参考资料砌体结构裂缝成因及预防和处理措施.doc

第一章前言
砌体结构房屋出现裂缝的现象较为普遍,裂缝程度轻重差别很大,轻则影响房屋正常使用和美观,严重的将形成结构安全隐患,甚至发生工程事故。随着住宅商品化的发展,房屋裂缝问题越来越引起人们的关注。裂缝宽度的控制标准问题:(1)墙体裂缝允许宽度的含义包括:①裂缝对砌体的承载力和耐久性影响很小;②人的感观的可接受程度。,通常在美学上难以接受,砌体结构也不例外。尽管砌体结构的安全的裂缝宽度可以更大些,但在住宅商品化的今天,砌体房屋的裂缝,,只要可见,已成为住户判别“房屋安全”的直观标准。根据资料了解,目前只有德国对砌体结构的裂缝宽度有明文规定:对外墙或条件恶劣的墙体,,。其它发达国家对裂缝控制的要求较高,但未对砌体裂缝宽度规定标准。因此,如何面对砌体结构的裂缝,确实是一个比较突出和需要认真对待的课题,需要引起足够的重视。(2)鉴于裂缝成因的复杂性,按目前条件和《砌体结构设计规范》提供的措施,尚难完全避免墙体开裂,而是使裂缝的程度减轻或无明显裂缝,因此规范中采用了“防止或减轻”墙体开裂的措施的用语。
裂缝的成因,依据国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。在各种直接荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝;而砌体因温度、收缩、变形或地基不均匀沉降等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形裂缝。变形裂缝占砌体房屋裂缝中的80% 以上,其中因地基不均匀沉降而引起的裂缝更为突出和引人关注。相对于受力裂缝,变形裂缝的产生机理和影响因素复杂得多,。
第2章地基不均匀沉降引起的裂缝
在软土、填土、冲沟、古河道、暗渠、沉陷区以及各种不均匀地基上建造结构物,或者地基虽然比较均匀,但是荷载差别过大或结构物刚度差别悬殊时,地基不均匀沉降均能引起裂缝。
地基不均匀沉降裂缝的形态
地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的。裂缝主要分为剪切裂缝和弯曲裂缝。地基不均匀沉降裂缝常见的有正八字裂缝和斜向裂缝。沉降裂缝多出现在房屋中下部且发生于房屋中下部的裂缝较上部宽度大。
地基不均匀沉降裂缝的产生机理
(1)墙体中下部区域的斜向裂缝
一般情况下,地基受到上部结构传递的压力,引起地基的沉降变形呈凹形,常称为“盆形沉降曲面”,这是由于中部压力相互影响高于边缘处相互影响,以及边缘处非受荷载区地基对受荷载区下沉有剪切阻力等共同作用的结果,导致地基反力在边缘区较高。这种沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的弯曲,产生正弯距。结构中下部受拉,端部受剪,端部地基反力梯度加大,墙体内剪应力加大,形成主拉应力引起墙体开裂,裂缝呈正八字形。由于墙体中上部受压并形成“拱”作用,墙体裂缝越靠近地基和门窗洞口越严重,中下部开裂区的墙体因有自重下坠作用,易造成垂直方向拉应力,可形成水平裂缝。
(2)墙体端部区域斜向裂缝
当地基中部有回填砂、石,或中部地基坚硬而端部软弱,或由于荷载相差悬殊,建筑物端部沉降大于中部时,会形成负弯矩。主拉应力将引起墙体端部出现倒八字裂缝。局部的沉降不均不仅可以引起斜裂缝,还可能引起砌体的水平裂缝。
影响地基沉降裂缝的因素
地基、基础、建筑物构成一个整体,共同工作。其内力和变形形态与土的性质、建筑物与地基的刚度、基础与建筑物的尺寸、形状、材料的弹塑性性质、徐变等有关。
(1)建筑物与地基的相对刚度
首先,建筑物的长度和宽度越小,基础的抗弯刚度越大,建筑物与地基的相对刚度就越大。这时在外荷载作用下,地基的反力向两端集中,则中部弯矩较大,这就需要结构具有足够的强度,满足结构物最大弯矩的要求;其次,在较差的地基上,地基的变形模量较高,而基础的抗弯刚度较小,结构物的几何尺寸较长,则柔性指数相应增大。这时基础结构接近于柔性板,此时地基的沉降与荷载的分布有关。地基承受荷载大的地方沉降和变形较大,基础承受的弯矩较小。
(2)徐变
建筑物的下沉、水平位移、温度、湿度变化引起的变形,除了绝对值外,变形速率是一个重要因素。只要变形是缓慢的,则多数建筑物能经受较大的变形而不破坏,其主要原因就是由于建筑材料一般都具有徐变特性,在变形过程中,其内应力会随着变形速度的下降而降低。
(3)建物的形状平面形状复杂的建筑物,如“I”、“I'’,、“L’’、“E”字形等在纵横单元交叉处基础密集,地基附加应力重叠,使地基沉降量增大。同时,此类建筑物整体性差,刚度不对称,在地基产生不均匀沉降时容易发生墙体开裂。
第3章砌体房屋的温度变形裂缝
温度裂缝的主要形态
最常见的温度裂缝出现在混凝土平屋盖房屋的顶层两端墙体和山墙上。如在门窗洞边的正“八”字