女兒墻弊端與解決
女兒墻在建筑造型和防水構造上具有獨特的功能,對美化建筑外觀有良好作用。隨著女兒墻在建筑頂部的大量應用,花樣也不斷翻新,且非常規(guī)的女兒墻也應運而生,所存在的問題日益顯示出來。
開裂原因
女兒墻出現(xiàn)的問題,不可否認有許多是屬于施工質(zhì)量方面,但更主要的是設計時對此重視不夠,只注重建筑設計,而忽略了結構上的設計。個別女兒墻連起碼的構造措施都不具備,更多的女兒墻在形式上設有壓頂圈梁和構造柱,而且配筋量太少,間距太大,實際起不到應有的約束作用,其后果是相當嚴重的。
女兒墻開裂主要是溫度變形所致。女兒墻上的壓頂圈梁一般在縱向的配筋只有較低,不能起到控制開裂的作用。因此在壓頂收縮的驅(qū)使下,女兒墻上部砌體開裂有加劇的趨勢。
樓蓋板和圈梁受保溫隔熱層的保護,年溫差變化不大,脹縮變形相對很小,可近似視為固定底盤,對女兒墻的變形具有較強的制約作用。該種制約隨女兒墻高度的增加而逐漸減弱。
女兒墻頂部的裂縫按某種方式分布,縫寬隨其間距大小而變化。間距3~6m 時常見裂縫寬度有超過1mm的。如該裂隙中間為細小粉塵、泥漿或其他水溶物質(zhì)所充填,則該縫隙將永遠無法愈合。
在夏季最熱時,女兒墻磚砌體的膨脹與其干縮相抵消,一般不會產(chǎn)生較大的膨脹變形。而其上的壓頂混凝土則不然,經(jīng)太陽直射,其表面溫度可達45℃,在壓頂長度膨脹下,這種應變可能將粘結的磚層推動,發(fā)生剪切變形而與底層分離,所產(chǎn)生的縱向位移以兩端為最大。由于受底層被推離原位磚砌體的阻滯,該壓頂很難縮回原狀,從而留下一些永久性的裂縫。
開裂危害
在冬季未閉合的裂縫,到夏季又疊加上少許新的增量,以某種累進方式逐年擴大并惡化,終至將壓頂及其周邊的水泥砂漿抹灰層拉斷,出現(xiàn)許多明顯的裂隙。其斷裂寬度有些在1.5mm 以上,形成滲漏的通道,水流可繞過女兒墻邊的防水層,侵入屋面保溫層中,不僅使其大面積飽水,而且具有一定的壓力,四處漫延,可在邊遠的某些薄弱部位,出人意料地漏入室內(nèi),令人防不勝防。由于該滲漏通道十分隱蔽,故很難找出其準確位置,致使局部處理難以奏效。針對這種情況,只好對屋面防水進行全面的大修,從源頭上加以根治。
飽水的保溫層,在冬季將發(fā)生凍脹,隨水分遷移和不斷補給,在女兒墻里側會有大量冰晶集聚,足以將女兒墻從根部向外平推出去。如其中無構造柱或柱的間距太大,其橫向位移可達3~5mm,個別超過10mm,在女兒墻的外角處,雙向位移矢量之和比計算的要大許多。對于一面坡排水的屋面,在保溫層厚度最大的一側,這種凍害將更加嚴重。最后被推出的女兒墻危及安全,不得不拆除重建。
解決方案參考
將女兒墻作為縱向受拉構件設計
大量事例說明女兒墻是屋面防水重要防線的前沿陣地,在此一旦發(fā)生開裂滲漏,波及面很大,持續(xù)時間很長,影響到很多人的生活和工作,甚至造成某些物資設備的重大損失,其危害程度之大,有時遠超過維修費用的支出。為解決此類問題,可在《砌體結構設計規(guī)范》中將女兒墻單列一條,規(guī)定女兒墻應作為縱向受拉構件來設計,以防患于未然。
女兒墻的抗拉合理計算
女兒墻是一種配筋砌體構件,在一定程度上可參照混凝土構件進行設計。由于該種構件是允許出現(xiàn)裂縫的,盡管這種裂縫被控制在一定范圍內(nèi),女兒墻自身畢竟難以勝任其正截面的受拉承載力,要全部由所配置的鋼筋來承擔。這樣做是使開裂后的女兒墻仍能保持等同的整體工作效應。這就是女兒墻按受拉承載能力進行配筋的原則。
需要說明的是,女兒墻壓頂應按規(guī)范[4]的圖4.4.3-1施工,即將卷材收頭直接鋪壓在女兒墻壓頂下面,不小于1/3墻厚。如是壓滿墻,以此作為壓頂與磚砌體間的隔離層,并可完全隔斷從頂上滲漏的通道。然后再澆筑壓頂混凝土,最后在壓頂上面做防水處理。
構造措施(兼顧抗震設防的需要)
1.在女兒墻砌體內(nèi)設縱向拉結鋼筋,通全長,其中兩根通過構造柱。
2.設構造柱,設計合理截面間距,其豎向配筋按抗震計算確定,下部錨固于頂層圈梁中,上部與壓頂圈梁整連,構造柱間距不得超過4m。
3.在女兒墻砌體外側還要設置橫向連接鋼筋,每4層磚壓1根,開口端錨固于構造柱中,其兩直肢隨坡度而加長。柱外側砌體厚度≤120mm 時,可不設橫向拉結筋。
4.,每隔12m需設伸縮縫