砖混结构裂缝分析及预防措施
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砖混结构墙体裂缝的原因及预防措施作者:马亚峰来源:《科技视界》 2013年第28期马亚峰(周口现代城建设有限公司,河南周口 466000)目前,砖混结构的住宅楼出现各种形式的裂缝很多,其裂缝程度轻重不一,差别很大。
轻则影响房屋的正常使用和美观,严重的将形成结构安全隐患,甚至发生质量事故。
1 墙体裂缝产生的原因1.1设计原因1)基础刚度和强度设计不足,甚至基础纵横墙未能贯通封闭,形成整体,从而造成结构整体刚度较差,导致弯曲变形过大;2)门窗洞口设计过宽,房屋整体刚度和强度下降,洞口处应力集中,变形加大;3)建筑物设计过长,内纵墙过少,伸缩缝设置不当,在垂直荷载作用下,整体弯曲变形过大,产生墙体裂缝;4)电线管和其他管线暗埋在墙体中,过分集中,处理不当,造成局部墙体强度减弱,产生裂缝。
1.2 材料原因1)砌体用砖是脆性材料,其极限应变很小,他的抗拉强度很低,且一般墙体多为无筋砌体,抗裂性能极差,由于砌体内部应力分布不均匀,因此,在应力集中区域易产生裂缝;2)砖块与砌筑砂浆的离散性较大,使砌体强度均匀性差;3)砖块在干燥的自然条件下,其收缩变形较大,导致墙体开裂。
1.3施工原因1)施工速度过快,砌体强度尚未达到设计强度,且地基快速变形,土应力调整滞后,使地基土过早产生不均匀沉降,导致砌体内部产生过大的应力和应变,形成潜在的裂缝基因;2)砌筑砂浆强度不符合要求,如砂子含泥量较大,级配不均匀,施工配合比不准,计量不严格等造成砂浆强度不高,形成潜在的裂缝基因;3)砂浆搅拌不均,和易性差,灰缝不饱满,水平灰缝厚度不均匀,造成砌体强度下降;4)施工工艺不当,砌体施工缝处留直槎,甚至阴槎;浇筑构造柱混凝土时,未对墙体有效保护,由于混凝土流动产生的侧压力,使墙体倾斜,形成水平裂缝。
1.4地基不均匀沉降原因1)房屋长高比较大,中间沉降较多,使建筑物产生整体弯曲,在前后墙檐部产生八字形裂缝,有时,两端沉降较大,产生倒八字形裂缝;2)建筑地基范围内,土层分布不均,或局部有软土、深坑、墓穴、旧房基础、古河道等,如处理不当,将会产生局部下沉,造成墙体裂缝;3)建筑立面有错层或立面布置复杂,上部荷载分布不均,也易造成不均匀沉降;4)地基反力对簿弱墙段产生不利影响,特别是首层窗下墙体,由于目前窗口留置过大,造成窗间墙刚度降低,弯曲变形增大,引起墙体出现垂直裂缝。
砖混结构墙体裂缝分析和防治措施砖混结构墙体裂缝是最常见的问题之一。
裂缝的成因不外乎以下两种:一是变形变化引起的裂缝;二是荷载引起的裂缝。
根据国内外的资料调查,工程实践中结构物的裂缝原因,属于由变形变化引起的裂缝约占80%;属于荷载引起的裂缝约占20%,本文仅讨论由变形变化引起的裂缝。
1温差裂缝温度裂缝主要发生在钢筋砼屋面的砖混结构中。
屋面材料钢筋砼板与墙体材料砖砌体膨胀系数相差两倍,而屋面比墙体受太阳照射的时间长,接受的辐射热平均要比墙面大两倍左右。
所以屋面温度隔热层处理不当,就会产生较大的温度膨胀变形(冬季会产生冷缩变形),使屋面与墙体间产生较大的拉剪应力,而当屋面与墙体间构造处理不当,会使墙体受拉受剪。
当屋面拉剪应力大于砌体抗剪拉应力时,墙体更会开裂。
温差裂缝有斜裂缝、水平裂缝、竖向裂缝等。
1.1 斜裂缝在窗口转角、窗间墙、窗台墙、外墙及墙上都可能产生裂缝。
