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房屋裂缝毕业论文

2023-03-06 18:03 来源:学术参考网 作者:未知

房屋裂缝毕业论文

浅谈钢筋混凝土楼板裂缝的成因和防治措施论文

关键词: 混凝土楼板;裂缝;防治

摘要: 本文首先分析了目前普遍采用的现浇钢筋混凝土楼板产生裂缝的特点和常见裂缝产生的原因,提出了具体预防措施和处理方法,供大家参考。

1、前言。

目前建筑物的楼板大多采用现浇钢筋混凝土楼板,因为现浇钢筋混凝土楼板在结构安全性,整体性和使用功能等方面都比预制板优越得多。但是现浇钢筋混凝土楼板的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一,楼板裂缝轻者影响美观,重者破坏房屋结构的安全性,降低房屋的抗震能力和房屋的正常使用,特别是一些住宅楼板的裂缝发生后,往往会引起投诉纠纷等。根据对一些住宅小区的调查来看,现浇楼板裂缝大都发生在楼板表面,有的是表皮裂缝,有的是混凝土自身裂缝。除常见的板四角斜向裂缝外,还有许多横向、纵向杂乱的裂缝。

从现场取证及施工中出现的楼板裂缝有如下特点:

(1)部分裂缝出现在楼梯与楼板梁相连接处,特别是先砌砖,后浇混凝土者出现较多。

(2)裂缝多分布在建筑物外墙转角处房间的楼板上,一般呈45。斜向,有时一只角位同时出现2条~3条裂缝,基本为上下贯通。

(3)部分裂缝产生在板内管线埋设位置,沿着管线等应力集中部位展开。

以上裂缝不仅影响外观,还可引起渗漏、钢筋腐蚀和混凝土碳化等,影响建筑物的耐久性,给用户带来严重的不安全感。在裂缝出现后,如不及时采取补救措施,在1年~3年内裂缝会继续发展,给人的安全造成威胁。文中主要从设计、施工等方面来剖析裂缝的成因,并探讨具体的防治方法和弥补措施。

2、楼板裂缝原因分析。

(1)温度应力。

现浇钢筋混凝土楼板裂缝主要是由混凝土温度变形和收缩变形引起的。当环境的温度和湿度变化时,混凝土相应的会产生温度变形和收缩变形,由于现浇板的体积与表面积的比值(体表比)较小,混凝土的收缩变形较大,使板内出现拉应力。石河子地区具有荒漠大陆性气候特点属于典型的炎热和干燥气候,夏季白天升温快,气候炎热,夜间降温快,日差较大。混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,当板内的拉应力超过混凝土的抗拉强度并且楼板变形大于配筋后混凝土的极限拉伸的时候,楼板内就会产生裂缝。

(2)水泥的品种与强度等级、水泥用量、水灰比。

水泥的水化热是水泥固有的性质,水化热引起混凝土内部温度的升高,内外产生温差,温差引起的应力可使混凝土产生裂缝。不同品种不同强度等级的水泥矿物成分的含量不相同,矿物成分中铝酸三钙水化产生的热量最大,速度也快,另外水泥细度越细,水化反应比较容易进行,水化放热量越大,放热速度也越快。因此根据水泥的不同矿物成分含量选择低水化热的水泥品种和与混凝土强度等级相适宜的水泥强度等级是预防裂缝的前提。混凝土中的水泥用量越大,总发热量越大。混凝土的温度会随水泥用量的增加而提高,造成混凝土的收缩大,水化热高,产生非受荷裂缝。相同强度等级的混凝土,水灰比增大,水泥用量增多,凝土的收缩量增大。混凝土硬化过程是化学结合水与水泥化合的结果,水灰比大,用水量多,混凝土的收缩增大。这是由混凝土收缩引起的非荷裂缝。

(3)粗细骨料。

夏季露天堆放的砂石料受高温和太阳辐射的影响表层温度达6℃以上,用这种砂石料配制混凝土会增大用水量,环境温度过高使水泥出现假凝和粘罐现象。由于水灰比的增大和搅拌质量的降低,将导致混凝土的强度降低干缩增加。

