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摘要:砌体结构是指用砖或者石块建造的结构,砖或者石块称为砌体。由于砌体结构的抗压强度较高而抗拉强度较低,在建造完成后很少受弯,在实际生产中常用作民用或建筑用的墙、柱或基础。时代在进步,随着人类永不停歇的探索脚步,开发的建筑空间越来越大,面临的问题也千奇百怪。传统的砌体结构技术已经不能满足现在建筑行业的发展需求,砌体结构房屋墙体加固技术需要被进一步探索和提高。本文对砌体结构房屋墙体产生裂缝的原因进行探讨,并对加固技术进行研究,希望可以在应用上有所帮助。
关键词:砌体结构;房屋墙体;加固技术
前言
我国采用砌体结构建造房屋的历史十分悠久,最著名的当属万里长城,其他的还有河北赵县安济桥为世界上最早的空腹式石拱桥,如今仍然起灌溉作用的李冰父子修建的都江堰水利工程,古代前辈的智慧与创造力让我们敬佩,这些古迹值得我们骄傲和自豪。当人类进入现代社会后,人口数量激增,对房屋的需求量也随着加大,在有限的空间里尽可能地满足人类生活的需求,需要我们进行不断的探索。
1.砌体结构房屋墙体裂缝的原因
1.1房屋设计不当引起的裂缝
在房屋最开始设计时,由于设计不当导致裂缝。很多设计师在设计图纸时,往往脱离实际生产,没有对建筑物周围的气候环境、地理位置、人文环境进行充分的调查和考虑,在设计上就有所欠缺。具体到裂缝上来说,在设计层面通常有三个问题,一时由于承载能力不足引起的裂缝,二是由于构造不合理,三是连接之处不合理。在房屋建造时,从上到下,每一层的承重力不同,这就要求在设计时要充分考量每一种砌体材料的承重能力,尤其在现代建筑中高层建筑居多,对于地基以及下部楼层的压力大,如果不充分考量砌体材料的抗压能力和形变能力,很容易造成安全隐患。现在有很多百姓反应刚入住的房子墙上就出现裂缝,很大程度是因为在设计时对砌体材料承载力考量不足。裂缝出现的时间大多数发生在荷载突然增加时。由于居民入住,楼层内的物品增加,对于建筑的压力增加,就会造成裂缝,而且随着时间的延长,这些裂缝宽度会加大,长度也会边长造成安全隐患,不利于社会稳定。其次是构造的不合理。经过实际生活经验的积累,很多人认为建筑墙体的裂缝是不可避免的,所以在对待裂缝问题上也就不以为然,不会特地费时间去改善。从而造成裂缝的发生。
1.2地基沉降不均匀引起的裂缝
在高层建筑建造完毕后,建筑物会对地面造成极大地压力,地面会以缓慢的速度下降。这种下降是不可避免的,但是造成房屋裂缝的地基沉降是可以改进的。当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力、弯矩或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生裂缝。这种裂缝也通常出现在房屋的下部以及墙体的纵墙上。在建筑施工过程中,这种裂缝就会存在,随着顶层建筑的加高,裂缝有可能越来越大,严重时影响施工进度。这种裂缝是可以减少的,在施工时对施工地的地理环境、土质条件,地下空间进行充分的评估,以及针对不同沉降率的区域选择不同强度的砌体材料,尽可能地使整个建筑处于一种平衡状态,减少形变。
1.3温度及湿度变化造成的裂缝
热胀冷缩是物体的物理特性。当外界的温度变化达到一定程度时,就会引起砌体的热胀冷缩,进而造成房屋墙体的裂缝。这种情况在北方常见。由于冬夏的温差大,墙体在夏天外界温度高时,就会膨胀,这种膨胀几乎不被肉眼可见,但是到了冬天温度下降时,墙体受冷缩小,由于之前的膨胀造成砌体之间的相互挤压形变,在其缩小时,砌体之间的间隙加大,就会使墙体产生裂缝。这种由温度引起的裂缝称为温度裂缝,通常在建筑物往往出现在房屋顶部附近,以两端为最常见;裂缝在纵墙和横墙上都可能出现,在寒冷地区越冬又未采暖的房屋有可能在下部出现冷缩裂缝。温度裂缝是裂缝发展的源头。烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品作为砌体材料时,房屋常常会出现干缩裂缝。这种砌体材料的干缩变形程度小,在出窑后的一个月内几乎完成一般的干缩,在以后的时间里干缩速度减慢,持续几年停止干縮。在北方的干燥天气中一般很少发生形变进而产生裂缝,反而是南方的房屋常出现。这类砌体材料在潮湿的环境中会吸水膨胀,这种膨胀是不可逆转的,当砌体材料被应用在建筑中时,已经达到一定的干缩程度,可以被应用,但是由于吸水变形,其干缩率下降,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。这种裂缝通常出现在内外墙之间,或者1至2层之间。