大多数情况下,纵向墙的上两墙部出现裂缝的概率高,裂缝往往通过窗口的两对角,且在窗口处缝宽较大,向两边逐渐缩小。
在靠近平屋顶下的外墙上或在内部的横墙上和山墙上的斜裂缝,呈正八字形。
有些裂缝在建筑物的下部外墙也呈正八字,其形状是下部裂缝宽,向上部逐渐延伸缩小宽度。
在个别建筑物上,也发现过倒八字形裂缝。
1.2 水平裂缝由于上部砌体抗拉与抗剪强度的非均匀性,外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝互相组合出现,形成一段斜裂缝和一段水平裂缝相组合的混合裂缝。
水平裂缝一般均沿灰缝错开,而斜裂缝,既可沿灰缝,也可能横穿砖块。
1.3 竖向裂缝这种裂缝常出现在窗台墙上,窗孔的两个下角处,有的出现在墙的顶部,上宽下窄,多数窗台缝出现在底层,二层以上很少发现。
门窗洞口上设置钢筋砼圈梁、过梁等构件,在梁端部的墙面上常出现局部竖向或稍倾斜的裂缝。
裂缝中间宽,上下端小,有的还通至窗口下角附近。
当过梁不露明时,裂缝细微或不易发现。
过梁外露部分裂缝都很明显,过梁越大,裂缝亦较宽较长。
〔论文〕砖混结构住宅常见裂缝分析与预防措施裂缝分为温度裂缝和构造裂缝,都是建筑工程通病,一般建筑物建成一~二年后出现,有的不到一年就出现了。
裂缝宽度在l~2mm之间,多数发生在砖混结构住宅。
现在相当一局部建筑为砖混结构,而设计上未采取有效措施,施工队为了加快进度,房屋裂缝时有发生。
分析裂缝产生原因,在今后设计和施工中采取有效措施,防止裂缝产生很有必要。
一,裂缝产生原因的定性分析从定性分析看1 ;温度裂缝,在北部湾地区夏天阳光照射下屋顶外表温度通常高达40~60°C之间,钢筋混凝土屋盖受到阳光幅射面积比砌体要大得多,承受阳光照射的时间也比任何部位都长,而钢筋混凝土屋盖的阻热能力比砌体的阻热能力差的多。
资料实验说明钢筋混凝土线性膨胀系数是砖砌体的线性膨胀系数的2.4倍,因而钢筋混凝土屋盖温度引起的变性差值比砖砌体大得多,导致组合砌体之间产生相对位移,钢筋混凝土屋盖受砖砌体约束,对砖磴体产生抗剪应力,砖砌体抗拉抗剪强度比钢筋殓抗拉抗剪强度低得多,设计时对房屋顶层砖砌体强度要求低,这样构件中产生抗应力超过砖砌体的抗拉强,导致砖砌体裂缝产生。
2,构造裂缝,建筑材料(砂,石,水泥)的选用;混凝土的现场配合比没有到达要求;对现浇混凝土坍落度控制不严;养护期不够,对拆模时间、拆模时混凝土强度没有进展施工荷载验算。
砖混结构桩根底承台梁或者楼板混凝土的强度没有到达设计强度等级标准值的70%就进展墙体砌筑等等都会导致砖砌体和楼板裂缝产生二、裂缝产生特征1,温度裂缝是从顶部开场,越往下层裂缝越轻。
房屋长高比越大,裂缝越重;条式房屋的中间单元裂缝轻,两端部单元裂缝较重。
整体上看,房屋内部墙体比外部墙体裂缝重,而内横墙裂缝较轻,内纵墙裂缝较重。
从施工角度看,夏天施工时的裂缝轻,冬天施工裂缝重。
2,构造裂缝一般没有固定的地方,通长出现最多的是客斤和卫生间楼板,墙体出现水平的裂缝的位置(窗边,门边,阳台处)三、裂缝的种类和成因1;温度裂缝〔1〕内外纵墙和根墙的“八〃字形裂缝这种裂缝多出现在每片墙体的端部,而且集中出现在门窗洞口的角部,呈“八〃字形。
墙体出现裂缝的原因及主要防治措施□摘要:在砌体结构工程中,墙体裂缝这一现象普遍存在,轻者影响美观和使用,重者减少建造物的寿命,甚至造成建造物的倾覆或崩塌, 因此必须引起参建各方的高度重视。
