂构造措施不能消除墙体裂缝的一个重要原因。
1.5施工不当
砖砌体的施工质量欠佳也是墙体开裂的一个重要因素,砌筑砂浆强度达不到设计要求、灰缝砂浆不饱满、干砖上墙等都会导致墙体出现裂缝。
2.顶层墙体裂缝防治措施
防治顶层墙体裂缝是砌块建筑墙体裂缝的关键,具体的防治措施如下:
2.1增强屋面保温层的保温效果
在屋顶隔热层设计中,应适当加大隔热层厚度,选择隔热性能好的隔热材料,泡沫塑料-水泥砼屋面保温隔热层是综合泡沫塑料优良的绝热性能及水泥砼牢固耐久性而设计的。
克服了现单纯水泥砼块隔热层夏季隔热效果差,冬季热流失大的缺陷,达到保温隔热效果好、受力均匀、牢固耐压、光洁美观、施工方便等优点。
主要技术措施是利用泡沫塑料的绝热性能,制成与各种需保温隔热的物相配套的泡沫塑料保温隔热块、盒、套、管,用于建筑、生活领域,对于标准较高的住宅,还可采用双层隔热。
2.2减小热胀冷缩系数差异
比较简便的方法是顶层不采用砌块,而采用多孔砖或其它粘土砖,以此来减小墙体和屋顶材料的热胀冷缩系数差异,提高抗剪能力。
2.3缩短建筑物的设缝长度
在设计中尽可能缩短建筑物的设缝长度,顶层墙体材料的选择也不能按常规设计(如顶层墙体一般采用mu7.5砖砌体和m5混合砂浆砌筑)。
实际设计时,笔者认为在端部应采用mu10砖砌体和m10混合砂浆砌筑,以提高砌体的抗剪、抗拉强度。
对于结构长度较长,顶层墙体开洞较大等其它不利因素较多时,还可在墙体内每高500毫米设置фb4@60×60的钢筋网片。
2.4屋面现浇混凝土的施工应尽量避开严寒和高温季节
屋面现浇混凝土的施工应尽量避开严寒和高温季节,并应严格按照施工规范进行,防止砖混结构圈梁和构造柱混凝土强度等级普遍偏低的通病。
调查表明,建筑完工后,不住人与住人的住宅相比,不住人建筑更加容易产生裂缝。
因此施工完成后,如不是马上交付使用的话,最好在顶层每一户型内开一扇窗子通风,以减小温度裂缝的产生。
2.5减少砼的收缩和干缩对屋面板的影响
减少砼的收缩和干缩对屋面板的影响,施工中严格控制砼的水灰比和水泥用量,同时在屋面板中部设置了后浇带,大大降低了由于现浇砼收缩和干缩产生的内应力,降低屋面现浇砼的收缩影响。
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