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1、山东城市建设职业学院学生毕业论文砌体结构房屋产生裂缝的处理措施砌体结构裂缝的原因分析及处理措施研究作 者：孙振涛系 部：建筑工程系班 级：建筑工程技术1001学 号：XXXXXX指导教师：XXX论文成绩：日 期：XXXX-XX-XX目录第1章 前言21.1 砌体结构概述21.2 砌体结构的研究现状3第2章 砌体结构产生裂缝的原因32.1 温度裂缝32.1.1 温度裂缝的主要形态32.1.2 温度裂缝产生机理32.2 收缩裂缝42.2.1 收缩裂缝的主要形态42.2.2 收缩裂缝产生机理42.3 地基变形42.3.1 地基变形的主要形态52.3.2 地基变形产生机理5第3章 裂缝对砌体结构的危害
2、53.1 对砌体结构安全性的危害53.2 对砌体结构使用功能的影响5第4章 砌体结构的处理方法64.1 温度变化引起的裂缝64.2 干缩引起的裂缝64.3地基沉降的开裂6第5章 结论7参考文献7中文提要砌体是建筑工程墙体施工中的主要施工材料，无论是作为承重墙或是非承重墙，都可以用砌体作为主要的墙体材料。然而在一些建筑工程中，砌体结构出现了裂缝病害，造成了房屋渗漏等质量问题，给业主带来极大的不便。砌体结构房屋出现裂缝之后危害不言而喻，具体的主要是对房屋的结构的安全性以及使用功能造成影响。砌体裂缝的产生导致墙体渗漏,有的危及结构安全,从外观上影响建筑物的美观,可见预防砌体裂缝的产生及正确处理修补裂
3、缝是一个亟待解决的问题。砌体结构裂缝的产生有一定原因和客观规律。通过对砌体结构裂缝和变形的分析，可以提出有针对性的预防和处理措施。本文分析了砌体结构裂缝产生的原因和机理，并从各个环节提出了预防裂缝的综合措施，用以确保砌体的质量，减少裂缝的发生。关键词： 砌体结构 变形裂缝 产生机理 预防措施第1章 前言1.1 砌体结构概述砌体结构是指由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构。特点是整体性较差，抗拉和抗剪强度较低，比较容易产生裂缝。但砌体结构裂缝有一定原因和客观规律。通过对砌体结构裂缝和变形的分析，可以提出有针对性的预防和处理措施。目前，裂缝是砌体结构质量中最主要也是最难处理的问
4、题之一，当温度变化幅度较大时，温差将产生应力和变形，当应力和变一。据有关资料统计，几乎80以上的裂缝是由于温度应力造形超过砌体的正常使用极限时，砌体便会产生裂缝。由于砌体结构采用材料的抗拉强度和抵抗变形的能力较般情况下不会直接引起建筑物的破坏，但会影响建筑物的正常使用，例如：墙体风化腐蚀、渗漏、抹灰层脱落和耐久性能的降低等，从而导致建筑物承载能力的降低、整体刚度的减小、抗震性能的降低等。因此，研究砌体结构温度应力下裂缝产生的原因及对温度应力实施预防是非常必要的。1.2 砌体结构的研究现状几十年来砌体结构在新中国的发展建设中起到了不可替代的作用。虽然现在砼结构和钢结构发展十分迅速，但是由于其成本
5、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。多层砌体房屋由于组成的基本材料和连接方式决定了其脆性性质,变形能力小,经常出现裂缝,裂缝出现的时间因不同的建筑物而异,有的出现早,有的出现晚,但多发生在新建房屋的1年至3年内,缝宽不等,严重者形成贯穿性裂缝。砌体结构裂缝问题已经是一个普遍性的问题,砌体裂缝不仅种类繁多。形态各异而且较普遍,轻微者影响建筑物美观,造成渗漏水,严重者降低建筑结构的承载力、刚度
6、、稳定和整体性、耐久性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。因此,需要正确分析砌体结构裂缝产生的原因,采取有效措施减少砌体结构裂缝的产生。因此如何防治砌体结构裂缝已是建筑工程技术人员不可忽视的重要课题。第2章 砌体结构产生裂缝的原因砌体结构的房屋的裂缝一般是单因素典型裂缝，而这种裂缝的形态与产生的原因有较强的对应关系。大致分为温度收缩裂缝、地基沉降差异裂缝、受力裂缝及干缩裂缝等类型。2.1 温度裂缝2.1.1 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”字斜裂缝、山墙上部的斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝、以及水平包