关键词:墙体裂缝原因防治口正文:砌体结构建造是量大面广的建造结构形式,为广阔城市和农村所普遍采纳,但是砖砌体的抗拉、抗剪能力比较低,容易在局部产生裂缝,严峻影响建造物的整体性和使用功能,甚至危及结构安全。
砖混结构墙体裂缝主要有温差裂缝、地基不均匀沉落产生的裂缝以及结构裂缝三类。
为此,在举行工程设计、施工及使用时应采取相应措施,防止裂缝的产生和进展。
口近年来,砖混结构多层住所工程屡屡发生墙体裂缝。
裂缝位置走向不一。
有的裂缝由小变大,进展很快;有的裂缝,进展到一定程度后就不再增大,给住户心理造成很大压力,因此分析产生裂缝的原因并做好预防措施,是工程技术人员的一项重要任务。
1.经常出现的墙体裂缝种类口L1歪向裂缝。
目前绝大多数的新建房屋多为平顶建造,这类建造中的墙体裂缝大部分集中在建造物顶层纵墙的两端(普通在1〜2 开间的范围内),严峻者会进展至房屋两端1/3纵长范围内,且沿建造物两端大、中间小。
特殊是在建造物较长而未设置伸缩缝时,顶层端跨内纵墙会出现歪向裂缝。
1.2垂直裂缝。
垂直裂缝又叫竖向裂缝,主要有底层窗下墙的垂直上下方向的裂缝、过梁端部的垂直裂缝,建造剖面上有错层的墙体裂缝等几种类型。
口1.3水平裂缝。
在建造设计时,假如对温度变化对墙体的影响考虑不脚,屋面不在同一高度或错层时,常会出现这种裂缝。
这种裂缝最常见的是出现在女儿墙的根部,有时发生在屋面板与女儿墙交接处, 有时出现在顶层圈梁下2皮砖的灰缝处,圈梁施工采纳硬架支撑时易出现这种裂缝。
口L 4女儿墙裂缝。
采纳砖砌女儿墙时,不论女儿墙长短,在转角处均会出现裂缝。
若女儿墙较长时,还会在其它地方出现裂缝,女儿墙裂缝的出现会导致防水层的破坏,影响建造物的使用。
口1.5混合裂缝。
砖混结构墙体裂缝处理的成因分析与防治措施提纲:1. 砖混结构墙体裂缝的成因分析2. 墙体裂缝的分类及对砖混结构的影响3. 预防砖混结构墙体裂缝的措施4. 处理砖混结构墙体裂缝的方法5. 实际工程案例分析一、砖混结构墙体裂缝的成因分析砖混结构墙体裂缝的成因有多种,包括结构本身的问题、外界因素的影响等。
其中,一些常见的原因如下:1. 建筑物基础沉降或下沉。
这是导致墙体裂缝的最普遍原因之一,通常由基础设计不当、没有为土壤性质进行恰当的考虑、施工质量差和地基结构的不稳定等因素导致。
2. 建筑物的结构设计问题。
墙体裂缝还可能由结构设计问题引起,如没有设计适当的支撑和加强结构、没有进行适当的荷载计算和应力分析等。
3. 温度变化等气候因素。
这些因素也会导致砖混结构墙体的裂缝,因为当温度发生变化时,建筑物会出现膨胀和收缩,这些变化将导致相应的应力。
4. 土壤水分的变化。
墙体裂缝还可能由土壤水分的变化引起,如当土壤变干时,可能导致地基沉降和建筑物结构产生不均匀的应力。
二、墙体裂缝的分类及对砖混结构的影响墙体裂缝根据其类型可以分为很多种类,包括引起塑性变形的裂缝、引起弹性变形的裂缝、引起材料损伤或松散的裂缝等。
砖混结构墙体裂缝对于建筑结构存在潜在的危害,它可能会对整个建筑的稳定性和完整性产生破坏性的影响,例如,装饰层受损、门窗框变形、墙面脱落等等。
在严重的情况下,裂缝还可能导致建筑物的完全崩塌。
三、预防砖混结构墙体裂缝的措施为避免砖混结构墙体裂缝的出现,可以采取以下预防措施:1. 检查和维护建筑物的基础。