(4)浇筑方案。

整体现浇楼板浇筑之前,应从人、机、料、法、环五个方面入手编制一个科学的浇筑方案,在实际的施工过程中,大多数工地的垂直运输机械使用的是龙门架,设备比较陈旧,工作效率不高,在天气炎热、操作人员比较困乏的情况下会出现部分混凝土从搅拌机中卸出到浇筑完毕的时间超过了规范规定的时间,未做技术处理。导致了混凝土在浇筑时就已经留下了裂纹隐患,这种裂缝具有位置的不固定性,事后在没有客观真实的施工记录情况下,对此种裂缝产生的原因难以做出正确的判断分析。

(5)板内埋设的PVC管。

近些年来推广使用PVC管预埋,特别是总进户线预埋管管径较大预埋时又贯穿于板的长度和宽度方向,同一块板预埋管比较集中,楼板的厚度一般是80—120mm,使板内有效截面受到不同程度的消弱。另外预埋管与混凝土的膨胀系数不一致,粘结效果差,这时沿预埋管就有可能因为应力集中而出现裂缝。

(6)养护。

混凝土失水会影响水泥水化作用的正常进行,而且因水化作用未能完成,造成混凝土结构疏松,渗水性增大,形成干缩裂缝。特别是期养护质量与裂缝的关系密切,期表面干燥或早期内外温差较大更容易产生裂缝。

(7)施工荷载超载。

混凝土浇筑完成后,还没有达到足够的强度,就迫不及待的上人操作和堆放材料,使其产生过大的变形,导致裂缝产生。这是结构受荷后产生的裂缝,施工中主要是楼板上施工荷载超载如:普通粘土砖堆放集中,塔吊吊运材料下落时吊笼对楼板的冲击等。

(8)模板的`拆除。

现浇板在未达到规定的拆模强度时拆除模板或支架,此时楼板的承载能力低于设计允许荷载,使楼板在不正常的情况下受荷产生裂缝,这是结构受荷引起的裂缝。施工现场也会出现在未达到规定的拆模强度时,拆除个别的木支撑或钢管支撑、扣件等,造成支架的承载体系发生变化而产生裂缝。

3、裂缝控制措施。

(1)施工方面。

保证模板的刚度。模板支撑的选用必须经过计算,除满足强度要求外,还必须有足够的刚度和稳定性。

模板的周转配置,应考虑到规定的拆模时间,跨度大于2m小于8m的现浇楼板,其拆模混凝土强度必须达到标准值的75%,当跨度大于8m时,拆模混凝土强度必须达到标准值的100%,防止过早拆模引起的混凝土损伤。

在楼板负弯矩钢筋处设置撑脚和马凳,楼面钢筋上设置跳板,严禁在混凝土浇捣过程中踩踏钢筋,确保负弯矩钢筋的正确定位。

楼板混凝土浇捣完毕后,根据当时室外气温,确定养护方案。冬、夏季节,应采取混土表面加盖草包、塑料薄膜等养护措施。混凝土在浇筑完后12h内,必须进行浇水养护,浇水养护时间一般不得少于7d,对掺用缓凝剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14d。

按科学规律安排施工工期与进度计划。楼板混凝土浇捣完成后,其强度未达到1.2N/mm,施工人员不得在楼面操作及堆放材料。

(2)材料方面。

合理确定混凝土的配合比和坍落度。在混凝土配合比设计时,应全面考虑,多用骨料、少用粉料,以减少裂缝产生。严格控制混凝土的水灰比,控制坍落度不宜过大,确保每层混凝土坍落度基本稳定。

严格原材料检验试验。在搅拌混凝土之前,必须按规定对水泥、粗细骨料、外加剂等进行检验复试,不合格的材料不得使用。

采取适当措施增加混凝土的抗拉强度。当工程需要时,可通过添加合成纤维等措施增加混凝土的抗拉强度,控制混凝土的裂缝。

4、裂缝的处理方法。

对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用l:2或l:l水泥砂浆抹缝,压平养护。

当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用l:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。