7、角裂缝(包括女儿墙)等。温度裂缝是造成墙体早期裂缝的主要原因。这些裂缝一般经过一个冬夏之后才逐渐稳定,不再继续发展,裂缝的宽度随着温度变化而略有变化。温度裂缝有明显的规律性：两端重中间轻，顶层重往下轻，阳面重阴面轻。 2.1.2 温度裂缝产生机理对于砖砌体的结构，砖砌体的线膨胀系数5106，是混凝土的一半。当外界温度升高时，混凝土顶盖变形大，墙体变形相对较小，导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。使屋盖受压，墙体受拉、受剪。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。混凝土砌块墙体的线膨胀系数与混凝土屋盖相同。在夏季阳光照射下，两者之间存在一定的温差。屋面最高温度可达4
8、050，而顶层外墙平均最高温度约为3035。屋面和顶层外墙存在1015的温差，两者的温差可能引起墙体开裂。另外，从材料上看，相同砂浆强度等级下抗拉、抗剪强度混凝土砌块比砖砌体小了很多，沿齿缝截面弯拉强度仅为砖砌体的3035，沿通缝弯拉强度仅为砖砌体的4550，抗剪强度仅为砖砌体的5055。因此，在相同受力状态下，混凝土砌块抵抗拉力和剪力的能力要比砖砌体小很多，所以更容易开裂。2.2 收缩裂缝2.2.1 收缩裂缝的主要形态因砌块收缩引起的墙体裂缝，在混凝土砌块房屋中比较普遍。在内外墙、在房屋的各层均可能出现。干缩裂缝形态一般有：在墙体中部出现的阶梯形裂缝；环块体周边灰缝的裂缝；在外墙的窗下墙出现
9、竖向均匀裂缝；山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝。收缩裂缝一般多出现在下部几层，有的砌块房屋山墙大墙面中间部位出现了由底层一直延伸至3、4层的竖向裂缝。由于砌筑砂浆强度不高，灰缝不饱满，干缩引起的裂缝往往呈发丝状分散在灰缝缝隙中，清水墙时不易被发现，当有粉刷抹面时就显露出来。干缩引起的裂缝宽度不大，且裂缝宽度较均匀。2.2.2 收缩裂缝产生机理粘土砌体和混凝土砌体对含水率变化的反应不同。粘土砌块随含水率的增加而膨胀。在含水率降低时砖不会收缩。即这种膨胀不会因为在大气温度中变干而收缩4。砖中的含水量取决于原材料的种类和烧制温度范围。当砖从窑中取出时尺寸最小，然后随着含水率的增加而膨胀。当砖暴露在
10、潮湿的空气中它开始膨胀，在开始的几个星期内膨胀最大，膨胀会以很低的速率持续几年，砖的长期湿膨胀在0.0002和0.0009之间5。混凝土砌块是混凝土拌合物经浇注、振捣、养生而成。混凝土在硬化过程中逐渐失水而干缩，砌干缩量因材料和成型质量而异，并随时间增长而逐渐减小。在自然条件下，成型28天后，混凝土砌块收缩趋于稳定。其干缩率为0.030.035，含水量在5060左右。砌成砌体后，在正常使用条件下，含水量继续下降，可达10左右，其干缩率为0.0180.076。对于干缩已趋稳定的混凝土砌块，如再次被浸湿后，会再次发生干缩，通常称为第二干缩。混凝土砌块在含水饱和后的第二干缩，稳定时间比成型硬化过程的
11、第一干缩时间要短，一般为15天左右。第二干缩的收缩率约为第一干缩的80左右。当混凝土砌块的收缩受到约束并且收缩引起的拉应力超过了块材的抗拉强度或块材与砂浆之间的抗弯强度，会出现收缩裂缝。收缩裂缝不是结构裂缝，但它们破坏了墙体外观。2.3 地基变形软土、填土、冲沟、古河道、暗渠以及各种不均匀地基上建造结构物，或者地基虽然相当均匀，但是荷载差别过大，结构物刚度差别悬殊时，应特别注意由于地基不均匀沉降引起的裂缝。2.3.1 地基变形的主要形态地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的，有些裂缝尚随时间长期变化，裂缝宽度较宽，有时宽至数厘米。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
12、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。2.3.2 地基变形产生机理 墙体中下部区域的正八字裂缝一般情况下，地基受到上部传递的压力，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，以及边缘处非受载区地基对受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，特别是由于端部地基反力梯度很大，端部的剪应力很大，墙体由于剪力形成的主拉应力破裂，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
