淺談房屋磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計中的問題

姜濤

摘要：本文對房屋磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工方面，闡述了構(gòu)造柱和圈梁的設(shè)置是磚混結(jié)構(gòu)重要的整體穩(wěn)定性構(gòu)造措施，并對墻體出現(xiàn)溫度裂縫和干縮裂縫問題，提出了控制措施和治理措施的方法。

關(guān)鍵詞：構(gòu)造柱；圈梁；溫度裂縫；干縮裂縫；控制措施

1 構(gòu)造柱的設(shè)置對施工的影響

1）構(gòu)造柱是增強建筑物整體性、抵抗地震作用的重要構(gòu)造措施，在很多設(shè)計中，構(gòu)造柱的設(shè)置只考慮符合抗震規(guī)范，沒有考慮實際已存在的溫度應力，認為溫度應力在規(guī)范上未明確規(guī)定計算方法，不考慮也不能算是設(shè)計錯誤。因此，設(shè)計人員對六層以下住宅基本上是隔間設(shè)置構(gòu)造柱，未對建筑物端部裂縫多發(fā)區(qū)予以重點加強。構(gòu)造柱的設(shè)置有的較稀，每隔兩三道內(nèi)橫墻才設(shè)置，靠近建筑物端部往往也是一視同仁。2）構(gòu)造柱的設(shè)置首先應符合設(shè)計規(guī)范的要求，也應考慮施工的方便。如某工程門口處墻垛有效斷面為180mm×240mm。施工規(guī)范規(guī)定“構(gòu)造柱的混凝土澆灌可以分段進行，每段高度不宜大于2.0m或每層分兩次澆灌。在施工條件較好，并能確保澆灌密實時，亦可每層一次澆灌”。這就說明了在保證混凝土質(zhì)量的前提下可每層一次澆灌，首先必須加固門口處的墻垛，然后才能澆灌構(gòu)造柱的混凝土，否則該墻垛不能保證自身的穩(wěn)定性，即使是分兩層澆灌，該墻垛自身的穩(wěn)定性也不能保證。根據(jù)GB5000322001砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第5.1.3條中的規(guī)定“對于上端為自由端的構(gòu)件，H0=2H0則有：H0=2×1800=3600。墻垛砂漿強度等級M5，由規(guī)范表6.1.1查得[β]=16，β=H0／h=3600／180=20＞[β]=16。3）如果要保證構(gòu)造柱混凝土能夠澆灌，墻垛須分三次砌筑，這樣，既不能保證墻體連續(xù)作業(yè)，也增加了構(gòu)造柱的接槎數(shù)量，給施工造成極大的不便。如果構(gòu)造柱斷面設(shè)計成第二種形式，既能一次澆灌，也保證了每層砌體能連續(xù)砌筑，方便了施工。

2 圈梁的設(shè)置對提高房屋空間剛度的重要性

2.1 抵抗不均勻沉降

當房屋建于軟弱地基時，在均勻荷載下仍將產(chǎn)生不均勻沉降，一般較難精確計算出此沉降值，而是采用設(shè)置圈梁的辦法加以解決。

采用圈梁的房屋較無圈梁房屋不均勻沉降的抵抗能力可提高1.5倍左右，即前者允許有較大的不均勻沉降而致產(chǎn)生墻體裂縫，對于增強抗震能力方面，近年來地震區(qū)有所謂“圈梁為救命梁”之說，這自然是一種過分夸張的說法，但是也說明其作用很大。

2.2 防止較大振動荷載和地震時對房屋的影響

圈梁在有振動的房屋和抗震中的作用與抵抗不均勻沉降不同，主要是加強了房屋的空間剛度，增強了抗震能力和防止連續(xù)倒塌的能力。因此圈梁的設(shè)置應根據(jù)不均勻沉降的嚴重性、房屋抗振性和抗震設(shè)防烈度不同而不同，規(guī)范第7.1條的規(guī)定實際上是較低的要求，所以當在軟弱地基和不均勻地基以及地震區(qū)建造房屋時，圈梁的設(shè)置應根據(jù)相應的規(guī)定予以加強。

圈梁的設(shè)置標高，當為不均勻沉降時，宜設(shè)于基礎(chǔ)上部及房屋檐口標高處，因此不均勻沉降一般是兩頭低、中間高或兩頭高、中間低，當將墻體視作彈性地基上的梁時，受拉區(qū)分別在底部或頂部，無疑此處設(shè)置圈梁最為有效。對均勻地基而言，一般地基變形為馬鞍形，因此在軟弱地基處底部設(shè)置圈梁最為有效，對于地震區(qū)，主要振動是水平的，因此頂層的振動影響最大。此外頂層的屋蓋由于沒有上層的垂直荷載，缺乏必要的摩擦力所以較以下各層容易在振動下滑移，當頂層設(shè)置圈梁時將大大有助于屋蓋與墻體的錨固，增強抗震能力，因此在地震區(qū)檐口標高處設(shè)置圈梁最為有效。

3 防止墻體開裂的具體構(gòu)造措施建議

3.1 溫度裂縫和干縮變形的控制措施

1）屋蓋上設(shè)置保溫層或隔熱層；2）在屋蓋的適當部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不大于30m；3）當采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12m時，宜設(shè)置分隔縫，分隔縫的寬度不應小于20mm，縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫；4）建筑物溫度伸縮縫的間距除應滿足BGJ3–88砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第5.3.2條的規(guī)定外，宜在建筑物墻體的適當部位設(shè)置控制縫，控制縫的間距不宜大于30m。