当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。

通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.3mm的,采用结构胶粘扁钢加固补强。板缝用灌缝胶高压灌胶。

在板底裂缝可采用增强纤维等材料对裂缝作粘贴加强处理,粘贴宽度为350mm。既能起到承受抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果。是目前较好的裂缝祢补措施。

5、结束语。

现浇钢筋混凝土楼板裂缝的预防与控制一直都值得关注,虽然已有的方法可将某些裂缝控制到一定的程度,但裂缝带来的隐患仍然随处可见,不管是表面的还是结构裂缝。只有从设计、材料、施工、使用等方面继续探讨,不断寻求更好的方法,才能进一步减免现浇钢筋混凝土楼板中的裂缝。

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  浅谈砌体结构裂缝产生的原因与防治
  摘 要:砌体结构的房屋在中小城市建筑物中占的比例较大,分布较广,而砌体结构中的一般细小裂缝由于不危及使用,往往被人忽略。但这些裂缝在较长时间内还不稳定, 降低了建筑物的抗震能力,在地震时容易引发墙体破坏,甚至墙体倒塌,必须重视解决。本文根据本人几年的施工经验,提出自己对砌体结构裂缝产生的原因及其防治的浅显建议。
  关键词:砌体结构 裂缝 地基沉降 整体刚度 伸缩缝 温度裂缝
  1 前言
  虽然现在砼结构和钢结构发展十分迅速,但是由于其成本高,施工工艺复杂,大型设备较多,在现阶段的城市发展中,不可能在中小城市及县城中大规模发展,而砌体结构的材料来源广泛,施工设备和施工工艺较简单,可以不用大型机械,能较好地连续施工,还可以大量地节约木材、水泥和钢材,相对造价低廉,因而得到广泛应用。
  但是由于砌体的抗拉、抗弯、抗剪性能较差,并且由于设计、施工以及建筑材料等多方面原因引发的砌体结构的质量事故也较多,其中砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体中出现的裂缝不仅影响建筑物的美观,而且还造成房屋渗漏,甚至会影响到建筑物的结构强度、刚度、稳定性和耐久性,也会给房屋使用者造成较大的心理压力和负担。在很多情况下,裂缝的发生与发展还是大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。
  2 砌体结构裂缝产生的原因及防治措施
  引起砌体结构墙体裂缝的因素很多,大体上有设计上对房屋的构造处理不当,地基的不均匀沉降,收缩和温度的变化,施工质量不合格、使用的建筑材料不合格等。
  2.1 设计上对房屋的设计和构造处理不当而引起的裂缝
  有一些砌体结构的房屋的设计是套用图纸,应用时未经校核;有时参考了别的图纸,但荷载增加了或截面减少了而未作计算;有的虽然作了计算,但因少算或漏算荷载,使实际设计的砌体承载力不足;有的虽然进行了墙体总的承载力计算,但忽视了墙体高厚比和局部承压的计算。如果砌体的承载力不足,则在荷载作用下将出现各种裂缝,以致出现压碎、断裂、倒塌等现象,这类裂缝的出现,很可能导致结构的失效。
  预防措施:
  (1)细心认真地设计。对拟建砌体结构的房屋,要做到力学模型准确,传力清楚;荷载统计无误;大梁下砌体要设梁垫并进行验算;加强对圈梁的布置和构造柱的设置,以提高砌体结构的整体安全性。
  (2)裂缝一旦出现,要注意观测裂缝的宽度及长度的发展情况,并及时采取相应的有效措施,如灌缝,封闭等,必要时要进行结构加固,如粘钢、碳纤维等。
  2.2 地基不均匀沉降引起的裂缝
  当地基发生不均匀沉降后,沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体会产生相对位移,从而使砌体中产生附加的拉力或剪力,当这种附加内力超过砌体的强度时,砌体中便产生相对裂缝。这中裂缝一般都是斜向的,且多发生在门窗洞口上下。这种裂缝的特点是:(1)裂缝一般呈倾斜状,说明系因砌体内主拉应力过大而使墙体开裂;(2)裂缝较多出现在纵墙上,较少出现在横墙上,说明纵墙的抗弯刚度相对较小;(3)在房屋空间刚度被削弱的部位,裂缝比较集中。