保持基础的稳定性和完好性,还需要正确地进行设计和施工。
这需要进行定期的检查和定期的维护,可以及时发现并处理问题。
2. 保持室内的温度和湿度恒定。
通过稳定室内温度和湿度,可以使建筑物避免因为外部环境条件的变化而引起的膨胀和收缩,导致裂缝的产生。
3. 正确设置建筑物的承重结构。
承重结构是连接建筑物与地基的关键部分,必须正确定位、正确设计和安装。
砖混结构墙体裂缝的成因分析与防治措施中图分类号:f407.89 文献标识码:f 文章编号:1009-914x(2012)32- 0494 -01近年来,砖混结构多层住宅楼工程屡屡发生墙体裂缝。
裂缝位置走向不一。
有的裂缝由小变大,发展很快;有的裂缝,发展到一定程度后就不再增大,给住户心理造成很大压力。
因此分析产生裂缝的原因并做好预防措施,给住户创造一个安全可靠的生活环境,是我们工程技术人员义不容辞的责任。
一、产生裂缝的原因分析(1)基础不均匀沉降造成墙体裂缝由于地基不均匀,设计中又没有把刚度不同的地基进行调整,造成基础不均匀沉降,墙身受较大的剪力作用,主拉应力大于墙体抗拉应力,造成了砌体受主拉应力而破坏。
这种裂缝往往是由沉降较小的一边向沉降较大的一边逐渐向上发展。
(2)温度的变化造成墙体裂缝因屋面长时间受阳光幅射,其温度较墙体高出许多,在炎热的夏季,屋面温度是墙体温度的2倍左右,且在相同温度条件下,钢筋混凝土的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的2倍,它使屋面变形比墙体变形大得多。
在屋面变形过程中,产生了很大的推力,作用在墙体顶端的水平推力使墙体与屋面的接触面受剪,剪力与屋盖、挑檐或女儿墙的垂直压力,构成墙体双向应力,当主拉应力大于墙体的抗拉强度时,墙体就会出现裂缝。
在建筑物的端部,垂直压应力很小,则此区域的主拉应力等于最大剪应力,一般砌体的抗拉强度最低,所以在端部容易出现斜裂缝,对于灰缝强度不良的砌体则出现水平裂缝。
(3)基础冻胀造成墙体裂缝对于寒冷地区,在设计基础埋置深度的过程中,只考虑了结构要求而忽略了基础的冻深。
基础的埋置深度小于该地区的冰冻线,造成基底地基土受冻后膨胀,给基础施加了向上的作用力,当这种作用产生的主拉应力大于墙体的抗拉应力时,导致了墙体裂缝,尤其经过多次冻融循环后,裂缝更加严重。
(4)在结构设计上存在的问题1、砖混房屋长度过长,如有的住宅,5个单元连在一起,总长度超过温度变形允许长度,按规定总长超过50m应设伸缩缝,有的房屋设计总长超过许多且漏设伸缩缝,也未采取其他措施。
砖混结构裂缝分析及预防措施
摘要:我国房屋建筑相当一部分为砖混结构,大部分新民居、廉租房工程均为砖混结构,这些工程均为民心工程,关系到千家万户的人身安全和财产安全。
在实施项目的时经常会发生结构裂缝问题,总体分析有多方面原因,本文针对裂缝产生原因进行论述和分析。
在今后设计和施工中采取有效预防措施,避免裂缝产生很有必要。
关键词:砖混结构;温度;裂缝分析;
砖混结构是建筑施工中较常见的一种结构类型,经常在民用建筑使用,因为它的造价低,能有效的降低工程成本。
但是,该结构抗拉力、抗剪力较差,容易产生裂缝,影响工程质量和使用功能,甚至会危及到结构的安全能。
砖混结构裂缝大致可分为三种:结构裂缝、温度裂缝、沉降裂缝。
为此,在今后的设计、施工、使用过程中采取相应的措施,尽量避免裂缝产生和发展。
一、结构裂缝
