4地基變形
在軟土、填土、沖溝、古河道、暗渠以及各種不均勻地基上建造結構物,或者地基雖然相當均勻,但是荷載差別過大,結構物剛度差別懸殊時,應特別注意由于地基不均勻沉降引起的裂縫。
4.1地基不均勻沉降裂縫的產生機理
⑴墻體中下部區域的正八字裂縫
一般情況下,地基受到上部傳遞的壓力,引起地基的沉降變形呈凹形,常稱為“盆形沉降曲面”。這是由于中部壓力相互影響高于邊緣處相互影響,以及邊緣處非受載區地基對受載區下沉有剪切阻力等共同作用的結果,導致地基反力在邊緣區較高。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲,產生正彎距。結構中下部受拉,端部受剪,特別是由于端部地基反力梯度很大,端部的剪應力很大,墻體由于剪力形成的主拉應力破裂,裂縫呈正八字形。
由于墻體中上部受壓并形成“拱”作用,墻體裂縫越靠近地基和門窗孔越嚴重。且中下部開裂區的墻體有自重下墜作用,造成垂直方向拉應力,可能形成水平裂縫。
⑵墻體斜向裂縫
當地基中部有回填砂、石,或中部地基堅硬而端部軟弱,或由于荷載相差懸殊,建筑物端部沉降大于中部時,會形成負彎距。主拉應力將引起墻體的斜裂縫或倒八字裂縫。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫,由于垂直沉降還可能引起砌體的水平裂縫。
4.2地基不均勻沉降裂縫的形態
地基不均勻沉降裂縫的形態是多種多樣的,有些裂縫尚隨時間長期變化,裂縫寬度較寬,有時寬至數厘米。裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫。地基不均勻沉降裂縫常見的有:正八字裂縫和斜向裂縫。沉降裂縫多出現在房屋中下部且發生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。
4.3預防地基沉降引起的開裂措施
防止主要由地基沉降引起的裂縫,可采用下列措施:⑴建筑物的體型力求簡單;⑵合理設置沉降縫。在建筑物平面轉折處、建筑高度荷載突變處、結構類型不同處以及地基土軟硬交界處設置沉降縫;⑶減輕結構自重。⑷增強建筑物的剛度和強度。設置封閉圈梁和構造柱,特別是增強頂層和底層圈梁、合理布置縱橫墻、采用整體性好、剛度大的基礎形式等;⑸減小或調整基底的附加應力。改變基礎地面尺寸,使不同荷載的基礎沉降量接近。
5結論
⑴墻體的溫度應力與溫差成正比,隨水平阻力系數和建筑物長度(或伸縮縫間距)非線性增加。
⑵墻體的收縮變形與墻體材料、砌塊的含水率以及建筑物的長度有關。粘土和混凝土砌體對含水率變化的反應不同,當失去水分時混凝土砌塊會收縮,而粘土砌塊會隨含水率的增大而膨脹。
⑶地基沉降裂縫的內力和變形形態與土的性質、建筑物與地基的剛度、基礎與建筑物的尺寸形狀、材料的彈塑性性質、徐變等有關。
⑷影響砌體結構裂縫的因素較多,有些裂縫是由多種因素引起的混合裂縫。設計時可通過構造措施來防止和減輕砌體結構裂縫的危害。
參考文獻
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