  为防止地基不均匀沉降在墙体上产生的各种裂缝而采取的措施有:
  (1)合理设置沉降缝将房屋划分成若干个刚度较好的单元,或将沉降不同的部分隔开一定距离,其间可设置能自由沉降的悬挑结构。
  (2)合理地布置承重墙体,应尽量将纵墙拉通,尽量做到不转折或少转折。避免在中间或某些部位断开,使它能起到调整不均匀沉降的作用,同时每隔一定距离设置一道横墙,与内外纵墙连接,以加强房屋的空间刚度,进一步调整沿纵向的不均匀沉降。
  (3)加强主体结构的刚度和整体性,提高墙体的稳定性和刚度,减少建筑物端部的门、窗洞口,设置钢筋混凝土圈梁,尤其是要加强地圈梁的刚度。
  (4)加强对地基的检测,发现有不良地基应及时妥善处理,然后才能进行基础施工。
  2.3 收缩和温度变化引起的裂缝
  热胀冷缩是绝大多数物体的基本物理性能,砌体也不例外。由于屋盖系统温度变化出会使砖墙产生裂缝,由于温度变化不均匀使砌体因不均匀收缩产生裂缝,或由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同也会产生裂缝。
  (1)屋盖系统温度变化时使墙体产生的裂缝:
  这类裂缝较典型和普遍的是建筑物(特别是纵向较长的)顶层两端内外纵墙上的斜裂缝,其形态呈 “八”字或 “X”型,且显对称性,但有时仅一端有轻微者仅在两端1~2个开间内出现,严重者会发展到房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类裂缝对那种刚性屋面的平屋顶,未设变形缝、隔热层的房屋就更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的伸缩变形牵引其下砖砌体超过其材料抗拉强度的结果。一般来说,在阳光照射下,屋面板温度可高达60~70℃,而其下的砌体仅为30~35℃,温差引起的砌体主拉应力大于砌体本身的抵抗力的50%~300%不等。又加上房屋两端为自由端,水平约束力小,上部砌体垂直压力较小,如无相应措施,则上述裂缝在所难免。当屋面向两端热胀时,会使下部砌体出现正 “八”字裂缝,当冷缩时,就会出现倒 “八”字缝,一胀一缩则易出现“X”型缝。
  (2)由于温度变化不均匀使砌体产生不均匀收缩产生的裂缝:
  由于房屋过长,室内外温差过大,因钢筋混凝土楼盖和墙体温度变形的差异,有可能使外纵墙在门窗洞口附近或楼梯间等薄弱部位发生向竖向贯通墙体全高的裂缝,这种裂缝有时会使楼盖的相应部位发生断裂,形成内外贯通的周圈裂缝。另外,当房屋空间高大时,墙体因受弯在截面薄弱处(如窗间墙)会出现水平裂缝。
  (3)由于钢筋混凝土圈梁与砖墙伸缩量不同产生的裂缝:
  当材料随时间发生收缩变形和自然界温度发生变化时,由于钢筋混凝土和墙砌体材料收缩系数和线膨胀系数的不同,会在房屋的墙体及楼盖结构中引起因约束变形而产生的附加应力,当这种附加应力过大时会在墙体上产生局部竖向裂缝。
  防止收缩和温度变化引起裂缝的主要措施有:
  (1)在过长房屋墙体中设置伸缩缝。将伸缩缝设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。
  (2)屋面设保温隔热层。屋面的保温隔热层或刚性面层及砂浆找平层应设分隔缝,分隔缝的间距不宜大于6m,并与女儿墙隔开,其缝宽不小于30㎜。屋面施工宜避开高温季节。
  (3)楼(屋)面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁,并沿内外墙拉通,房屋两端圈梁下的墙体宜适当设置水平钢筋。
  2.4  施工质量不合格、使用材料不合格而引起的裂缝
  砌块本身的质量不合格,砂浆强度不够,这些都会造成整个砌体的强度不够,而造成砂浆强度偏低的原因是使用了不合格的水泥,施工配合比不准确,施工过程中不安设计留槎及放置拉结筋等,这些都可能在砌体结构中产生裂缝。
  预防措施:
  (1) 做好建筑材料使用前的各种检测,不合格及资料不全的建筑材料严禁使用。
  (2) 加强对操做工人上岗证的管理,持证上岗。
  (3) 加大施工检查力度,严格执行“三检制度”。
  3 结束语
  砌体结构裂缝应针对成因,贯彻预防为主的原则,加强设计、施工及使用方面的管理,确保结构安全和避免不必要的损失。

