浅谈建筑主体结构中裂缝及变形

目录

中文摘要与关键词……………………………………………………………………31钢筋混凝土结构构件的裂缝分析……………………………………………………- 2 -

1.1判明结构性裂缝的受力性质………………………………………………………- 2 -

1.2查明裂缝的宽度、长度、深度……………………………………………………- 2

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1.3判明裂缝是发展的还是稳定的……………………………………………………- 3 - 2砖混结构中的裂缝分析………………………………………………………………- 3 -

2.1温度变化裂纹……………………………………………………………………- 3

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2.2地基不均匀沉降引起的裂缝………………………………………………………4

2.3砌体材料产生的裂缝……………………………………………………………- 4

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3钢筋混凝土结构构件的变形分析……………………………………………………- 4 - 4结束语……………………………………………………………………- 5 - 参考文献……………………………………………………………………7

浅谈建筑主体结构中裂缝及变形

[摘要] 从钢筋混凝土结构构件的裂缝、砖混结构中的裂缝和钢筋混凝土结构构件的变形三个方面对建筑主体结构裂缝以及变形的成因进行了初步探讨, 并提出了所需采取的措施, 以避免或减少该类质量问题的产生。

[关键词] 裂缝；变形；钢筋混凝土结构；砖混结构

在建筑主体结构的施工过程中总会产生一些质量问题, 例如裂缝、变形等, 此类问题可大可小, 小的可以忽略不计, 大的会严重影响使用性能, 如何避免此类问题的发生, 这就需要我们提高施工工艺, 提高对材料性能的认识, 提高现行规范的熟悉程度。接下来笔者谈谈对此方面的一些认识。

1钢筋混凝土结构构件的裂缝分析

结构性裂缝多是由于结构应力达到限值, 造成承载力不足引起的, 是结构开始破坏的特征, 或是结构强度不足的征兆, 是比较危险的, 必须进一步对裂缝进行分析。非结构性裂缝往往是由于自身应力形成的, 如温度裂缝、收缩裂缝, 对结构承载力的影响不大, 可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。

1.1判明结构性裂缝的受力性质

结构性裂缝, 根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种:脆性破坏和延性破坏。脆性破坏裂缝是危险的, 应予以足够重视, 必须采取加固措施和其他安全措施。延性破坏裂缝是否影响结构的安全, 应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。如果裂缝已趋于稳定, 且最大裂缝未超过规定的容许值, 则属于允许出现的裂缝, 可不必加固。

1.2查明裂缝的宽度、长度、深度

钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分三种:a.表面细小裂缝, 即缝宽很小, 长度短而浅;b. 中等裂缝, 其宽度在0.2 mm左右, 长度局限在受拉区, 裂缝已深入结构一定深度;c. 贯穿性裂缝, 缝宽超过0.3 mm,长度伸到受压区, 裂缝已贯穿整个截面或部分截面。结构性裂缝不仅表征结构受力状况, 还会影响结构的耐久性。裂缝宽度愈大, 钢筋愈容易锈蚀, 意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏, 使用寿命已近终结。当裂缝长度较长, 深度较深, 严重影响构件的整体性, 往往是破坏征兆。裂缝深度也是表征之一, 通常表面裂缝多是非结构性裂缝, 贯穿性裂缝多是结构性裂缝, 容易使钢筋锈蚀, 危险性较大, 应查明原因, 根据危险性, 采取必要的加固措施。

1.3判明裂缝是发展的还是稳定的

钢筋混凝土结构构件裂缝按其扩展性质, 通常分三种:a.稳定裂缝, 即裂缝的宽度、长度保持恒定不变;b. 活动性裂缝, 该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度、湿度变化而变化;c. 发展裂缝, 裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长。钢筋混凝土结构在各种荷载作用下, 一般在受拉区允许在裂缝出现下工作, 也就是说裂缝是不可避免的, 只要裂缝是稳定的, 其宽度不大, 符合规范要求, 并无多大危险, 属安全构件。但裂缝随时间不断扩展, 说明钢筋应力可能接近或达到流限, 对承载力有严重的影响, 危险性较大, 应及时采取措施。

2砖混结构中的裂缝分析

2.1温度变化裂纹

这类裂缝是建筑物顶层两端内外纵墙上的斜裂缝, 其形态呈“八”字或“X”形, 且显对称性, 但有时仅一端有, 轻微者仅在两端1个~2个开间内出现, 严重者会发展至房屋两端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平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋更易发生。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。工程中其防治的主要方法有以下几种:1)为避免砌体干缩或温度变形引起的墙体竖向裂缝, 并结合GB 50003-2001砌体结构设计规范规定的伸缩缝的最大间距, 在单元之间设置双墙伸缩缝, 使墙体长度符合设计规范要求。2) 阁楼层坡屋顶板上作瓦屋面, 并设置30 mm 厚挤塑保温板, 避免阳光直射在屋面板上。波形屋面瓦用钢钉钉在木龙骨上, 充分利用瓦的波形产生的空隙进行通风, 有利于散热, 有效的阻止了混凝土屋面板的温度升高, 使其与墙体温差大幅减小, 从而减小温度变形的墙体附加应力, 使裂缝得以有效控制。3) 屋面20厚1∶2.5水泥砂浆找平层, 设置分隔缝, 分隔缝间距不大于6 m,缝宽20 mm,并与女儿墙隔开, 女儿墙根部设30 mm的缝隙, 有效地防止了找