1、墙体斜裂及现浇混凝土楼面的裂缝原因分析,引起墙体斜裂缝及现浇混凝土楼面裂缝的原因,可归结为以下几个方面。
(1)由于混涨土本身收缩引起的裂缝;因为混凝土在空气中凝结硬化时体积缩小,当其四周固结,不能自由收缩时,会产生拉应力而引起裂缝。
(2)由于住宅由预制改为全现浇楼面,使工程整体性大大加强,部分墙体刚度相对增大,而楼面现浇的厚度仍在8-10cm之间,尽管强度满足要求,但楼面相对于墙体的刚度减小,因此一些薄弱部位,如截面突变处、施工缝处和穿线管处,往往首先发生裂缝。
(3)因埋社各种管线穿透砌体破坏砌体结构,减少了砌体截面积,消弱了砌体承载力。
由于设计人员往往只重视强度而忽视变形,在该设伸缩缝的地方不设缝,地基处理也不尽细致,往往使住宅工程沉降变形过大,引起墙体及楼面开裂。
(4)因为施工周期太短,在地基、主体工程尚未沉实的情况下工程就交付使用,在使用过程中,地基、主体工程继续变形,致命一些工程在交付时无裂缝,而使用一段时间后裂缝就出现了。
这种现象常发生在地基经过人工处理的工程中。
(5)有些施工单位为赶工期,在混凝土未达到要求强度时就拆模,施工荷载也加得过早、过大、使混凝土在硬化过程中发生内部裂缝,也是造成楼面裂缝不可忽视的原因之一。
⒉防治结构裂缝措施
(1)设计人员在似定地基加固和处理方案时,应将地基处理与上部结构的处理结合起来考虑。
上部结构处理的方法有:发迹建筑物体形、简化建筑平面、合理设沉降缝、加强房屋整体刚度等,尽可能避免因地基不均匀学降而引起的上部主体开裂。
(2)外墙窗台下可以考虑增设一道腰梁。
根据地基情况,腰梁设于一层或其他各层窗台下。
(3)对砖混结构严谨线管穿墙过大,坚决禁止后剔凿线管槽安装线管,避免破换砌体结构影响强度。
(4)伸缩缝间距可适当缩短,规范规定≥50m设一道伸缩缝,建议改为40-45m。
(5)构造柱及圈梁应严格按规范设置,墙宽、墙高厚比、窗间墙宽度应按规范要求进行计算确定。
(6)现浇楼面施工缝应留设在分户墙上,不设置于房间跨中1/3处。
合理安排施工工期,不能盲目求快,尤其经人工处理过的地基,必须严格控制施工进度,以防上部主体结构完成后出现因地基不均匀沉降引起的裂缝。
二、温度裂缝
1、温度裂缝的特征及成因
从定性分析温度裂缝,在地夏天阳光照射下屋顶表面温度通常高达30℃-40℃之间,钢筋砼屋盖受到阳光辐射面积比砖砌体要大得多,接受阳光照射的时间比其他任何部位都长,而钢筋砼屋盖的阻热能力比砖砌体阻热能力差得多。
实验表明钢筋砼线性膨胀系数是砖砌体线性膨胀系数的2.4倍,因而钢筋砼盖温度引起的变性差值比砖砌体大的多,导致组合砌体之间产生相对位移,钢筋砼屋盖位受砖砌体约束,对砖砼体产生抗剪应力,砖砌体抗拉抗剪强度比钢筋砼抗拉抗剪强度低得多,设计时对房屋顶层砖砌体强度要求低,这样构件中产生抗应力超过砖砌体的抗拉强,导致砖砌体裂缝产生。
泥砂浆面层伸长,因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂,温差越大房屋越长,面层砂浆越密越厚,这种推力越大,墙体开裂越严重。
2、预防温度裂缝的措施
(1)设置伸缩缝:严格按照《砌体结构设计规范》要求设置伸缩缝,宽度不宜小于30mm。
(2)优先采用装配式有檀体系钢筋砼屋盖,使屋盖与墙体连接改为“柔性节
点”,即QL与屋面板接触面上铺设一层油毡或滑石粉,形成滑动层,这样可减少温度变形时墙体的推动力影响,防止墙体产生温度裂缝。