  参考书目:
  (1) 黄立山.《砌体结构裂缝的成因及控制措施》[J] 安徽建筑,2003.
  (2) 许淑芳.《砌体结构》.北京:科学出版社,2004.
  (3) 刘立新.《砌体结构》. 武汉:武汉工业大学出版社,2003.

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  [论文关键词]现浇混凝土结构裂缝 原因 防治

  [论文摘要]现浇钢筋混凝土结构裂缝是施工中一个带有普遍性的问题。它不仅有损外观整体性,降低刚度。所以很有必要对裂缝进行鉴别、分析和控制。

  一、钢筋混凝土现浇结构收缩裂缝

  为保证操作需要的稠度,混凝土加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分多4~5倍,这部分多余的水蒸发后会产生体积收缩,一般称为湿度收缩。另外水泥水化作用也会引起体积收缩,称为自收缩。施工中常见的混凝土收缩有塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝。
  (一)塑性收缩裂缝
  一般出现在干热或刮风天气,形状像干燥泥浆面。裂缝多为中间宽两端渐细且长短不一、互不连贯。产生的主要原因是混凝土在塑性状态时表面水分蒸发过快,产生了急剧的体积收缩,从而导致混凝土表面裂缝。而蒸发速度的快慢和风速、相对湿度、混凝土表面空气湿度以及自身的温度有关。风速越大,温度越高,水分蒸发速度越快。
  防止产生这种裂缝的有效方法是:尽可能减少混凝土表面与内部的相对体积变化的差异。混凝土浇灌后及时覆盖,洒水养护;严格控制混凝土配合比;将基层和模板浇水均匀湿透;对高温、大风天气施工的混凝土应及时抹压,防止裂缝继续产生。
  (二)沉降收缩裂缝
  多沿主筋通长方向上在混凝土表面断续出现。或在相邻断面显著变化部位出现,裂缝较浅较宽。常在混凝土浇灌后发生、硬化后停止。产生的原因为混凝土浇捣后骨料颗粒沉落,水分上升,受到钢筋或埋设件或大的粗骨料阻挡,而使混凝土互相分离,或混凝土本身组成材料沉落不均造成开裂,斜面上的混凝土由于重力向下流动而开裂。
  为防止这类裂缝,可采用稠度适当的低流动性混凝土加强捣实;对断面相差较大的结构物先浇深部位2~3 h后再与薄断面一起浇灌。
  (三)干燥收缩裂缝
  多发生在混凝土终凝前后。裂缝为表面的,较浅较细,沿短向分布。随着湿度和气温的变化,由表及里,由大到小逐渐发展。产生的原因主要是混凝土养护不到位,风吹日晒,表面水分散失过快而内部湿度变化小,表面干缩变形受内部混凝土的约束,产生较大的拉应力而引起裂缝。
  为防止这类裂缝,可采取严格控制混凝土的水灰比、砂率、砂石含泥量;加强早期覆盖和养护适当延长养护时间;密封保水养护对长期露天堆放的构件采取适当洒水养护。