2.砌体结构房屋墙体加固技术的探索
2.1改进建筑材料,减少裂缝产生
当今社会,建筑的高度越来越高,建筑的地理环境也有很大的改变。对地下空间的探索已经成为当代建筑的新方向。在这样的背景下,对建筑材料提出了新的要求,单一的砌体材料已经无法满足现代建筑的需求。为了让建筑更加坚固,减少裂缝的产生,需要改进建筑材料。建筑材料上可以采用水泥砂浆或钢筋网水泥砂浆面层进行加固。这样可以弥补砖墙在承载力的不足。还可以采用混凝土板墙加固技术,加固后墙体的承载力有较大提高,可控制墙体裂缝的产生和发展,在时间生产中也常常使用,具有成熟的设计和施工经验,适用于柱、带壁柱墙的加固。
2.2连接与拉结技术改进
在建筑物建造时,经常进行连接工作。在之前报道过的故宫的防震能力测试中,故宫的建筑中没有使用一个隼,一个铆,但是抗震能力却十分强大。这得益于其建筑中特有的连接结构。在所有的连接地方都采用鲁班锁的结构,既保证了结构的稳定性,又有一定的活动余地,在地震时通过微小的形变来抵消地震的冲击。在连接和拉结技术上可以借鉴古人的智慧,通过连和锚使整个建筑成为一个整体,将压力分散,增加房屋的承重力。
2.3增设扶壁柱加固技术
当原有的砌体结构不能满足需求时,可以通过外加辅助层进行房屋的加固,这种技术的原理是加大截面,减小压强,进而达到加固的目的。但是这种加固技术的加固力度有限,对于地震的防范效果不是很好,所以地震常发区一般不采用此技术。该技术的具体实施方法有两种,一种是粘结外包型钢加固法,施工简单但是费用较高,第二种为预应力撑杆加固法,费用较低但是不耐高温。二者各有利弊。
3.结语
通过对房屋裂缝产生的原因进行分析,对砌体结构房屋墙体加固技术进行研究,我们可以发现,在实际生产中,很多房屋建筑不够牢固,出现裂缝,在很大程度上是人为的因素造成的。所以为了让我国的建筑业有所发展,让百姓住上放心的房子,有关部门和人员还需要不断地努力,在继承先辈的智慧上,对砌体结构房屋墙体加固技术进行改进与提高,并经过实践的检验,使我国的建筑行业有一个更大的发展。
参考文献:
[1]姚继涛,马永欣,董振平,等.建筑物可靠性鉴定和加固[M].北京:科学出版社,2003.
[2]刘霁.砌体结构墙体裂缝分析与防治措施[J].湖南城建高等专科学校学报,2002(12):11-12.
关键词:砌体结构;房屋墙体;加固技术
前言
我国采用砌体结构建造房屋的历史十分悠久,最著名的当属万里长城,其他的还有河北赵县安济桥为世界上最早的空腹式石拱桥,如今仍然起灌溉作用的李冰父子修建的都江堰水利工程,古代前辈的智慧与创造力让我们敬佩,这些古迹值得我们骄傲和自豪。当人类进入现代社会后,人口数量激增,对房屋的需求量也随着加大,在有限的空间里尽可能地满足人类生活的需求,需要我们进行不断的探索。
1.砌体结构房屋墙体裂缝的原因
1.1房屋设计不当引起的裂缝
在房屋最开始设计时,由于设计不当导致裂缝。很多设计师在设计图纸时,往往脱离实际生产,没有对建筑物周围的气候环境、地理位置、人文环境进行充分的调查和考虑,在设计上就有所欠缺。具体到裂缝上来说,在设计层面通常有三个问题,一时由于承载能力不足引起的裂缝,二是由于构造不合理,三是连接之处不合理。在房屋建造时,从上到下,每一层的承重力不同,这就要求在设计时要充分考量每一种砌体材料的承重能力,尤其在现代建筑中高层建筑居多,对于地基以及下部楼层的压力大,如果不充分考量砌体材料的抗压能力和形变能力,很容易造成安全隐患。现在有很多百姓反应刚入住的房子墙上就出现裂缝,很大程度是因为在设计时对砌体材料承载力考量不足。裂缝出现的时间大多数发生在荷载突然增加时。由于居民入住,楼层内的物品增加,对于建筑的压力增加,就会造成裂缝,而且随着时间的延长,这些裂缝宽度会加大,长度也会边长造成安全隐患,不利于社会稳定。其次是构造的不合理。经过实际生活经验的积累,很多人认为建筑墙体的裂缝是不可避免的,所以在对待裂缝问题上也就不以为然,不会特地费时间去改善。从而造成裂缝的发生。
1.2地基沉降不均匀引起的裂缝