13、孔越严重。且中下部开裂区的墙体有自重下坠作用，造成垂直方向拉应力，可能形成水平裂缝。 墙体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，会形成负弯距。主拉应力将引起墙体的斜裂缝或倒八字裂缝。局部的沉降不均不仅可以引起斜裂缝，由于垂直沉降还可能引起砌体的水平裂缝。第3章 裂缝对砌体结构的危害3.1 对砌体结构安全性的危害砌体结构受力裂缝的出现预示着结构承载力可能不足，结构变形的出现虽然对砌体抗压承载力没有直接影响，但贯穿性裂缝的形成会降低结构的整体稳定性和抗震性能。3.2 对砌体结构使用功能的影响外墙、楼板和屋面结构裂缝会影响结构防水，造
14、成房屋渗漏，明显的结构裂缝或较大的变形会影响建筑物的美观。砌体属于脆性材料，裂缝的存在降低了墙体的质量，如整体性、耐久性和抗震性能，同时墙体的裂缝给居住者在感观上和心理上造成不良影响。特别是随着我国墙改、住房商品化的进展，人们对居住环境和建筑质量的要求不断提高，对建筑物墙体裂缝的控制的要求更为严格。由于建筑物的质量低劣，如墙体裂缝、渗漏等涉及的纠纷或官司也越来越多，建筑物的裂缝已成为住户评判建筑物安全的一个非常直观、敏感和首要的质量标准。因此加强砌体结构，特别是新材料砌体结构的抗裂措施，已成为工程量、国家行政主管部门，以及房屋开发商共同关注的课题。因为这涉及到新型墙体材料的顺利推广问题。第4章
15、 砌体结构的处理方法4.1 温度变化引起的裂缝防止主要由温度变化引起的砌体结构开裂,宜采取下列措施:当采用整体式或装配式的钢筋混凝土屋盖时,宜在屋盖上设置保温层或隔热层;在屋盖的适当部位设置控制缝,控制缝的间距不大于30。当采用现浇混凝土挑檐的长度大于12时,宜设置分隔缝,分隔缝的宽度不应小于20,缝内用弹性油膏嵌缝。建筑物温度伸缩缝的间距应满足现行砌体结构设计规范的规定,控制缝宜在建筑物墙体的适当部位设置,控制缝的间距不宜大于30。非地震地区,在房屋顶层宜设钢筋混凝土圈梁。若采用钢筋混凝土圈梁,圈梁不宜外露。若不设圈梁,可在屋盖四周檐口下的砌体内,配置适当转角钢筋。4.2 干缩引起的裂缝防止
16、主要由墙体材料的干缩引起的裂缝，可采用下列措施:选用干缩值低的墙材。控制砌筑时材料的含水量(先让材料干缩后砌墙)。采用低强度砂浆和长度小的砖块,可以避免砖块的断裂,并将细小裂缝均匀分散到各个垂直的灰缝隙中,避免变形和应力集中,累加出现大裂缝。面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。如墙体长度超过5,可在中间设置钢筋混凝土构造柱;当墙体高度超过3(120厚墙)或4(180厚墙)时,须在墙中腰处增设钢筋混凝土腰梁,或设置伸缩缝。严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期,不足28的不应进入施工现场。对于混凝土制品,如果以90的干燥收缩值为基准,28只完成收缩的80%左右。而且这类砌块,28前含
17、水率大,物理化学变形不稳定,干燥收缩值大,特别是蒸压加气混凝土,出厂含水率有时高达60%以上。正确掌握各种砌块使用时的含水率。轻集料混凝土空心砌块和蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰加气混凝土砌块砌筑时的含水率分别控制为5%8%和15%、20%以内。砌体在生产储存期、运输、现场堆放等均要防止被水浸湿,雨季还应做好对砌块和砌体的遮盖。施工时,一般提前12洒水稍作湿润。砌块含水深度以表层810为宜。4.3地基沉降的开裂防止主要由地基沉降引起的裂缝，可采用下列措施：建筑物的体型力求简单。合理设置沉降缝。在建筑物平面转折处、建筑高度荷载突变处、结构类型不同处以及地基土软硬交界处设置沉降缝。减轻结构自重。增强建筑物
18、的刚度和强度。设置封闭圈梁和构造柱，特别是增强顶层和底层圈梁、合理布置纵横墙、采用整体性好、刚度大的基础形式等。减小或调整基底的附加应力。改变基础地面尺寸，使不同荷载的基础沉降量接近。第5章 结论砌体结构出现裂缝是一种较为普遍的现象。这些现象提醒我们应从设计和施工阶段提早采取措施来加以预防。如果遇到建筑物出现裂缝，首先要查明并分析裂缝和变形产生的原因，评估其对结构的危害程度，确定有效的补强加固措施。砌体结构中墙体的裂缝是建筑工程质量中的多发病，虽然通常不会影响结构的安全，但影响建筑的美观、结构的耐久性。并且只要我们在设计和施工中重视这一现象，裂缝是可以控制的。参考文献1砌体结构设计规范（GB500032001）北京：中国建筑工业出版社，20022王社良.混凝土及砌体结构M.北京冶金工业出版社.20043唐岱新.砌体结构M北京：高等教育出版社，20034骆万康.关于砌体抗剪力强度计算与集中式预应力砖墙抗震设计的建议.99全国砌体结构学术会议论文集.1999.95王铁擎。建筑枷的裂缝控制，上海：上海科学技术出版社，1993.6谢征勋。混结构温度应力实用计算方法，建筑结构，1987.2