  二、温度裂缝

  混凝土受温度影响,会产生热胀冷缩变形。当变形变化不均受到约束,便会产生应力导致裂缝。
  (一)内约束裂缝
  由于混凝土内外温差过大引起的。从理论上计算,混凝土表面温度骤降超过5~7度就有可能引起裂缝。多发生在早期,通常只在混凝土表面出现。控制这类裂缝的方法,在于控制混凝土内外温差,防止表面急剧冷却,冬季采取保温、缓拆模;加热养护严格控制升降温度速度,温差不大于10度。
  (二)外约束裂缝
  由于平均降温过大引起的。大体积混凝土浇灌后,硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度上升很高,散热慢,表面散热快,内外温差在表面引起拉应力;后期降温冷却时,当受到其他约束,又会在内部出现拉应力,当应力超过混凝土抗拉强度时,便出现裂缝。控制这类裂缝的方法有采用低热水泥;改善骨料级配;拌合水掺冰屑,对砂石冷却;合理安排工序进行薄层浇灌;预留孔洞;合理分缝分块。

  三、沉降裂缝

  多为深进的或贯穿性的,其位置与深陷方向一致,较大的沉陷裂缝往往有一定错位,裂缝宽度与沉降值成比例。产生的原因是结构构件落在未经加强处理的回填土或松软地基上,混凝土浇灌后,因地基浸水引起不均匀沉降而导致裂缝,特别是平卧生产的薄形构件。再有模板刚度不够,支撑间距过大或底部松动以及拆模过早,也常导致这类裂缝。  控制这类裂缝方法是,避免直接在松软土上制作构件;保证模板有足够刚度和强度,支撑牢固;作好周围排水,
  防止浸泡地基;拆模时间和顺序要按规定进行。

  四、地基不均匀沉降产生的裂缝

  由于地基沉降不均匀引起梁板裂缝。不均匀沉降产生的裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉降情况有关,一般表现为垂直或是呈30~40°角方向发展。防止这类裂缝产生的方法是,地基必须进行认真勘测,充分掌握地基下的土质特征,如果遇到软弱土层,应对地基进行处理,保证地基满足设计要求,同时还应当注意基础周围的排水情况,防止地面水浸泡基础下的土层。

  五、结束语

  为了尽可能防止混凝土结构裂缝产生,需要不断提高设计施工质量,把好原材料质量关,采取有效措施,提高混凝土结构的耐久性,加强对建筑物的使用管理,避免随意增加荷栽,莫忘经常性的维护和维修工作,以延长建筑物的使用寿命。

  参考文献:
  [1]《建筑工程常见病多发病防治》,河南科学技术出版社.
  [2]金毳鸣,《浅谈钢筋混凝土楼板的裂缝产生原因和防治措施》.