在高层建筑建造完毕后,建筑物会对地面造成极大地压力,地面会以缓慢的速度下降。这种下降是不可避免的,但是造成房屋裂缝的地基沉降是可以改进的。当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力、弯矩或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生裂缝。这种裂缝也通常出现在房屋的下部以及墙体的纵墙上。在建筑施工过程中,这种裂缝就会存在,随着顶层建筑的加高,裂缝有可能越来越大,严重时影响施工进度。这种裂缝是可以减少的,在施工时对施工地的地理环境、土质条件,地下空间进行充分的评估,以及针对不同沉降率的区域选择不同强度的砌体材料,尽可能地使整个建筑处于一种平衡状态,减少形变。
1.3温度及湿度变化造成的裂缝
热胀冷缩是物体的物理特性。当外界的温度变化达到一定程度时,就会引起砌体的热胀冷缩,进而造成房屋墙体的裂缝。这种情况在北方常见。由于冬夏的温差大,墙体在夏天外界温度高时,就会膨胀,这种膨胀几乎不被肉眼可见,但是到了冬天温度下降时,墙体受冷缩小,由于之前的膨胀造成砌体之间的相互挤压形变,在其缩小时,砌体之间的间隙加大,就会使墙体产生裂缝。这种由温度引起的裂缝称为温度裂缝,通常在建筑物往往出现在房屋顶部附近,以两端为最常见;裂缝在纵墙和横墙上都可能出现,在寒冷地区越冬又未采暖的房屋有可能在下部出现冷缩裂缝。温度裂缝是裂缝发展的源头。烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品作为砌体材料时,房屋常常会出现干缩裂缝。这种砌体材料的干缩变形程度小,在出窑后的一个月内几乎完成一般的干缩,在以后的时间里干缩速度减慢,持续几年停止干縮。在北方的干燥天气中一般很少发生形变进而产生裂缝,反而是南方的房屋常出现。这类砌体材料在潮湿的环境中会吸水膨胀,这种膨胀是不可逆转的,当砌体材料被应用在建筑中时,已经达到一定的干缩程度,可以被应用,但是由于吸水变形,其干缩率下降,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。这种裂缝通常出现在内外墙之间,或者1至2层之间。
2.砌体结构房屋墙体加固技术的探索
2.1改进建筑材料,减少裂缝产生
当今社会,建筑的高度越来越高,建筑的地理环境也有很大的改变。对地下空间的探索已经成为当代建筑的新方向。在这样的背景下,对建筑材料提出了新的要求,单一的砌体材料已经无法满足现代建筑的需求。为了让建筑更加坚固,减少裂缝的产生,需要改进建筑材料。建筑材料上可以采用水泥砂浆或钢筋网水泥砂浆面层进行加固。这样可以弥补砖墙在承载力的不足。还可以采用混凝土板墙加固技术,加固后墙体的承载力有较大提高,可控制墙体裂缝的产生和发展,在时间生产中也常常使用,具有成熟的设计和施工经验,适用于柱、带壁柱墙的加固。
2.2连接与拉结技术改进
在建筑物建造时,经常进行连接工作。在之前报道过的故宫的防震能力测试中,故宫的建筑中没有使用一个隼,一个铆,但是抗震能力却十分强大。这得益于其建筑中特有的连接结构。在所有的连接地方都采用鲁班锁的结构,既保证了结构的稳定性,又有一定的活动余地,在地震时通过微小的形变来抵消地震的冲击。在连接和拉结技术上可以借鉴古人的智慧,通过连和锚使整个建筑成为一个整体,将压力分散,增加房屋的承重力。
2.3增设扶壁柱加固技术
当原有的砌体结构不能满足需求时,可以通过外加辅助层进行房屋的加固,这种技术的原理是加大截面,减小压强,进而达到加固的目的。但是这种加固技术的加固力度有限,对于地震的防范效果不是很好,所以地震常发区一般不采用此技术。该技术的具体实施方法有两种,一种是粘结外包型钢加固法,施工简单但是费用较高,第二种为预应力撑杆加固法,费用较低但是不耐高温。二者各有利弊。
3.结语
通过对房屋裂缝产生的原因进行分析,对砌体结构房屋墙体加固技术进行研究,我们可以发现,在实际生产中,很多房屋建筑不够牢固,出现裂缝,在很大程度上是人为的因素造成的。所以为了让我国的建筑业有所发展,让百姓住上放心的房子,有关部门和人员还需要不断地努力,在继承先辈的智慧上,对砌体结构房屋墙体加固技术进行改进与提高,并经过实践的检验,使我国的建筑行业有一个更大的发展。
参考文献:
[1]姚继涛,马永欣,董振平,等.建筑物可靠性鉴定和加固[M].北京:科学出版社,2003.
[2]刘霁.砌体结构墙体裂缝分析与防治措施[J].湖南城建高等专科学校学报,2002(12):11-12.