3.2 裂縫的治理措施

1）對墻體裂縫，不要忙于及早治理，等觀察一個熱脹冷縮周期，裂縫不再產(chǎn)生新的變化時再采取治理措施。鑒定裂縫是否穩(wěn)定的方法：可在裂縫內(nèi)嵌抹水泥漿或玻璃紙。形態(tài)完整無損，說明裂縫已基于穩(wěn)定，不再有較大發(fā)展可能性。2）當細小裂縫不影響使用時可不修補，當裂縫造成墻面滲水時，可采用嵌補密封膠或水泥漿處理。3）對于裂縫較多且穿墻，影響美觀和正常使用給用戶造成不安全感時，可在裂縫墻體兩側(cè)用鋼筋網(wǎng)片，兩側(cè)網(wǎng)片用鐵絲固定后，用水泥砂漿外部抹面處理。

3.3 干縮裂縫的控制措施

3.3.1 控制縫的設(shè)置及位置

1）在墻的高度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；2）在墻的厚度突然變化處設(shè)置豎向控制縫；3）在不大于離相交墻或轉(zhuǎn)角墻允許接縫距離的1/2處設(shè)置豎向控制縫；在轉(zhuǎn)角部位，控制縫至墻轉(zhuǎn)角的距離不大于4.5m；4）在門、窗洞口的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)置豎向控制縫；對有規(guī)則洞口外墻不大于6mm；對無洞墻體不大于8m及墻高的3倍；5）豎向控制縫，對3層以下的房屋，應沿房屋墻體的全高設(shè)置；對大于3層的房屋，可僅在建筑物1層～2層和頂層墻體的上述位置設(shè)置；6）控制縫在樓、屋蓋處可不貫通，但在該部位宜做成假縫，以控制可預料的裂縫；7）控制縫做成隱式，與墻體的灰縫相一致，控制縫的寬度不大于12mm，控制縫內(nèi)應用彈性密封材料，如聚硫化物、聚氨酯或硅樹脂等填縫。

3.3.2 灰縫鋼筋的設(shè)置

1）在墻洞口上、下的第一道和第二道灰縫，鋼筋伸入洞口每側(cè)長度不應小于600mm；2）在樓蓋標高以上，屋蓋標高以下的第二或第三道灰縫，和靠近墻頂?shù)牟课唬?）灰縫鋼筋的間距不大于600mm；4）灰縫鋼筋距樓、屋蓋混凝土圈梁或配筋帶的距離不小于600mm；5）灰縫鋼筋宜采用小螺紋鋼筋焊接網(wǎng)片，網(wǎng)片的縱向鋼筋不小于25mm，橫筋間距不宜大于200mm；6）均勻配筋時含鋼率不少于0.05%；局部截面配筋，如底、頂層窗洞上下不小于38；7）灰縫鋼筋宜通長設(shè)置，當不便通長設(shè)置時，允許搭接，搭接長度不應小于300mm；8）灰縫鋼筋兩端應錨入相交墻或轉(zhuǎn)角墻中，錨固長度不應小于300mm；9）灰縫鋼筋應埋入砂漿中，灰縫鋼筋砂漿保護層，上下不小于3mm，外側(cè)小于15mm，灰縫鋼筋宜進行防腐處理；10）用灰縫鋼筋做砌體抗剪鋼筋時，其配筋量應按計算確定，其搭接和錨固長度尚不應小于75d和300mm；11）不配筋的外墻應設(shè)控制縫，控制縫間距不宜大于6m；12）設(shè)置灰縫鋼筋的房屋控制縫的間距不宜大于30m。

3.3.3 配筋帶在建筑物墻體中的設(shè)置

1）在樓蓋處和屋蓋處；2）墻體的頂部；3）窗臺的下部；4）配筋帶的間距不應大于2400mm，也不宜小于800mm；5）配筋帶的鋼筋，對190mm厚墻，不應小于2 12，對250mm～300mm厚墻不應小于2 16，當配筋帶作為過梁時，其配筋應按計算確定；6）配筋帶鋼筋宜通長設(shè)置，當不能通長設(shè)置時，允許搭接，搭接長度不應小于45d和600mm；7）配筋帶鋼筋應彎入轉(zhuǎn)角墻處錨固，錨固長度不應小于35d和400mm；8）當配筋帶僅用于控制墻體裂縫時，宜在控制縫處斷開，當設(shè)計考慮需要通過控制縫時，宜在該處的配筋帶表面做成虛縫，以控制可預料的裂縫位置；9）對地震設(shè)防裂度不小于7度的地區(qū)，配筋帶的截面不應小于190mm×200mm，配筋不應小于410；10）設(shè)置配筋帶的房屋控制縫的間距不宜大于30m。

4 結(jié)語

根據(jù)磚混結(jié)構(gòu)的特點，砌體結(jié)構(gòu)正常使用要求一般情況下可由相應的構(gòu)造措施保證。這些構(gòu)造措施包括砌體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定和整體性構(gòu)造措施、耐久性措施及裂縫或變形控制措施等等。磚混結(jié)構(gòu)中墻體的裂縫是建筑工程質(zhì)量中的多發(fā)病，雖然通常不會影響結(jié)構(gòu)的安全，但影響建筑的美觀、結(jié)構(gòu)的耐久性，并且容易誘發(fā)商品房的糾紛。只要我們在設(shè)計和施工中重視這一現(xiàn)象，墻體裂縫是可以控制的。