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  石混结构悬挑部位墙体裂缝的分析

  一、前言
  石混结构是城乡现阶段广泛采用的一种结构形式。阳台,外走廊,甚至房间为了加大面积常采用悬挑构件。挑梁一端嵌入墙内,一端悬挑在外承载墙、板等荷载,挑梁周围墙体抗拉强度低,抗裂性能差,在种种外因作用下,容易开裂,影响房屋的正常使用和美观,甚至发生工程事故,在工程建设中,此现象经常出现。现通过以下两个实例从设计的角度进行分析。
  二、实例1
  1.工程概况及裂缝情况。
  某六层商住楼于2006年开工,一层为商铺店面,如图:二层以上各楼层在A轴处悬挑1.8m,以增加楼层上住宅的进深,挑梁伸入砌体3.6m,挑梁截面250×500,所有砌体用Mu10红条石,M5.0混合砂浆砌筑240mm厚。当主体结构砌筑到屋面层时,还没有抹灰,就发现二层挑梁下墙体出现裂缝,继而发现①-⑧各轴线首层挑梁下墙体都出现斜裂缝,宽0.3-2.2m m,长约0.5-1.8m m,以后观察,斜裂有所发展。
  如图示:
  2.裂缝原因分析:
  (1)挑梁倾覆荷载的增加,首先在梁根部上面出现水平裂缝,同理,在挑梁尾端梁下也产生水平裂缝,随着砌体产生塑性变形,自挑梁尾端起,墙体内产生斜裂缝,显45o角沿砌体在缝向后上方发展成阶梯形。
  经现场检测,挑梁配筋和混凝土强度均达到设计要求。根据裂缝形态分析,墙体裂缝不是由挑梁抗倾覆不够和承载力不足引起的。
  (2)温度变形和材料的收缩变形也引起墙体开裂,钢筋混凝土的线膨胀系数6c=10×10-5,红条石砌体的线膨胀系数6m=4.5×10-5
  红条石砌体和钢筋混凝土梁由于相同温差而变形相差一倍。墙、楼面是在室内,混凝土和红条石砌体的温度条件大致相同,而且外墙也未发现裂缝。因而墙体裂缝不是温度裂缝
  (3)根据《砌规》,对于单层挑梁下砌体的局部受压承载力按下式验算:N1≤ŋrfA1,其中N1=2R 。本例R=71KN,ŋrfA1=0.7×1.25×1.5×1.2×250×400=157KN>142 KN,按一层挑梁荷载计算挑梁下砌体的局部受压承载力,是满足砌体局压承载力要求的,当建好第二层时,也并未发现二层挑梁下砌体出现裂缝。而且三、四、五层楼屋面悬挑结构都同二层。这说明,底层墙体的局部受压的荷载,不能只考虑二层,还应考虑以上层挑梁的倾覆荷载。对于多层挑梁的首层砌体的局部受压承载力计算,《砌规》未提及。以上层挑梁的倾覆荷载传到二层挑梁梁下砌体,由于砌体整体性强,刚度大,墙体局部受压积增大。显然,局部受压最大部位,乃是首层挑梁下砌体面积A1。根据有关资料,对于多层挑梁的底层砌体的局部受压承载力按下计算,N1≤ ŋrfA1 , N1取nR,R为各层挑梁倾覆荷载。屋面挑梁的倾覆荷载R=29KN,N1=71×3+29=242KN, ŋrfA1=157KN<242KN ,因此首层梁下墙体局部承压不够,开裂也是必然的。
  基础不均匀沉降也是一个原因。基础采用毛石垫层和砖基础,基础持力层为粘土层。虽然条形基础和墙体有较大的调节地基不均匀沉降的能力,按规范设置了钢筋混凝土圈梁,但是由于挑梁下墙体局部受压较大,尤其在墙端角部位,基底应力不均匀使地基的不均匀沉降超过建筑物允许限值时,将导致墙体局部倾斜产生裂缝。
  此工程的方案本身久妥,正面为了扩大铺面入口既没有纵向墙体,也未设置壁柱,应属弹性方案,而设计是按刚性方案计算,和实际假定相差太远。梁下砌体的侧向支撑不够,也增大了墙体的计算高度。
  3.结论:
  (1)注意构造要求,在砖混结构设计中,轻构造重计算是不容忽视的问题。在挑梁根部设翼墙,翼墙增强下部墙体的平面外稳定性改善受力性能,有翼墙的墙体平均压应力比无翼墙的平均压应力小。在挑梁根部设置钢筋砼柱和圈梁,柱和墙体每隔500高设2Φ6水平钢筋,伸入墙体中,增强柱和墙体的拉结作用。以各种构造措施保证钢筋砼梁,柱和墙体能够共同作用。