平层的温度变形推裂女儿墙的情况发生。4) 结构每层均设沿墙贯通圈梁, 墙体交接处均设构造柱, 采取加大圈梁截面的办法来加强圈梁刚度, 从而加强其对墙体的约束力, 有效控制1层及顶层易产生裂缝的情况发生。圈梁与构造柱组成的框架能有效分散墙体附加应力, 让附加应力不能形成叠加, 从而防止了裂缝的产生。

2.2地基不均匀沉降引起的裂缝

一般在建筑物下部, 裂缝由下往上发展, 呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。当长条形的建筑物中部沉降过大时, 则在房屋两端由下往上形成正“八”字缝, 且首先在窗对角突破; 反之, 当两端沉降过大时, 则两端由下往上形成倒“八”字缝, 也首先在窗对角突破; 还可在底层中部窗台处突破形成由上至下的竖缝; 当某一端下沉过大时, 则在某端形成沉降端的斜裂缝; 当纵横墙交点处沉降过大时, 则在窗台下角易形成上宽下窄的竖缝, 有时还会出现沿窗台下角的水平缝, 当外纵墙凹凸设计时, 由于一侧的不均匀沉降, 还会导致在此处产生水平推力而形成力偶, 从而导致此交接处产生竖缝。对于不均匀沉降导致的裂缝应以预防为主, 即对无地质勘察资料的严禁做施工图设计, 施工过程中必须严格按图施工, 不得擅自更改或任意处理设计。工程处理方法如下:第一，底层窗口下墙体配筋, 与构造柱连为一体, 可以在一定程度上避免不均匀沉降带来的裂缝；第二，在楼周围的室外给水、排水、雨水管道系统施工中, 采取有效防止管道断裂、渗漏水情况的发生；第三，砌体砌筑全部采用“三一”砌法, 即一铲灰, 一块砖, 一揉压的砌筑方法。

2.3砌体材料产生的裂缝

特殊砌体材料如混凝土小型空心砌块致裂的主要原因是施工过程中竖缝砂浆不饱满或特殊的构造要求, 现场技术员未能对施工人员及时进行技术交底; 蒸压灰砂空心砖等砌体一般使用于南方地区, 虽然其外观、尺寸指标均较好, 但由于其本身存在对温差敏感、表面光滑等特殊性, 并且在实际使用中施工人员对灰砂砖砌体的施工规范不熟悉, 缺少施工经验, 导致除存在黏土砖常见裂缝外, 还有在较长墙段中部及外墙窗台下的竖斜裂缝。预防的主要方法如下:第一，确保蒸压灰砂空心砖使用前处于稳定期；第二；严格控制含水率；第三；严格按有关蒸压灰砂空心砖的操作规程和构造要求施工；第四，改善砖面造型(如生产糙面蒸压灰砂空心砖) 。现场施工技术员如能切实落实这四类措施, 在目前大力推广使用墙改材料的今天, 蒸压灰砂空心砖还是有广泛的生产和应用潜力的。

3钢筋混凝土结构构件的变形分析

结构在长期使用中, 由于荷载、温度、湿度以及地基沉陷等影响, 将导致结构变形和变位, 变形不但对美观和使用方面有影响, 且对结构受力和稳定也有影响。较大变形往往改变了结构的受力条件, 增大受力的偏心距, 在构件断面、连接节点中产生新的附加应力, 从而降低构件的承载能力, 引起构件开裂, 甚至倒塌。结构变

形的测定项目应针对可疑迹象, 根据测定的要求、目的加以选择, 但最大的挠度和位移必须检测。变形的量测应与裂缝量测结合起来, 结构过度的变形, 可产生对应的裂缝, 过大的裂缝又可扩大结构的变形。另一方面还需看变形是稳定的还是发展的, 变形发展很慢或基本稳定是正常的, 若变形发展很快, 变形速度逐渐增大或突然增大, 即是异常的现象, 应引起注意, 通常意味着结构可能破坏, 应立即采取措施确保房屋安全。结构过度变形是结构刚度不足或稳定性不足的标志, 它并不直接反映结构的强度。影响结构变形的主要因素, 如断面尺寸、跨度、荷载、支座形式、材料质量等, 也影响到结构的强度。因此进行安全鉴定时, 还应和裂缝、结构构件稳定等结合考虑。

结束语

以上乃笔者在工作和学习过程中的一些认识和体会, 相信只要在设计和施工过程中加强了解和重视, 应该可以避免此类质量问题的产生。

[参考文献]

[1] 《公路桥涵养护规范》（JTG H11-2004）。

[2]《公路工程质量检测评定标准》（JTG F80/1-2004）。

[3]《公路工程施工安全技术规程》（JTJ 076-95）。

[4]《公路养护安全作业规程》（JTG H30-2004）。

[5]《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》（JTJ/T23-2001）。

[6]《混凝土强度检验评定标准》（GBJ107-87）。

[7]《大跨径混凝土桥梁的试验方法》 （YC4-/1982）。

[8]《旧桥检测、评估、加固技术的应用》。

[9]《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）。

[10]《中国公路桥梁管理系统数据采集指南》。

[11]《公路养护技术规范》 （JTG H10—2009）。