(3)屋面板保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到隔热保温效果。
(4)屋面的温度变形与长度减正比,对于钢筋砼大檐口及较高女儿墙,宜隔二单元在檐口上设置一道温度伸缩缝。
(5)根据砖石结构设计规范要求,顶层砖砌体混合砂浆一般为M2.5,可满足强度要求,为了防止温度裂缝产生,顶层混合砂浆强度不应低于M5.0。
(6)在房屋四角檐口下一定高度和范围的墙体配筋转角钢筋2Φ6@500,柱与墙体设拉锚筋,可防止女儿墙及外墙阳角处的包角裂缝。
(7)当房屋长高比较大时,房屋外纵墙门窗的洞口处砖砌体抗拉,抗剪强度较弱部位,应在房屋顶层窗台下二皮砖处设置2Φ6钢筋砖砌体,提高砖砌体抗拉抗剪强度,防止外纵墙出现“八”字形温度形缝和水平裂缝。
(8)房屋空间较宽敞高大时,窗口宽度大于1500mm时,应在窗台下二皮砖处设备2Φ6钢筋砖砌体,提高砖砌体抗剪强度,可防止窗台下水平裂缝。
(9)对施工中严格规范要求进行施工,冬季施工时,砂浆无设计要求时,应按常温下提高一级砂浆标号。
提高砖砌体强度。
以上措施可结合工程项目的具体精况综合采用、这样可以有效防止温度裂缝的出现。
三、沉降裂缝
1、沉降裂缝成因分析
(1)由于地基土质软弱或建筑地基局部土质不均匀,存在暗沟,洞穴、基坑等,土质软硬差异大,受压力后必须产生过大的不均匀沉降。
(2)地基处理不当,基础设计不合理。
建筑荷载对地基产生较大的附加应力,对承载力低,变形大的软弱地基,应进行加固处理,以提高承载力。
基础设计根据上部荷载与地基土质情况,考虑地基与基础共同作用,合理选用基础形式。
地基边坡破坏,地处陡坡边缘的建筑,由于地面高差较大,边坡不够稳定,再加上地基附加应力作用,边坡失稳,滑移沉降不均,墙体裂缝。
地基含水量变化不正常。
因周围环境某些变化,使建筑物场地地下水位升高,或上下管道渗漏,地表渗入建筑地基,长期侵泡,土质软化甚至冲刷掏空,导致不均匀沉降。
(3)建筑物使用不当。
随意改变房屋用途,增大荷载,在室内地面堆放超设计要求的大面积荷载,使地基附加应力剧增,导致建筑物不均匀沉降,墙体开裂。
2、沉降开裂的防治措施
(1)在建筑设计前,应对工程地质进行详细勘察,查明地基土质情况,分布情况,承载力大小,地下水位等水文地质条件,对周边环境进行地质差异考察,然后进行全面分析,确定合理的建筑布局和结构类型,选择适当基础形式,以使上部结构与基础相互影响,共同作用。
(2)减少建筑物自重,增强建筑物的整体刚变,控制建筑物的长高比,设置沉降缝,在基础和楼盖下的墙顶上设置平面闭合的钢筋混凝土圈梁。
合理分布荷载,选用较小的基底反力。
(3)合理安排施工程序,对立面高低悬殊,荷载变化较大的房屋,应分期分析阶段组织施工。
一般先建荷载大的高层,后建荷载较小的底层。
先建深基础,后建浅基础,避免曾加附加应力。
结束语:建筑物墙体裂缝是带普遍性的实际问题,本文主要措施本着预防为主,防治兼举的思路,尽量做到防患于未然。
总之,造成墙体裂缝的原因是多方面的并且可能是多个因素相互作用影响的结果,其防治措施也是随着新材料、新工艺的发展,还有待于在生产实践中不断探索与研究。
参考文献:
1、王国权.分析工民建施工中墙体裂缝的防治措施.2012.33
2、孙卫东.工民建施工中墙体裂缝预防措施.现代商贸工业.2013.2。