  (2)注意挑梁梁下砌体的基础设计。根据调查分析,砌体结构墙身开裂,大多数情况是由于墙体局部倾斜超过允许值所致。梁下墙体局部受压导致地基应力差异大。而基础持力层一般为粘土、砂土,压缩性大,往往地基变形产生不均匀沉降引起墙体局部倾斜。一般设置钢筋砼柱,柱下扩展基础和砖石条形基础应设圈梁拉结的构造措施,以加强地基变形协调能力。
  4.处理措施:
  裂缝是因墙体强度不足引起,必须采取加固措施,加固的方法有许多,如扩大砌体截面加固法,外包钢加固法,或拆除部分墙体,改用混凝土柱等,本工程用钢筋网水泥砂浆层加固。同时,在二层挑梁梁下墙体端部外加钢筋混凝土柱,砼用C20,为了使混凝土与砖墙更好地结合,每隔300mm打去一块砖,使后浇砼嵌入砖砌体内。钢筋混凝土柱基础也加宽。如图示:
    使用至今,未发现异常情况。
  三、实例2:
  1.工程概况及裂缝情况:
  某住宅楼为石混结构,四层,其正面各层为封闭式阳台,开间为3.6m,悬挑长度为1.5m,挑梁伸入砌体度为3.0m,挑梁截面为为250×300,配筋为3Φ22,梁上墙体和承重墙体是Mu10粘土砖,M5.0混合砂浆砌筑一砖墙。采用现浇钢筋混凝土楼面和屋面。
  施工过程是1998年6月,浇捣挑梁混凝土后五天,即砌筑挑梁上墙体,约三周后梁模板拆除完毕。再过一个月,主体结构完工并进入室内外装饰阶段,粉刷前未发现异常变形。9月5日,发现已粉刷的二、三层挑梁悬臂段上墙体产生斜裂缝,缝宽为0.1∽1.5mm,挑梁根部较多,裂缝有所发展后并稳定下来。
  2.裂缝原因分析:
  (1)基础采用毛石条形基础,座落在粘土层上,土质均匀,施工时未发现异常地基。经复核计算证实,产生不均匀沉降的条件不具备。而基础及挑梁下墙体没有产生倾斜变形,可排除地基的不均匀沉降引起的墙体裂缝。
  (2)根据裂缝的形态和计算复核,可排除是挑梁抗倾覆不够引起。
  (3)外墙没有出现裂缝,由温度引起可能性不大。
  此悬挑结构,承重墙体和挑梁、梁上墙体连续施工,具有很强的整体性。当梁上墙体砌筑完成后拆梁支撑底模,梁和墙组合在一起形成一种“钢筋混凝土一砌体组合构件”。正如墙梁中的托梁和墙体一样,具有组合结构中共同工作的特性。混凝土和砌体两种材料特性不一样,C20混凝土的弹性模量Ec=2.55×104 N/mm2,砌体(红条石M10混合砂浆)Em=1500f=1500×1.58=2370.Ec/Em=10.7,由于砌体将自身荷载传给混凝土梁的同时,墙内产生主拉拉力,梁上墙受到与之相连的承重砖墙的变形约束,这种组合构件的受力和变形性能相互影响。梁上砌体的抗变形能力小,砌体高度大,其挠度变形性能小,反之则大。因而,墙体由于水平拉应力也就出现了斜裂缝。
  经计算核定钢筋混凝土梁的短期挠度值为5 mm,长期挠度值为8 mm。按《混规》GB50010-2002,挑梁的允许挠度值为15 mm,梁上墙体出现斜裂缝的挠度值为5 mm<15 mm。可见,梁挠度值虽小于15 mm,墙体也会出现斜裂缝。同时,按一般进程组织施工,即先砌墙,后拆大梁支撑底模,梁的初期变形更大。
  3.结论:
  两种材料组合在一起的时候,由于相互约束,其受力性能也将改变,其变形条件一样,但由于弹性模量相差大,变形能力不相同。对于砖混结构中,当梁上有砖砌体时,不能把规范规定的钢筋混凝土梁的允许挠度值为砌体是否开裂的界限。宜适大加大截面,增加刚度,减少梁的挠度变形,尽量满足上部砌体刚性变形的要求。
  4.处理措施:
  裂缝不是结构裂缝,不致于影响安全,但是结构缺乏必要的安全贮备,影响使用者的心理和正常使用。一般采用灌缝、封闭的办法,本工程采用灌浆法处理,用灰浆泵将含有胶合材料的水泥砂浆灌入裂缝使之粘成整体。以后观查,使用情况良好。
  五.结语:
  石混结构悬挑部位设计,既要满足悬挑构件和砌体的强度、刚度和稳定性的要求,也应注意钢筋混凝土梁、柱和墙体共同工作的特性,从方案、构造多方面上加强其整体安全性。

  参考方献:
  1.砌体结构设计手册 中国建筑工业出版社
  2.砌体结构设计规范 GB50003-2001
  3.江见鲸 王元清等 建筑工程事故分析与处理 中国建筑工业出版社
  4.何涛先生文集

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