减缓砖混房屋温度裂缝的理论探讨.pdfVIP

减缓砖混房晨温度裂缝的理论探讨 建筑足人类创造的最值得自豪的文明成果之一， 人燮自∥、脱离了洞穴的原始居住状态，开始按照生活 的实用要求建造房屋的同时，也对建筑曲美观和安全 提出了更高的要求，从房屋的实用价值和审美价值中 可以体现出一个国家的物质文明和精神文明的发展状 况．． 随着我国综合国力的提高，新的建筑物层出不穷， 从根本上缓解了人们对房的迫切誊隶，同时，一些危 及房屋使用安全的问题愈来愈引起人们重视，就象地 震、房屋偏斜等破坏一样，裂缝已经成为影响房屋使 用、美艰和耐久的叉一大因素之一。 砖砌浓发生裂缝的情况很普遭，其成园也较复杂， 新且人们对于某些问题的看法，至今尚未完全一致， 从大最的统计资辩表明，产生裂缝的主要根源是温度 与收缩，以及地基的不均匀沉降，河北省菜市曾对73 栋新建砖混结构进行了裂缝调查，其中砖墙发生裂缝 的有68栋．占93．2％，按裂缝的成因分，由温度与收 缩造成的有59栋，占86．8％。由地基不均匀沉降造成 的有6栋，占8．8％。由上述两种原因共同造成的有3 栋，占4．4％。这说明，房屋一旦建成，其损坏也就 开始，而且温度裂缝是墙体裂缝的主要裂缝形式，研 究由温度引起房屋开裂这一课题，对于从根本上消除 裂缝，提高房屋的耐久性有着深远意义。 由于温差变化导致墙体开裂速一现象，在我国现 有的各种出版物申，把其成因解释为。由于自然界温 度发生变化，房屋各构件产生的拉应力超过材料的抗 拉强度时，就会开裂”也就是说，粑裂缝的产生归结 为由温差产生的附加直力超过了材科1的抗拉极限强度 所致。 ’ 对干砖混结构房屋，墙体除承受设计内力外，还 受到自然界温度变化的影响，我们设计砖混结构房屋 时，根据抗震规范的要求，通常在每楼层的板底标高 处设置一道钢筋砼圈栗，用以增加房屋的抗震性能， 这种不同材料砌筑在一起的房屋，由于砖砌体与现浇 钢筋砼结构的线膨胀系数不同(砖劫体线膨胀系数5 ×10娟／℃，钢筋砼的线膨胀系数10×10—6／℃)， 由于室内部分，地下部分与外露子自然界部分的温差 不同，就会造成不同材科之同互不相同的交形趋势， 由-3=’我们人为地把砖混结构房屋设计成一个整体结构， 这种整体}结构约束了不同材科问的交形，因此，在有 温差存在时，钢筋砼构件和砖砌体中，就存在着附加 血力． ： 为了能够从理论上分析砖砌体与钢筋砼构件所组 成的墙体有温差存在时的受力特点，我们先从材料力 学的角度了解砖砌体和钢筋砼构件的性能。 由材料的线膨胀特性可知，钢舫砼构件在温度变 化时，其长度的变化规律为： △L】=a．A T．L(公式一) 其中文～钢嚣砼线膨胀系数 △T…指混凝土凝固时的温度(对于现浇结构) 或构件安装时的温度(对预削装配武结构)与当地最 高或最低气温之阔的差值。 L…一一钢筋砼构件交形方向总长。 AL1…一AT变化弓{起钢筋砼构件的变形。 国内的许多研究实验都证明，砖砌体和钢筋砼构 件是一种弹塑性材料，在变形较小的情况下，可以看 做是一钟弹性体梅俘。嚣此，钢筋砼构件的变形与受 力符夸栏料的虎克定律。蹿：弹性体材料在比例极限 冀 范围内，其受力变形符合下列公式： △L2=NL／EA 或N=△L髟’EA 以 (公式二) 其中：E——钢筋砼的弹性模量 L 同公式一 N一一当构件发生△L2变形时所应施 加的力 A———钢筋砼构件截面面积。 栽暂j假设房屋特变形只是由于温差所致，由于砖 嘲体与钢筋砼构件之阍粘结力的约束作用，在房屋没 有奄形前．△L1=△L2。也就是说，温差△T所弓I 起的钢筋砼物件的变形与钢筋砼构件△T=O的情况 下附加一个变彤方向相露的力N所发生的变形效果是 一样的，从而可以得出： “．L1=△T L=△L2=NL／E