毕业设计论文砌体结构房屋产生裂缝的处理措施

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毕业设计(论文)
论文(设计)题目:砌体结构房屋产生裂缝的处理措施班级:建筑工程技术1班
摘要
所谓的砌体结构是指墙、柱由块体和砂浆砌筑而成,这些墙、柱是建筑物主要去承受力的载荷的构件的结构。

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。

外墙、楼板和屋面结构裂缝会导致漏水,裂纹不但降低了美观性,还降低了房屋的整体稳定性和砌体结构房屋的抗震性能。

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缝是一个亟待解决的问题,必须引起业内人士的高度重视。

所以当裂纹出现采取一定的处理措施是必要的。

关键词:砌体结构;裂缝;处理措施;
目录
一、前言 (3)
1.1砌体结构概述 (3)
1.2砌体结构发展现状 (3)
二、裂缝对砌体结构的危害 (4)
2.1对结构安全性的危害 (5)
2.2对房屋使用功能的影响 (6)
三、砌体结构产生裂缝的原因 (7)
3.1温度裂缝 (7)
3.2地基沉降差异裂缝 (8)
3.3受力裂缝 (9)
3.4干缩裂缝 (12)
四、砌体结构裂缝的处理办法 (12)
4.1预防措施 (12)
4.2出现裂缝后的处理措施 (13)
4.3防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝 (15)
五、总结 (18)
致谢 (18)
参考文献 (19)
II
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砌体结构的发展现状
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。

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、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工程技术人员不可忽视的重要课题。

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第2章裂缝对砌体结构的危害
砌体结构出现裂缝和产生变形对建筑物的危害主意表现在结构安全性和房屋使用功能两个方面。

2.1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。

2.2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。

2
第3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。

3.1温度裂缝
砌体结构的房屋的裂缝一般多产生于房屋的顶层,特别是房屋两端的纵横墙体,裂缝沿屋顶圈梁与墙体交接面水平分布及墙体外角斜向分布,其次是门窗洞口45度斜向分布。

这类裂缝的产生主要是结构温度收缩变形不协调所致。

(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。

当温度升高时,屋面板伸长比相应砖墙伸长大,使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。

拉应力和剪应力的分布情况大体是:房屋平面中间为零,两端最大,因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝,屋面保温隔热层的质量越差,屋面板和墙体的相对位移越大,裂缝越明显。

(2)窗台出现水平裂缝、斜裂缝。

当房屋的长高比较大,而且室内空间比较宽敞高大的房屋,顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝,窗口出现对角斜裂缝。

当温度升高后屋面板伸长对墙产生水平推力,使窗台部位的墙体内侧向外扩展,外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。

(3)屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。

这种裂缝出现在屋面板底部,顶层QL底部墙体,门过梁上部墙体,裂缝有时贯通墙厚。

当升温时,屋面板对顶层QL及墙体产生推力,降温时,屋面板对墙体产生拉力,墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

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(4)女儿墙裂缝。

不少房屋女儿墙建成后发生侧向弯曲,女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾,造成女儿墙开裂,房屋的短边裂缝比长边明显。

形成这种现象的主要原因是:钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层,在气温升高后的伸长比砖墙大,砖墙相对阻止屋盖结构和水泥砂浆面层伸长,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,墙体开裂就会越严重。

通常情况下,温度裂缝危害并不大,但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大,给住户产生一种不安全感,特别是对商品房销售影响较大,如遇到地震或水平荷载作用下有可能导致房屋破坏。

因此,在设计中,应采取有效措施,防止温度裂缝产生。

温度的变化会引起材料的热胀、冷缩,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。

最常见的裂缝是在砼平屋盖房屋顶层两端的墙体上,如在门窗洞边的正八字斜裂缝,平屋顶下或屋顶圈梁下沿砖(块)灰缝的水平裂缝,以及水平包角裂缝(包括女儿墙)。

导致平屋顶温度裂缝的原因,是顶板的温度比其下的墙体高得多,而砼顶板的线胀系数又比砖砌体大得多,故顶板和墙体间的变形差,在墙体中产生很大的拉力和剪力。

剪应力在墙体内的分布为两端附近较大,中间渐小,顶层大,下部小。

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。

3.2地基沉降差异裂缝
地基沉降差异是引起砌体结构建筑物裂缝的一个主要的因素。

由于地基沉降差异引起的裂缝多为斜裂缝,此类裂缝一般情况下裂而不鼓,往往贯通到基础。

尤其对于软土地基和湿陷性黄土地基,当地基处理不当时,很容易在底层墙体产生斜向裂缝和窗下墙竖向裂缝。

在房屋纵横墙地基不均匀沉降的情况下,将使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度稍差、施工质量和材料强度不能满足要求时,会导致墙体开裂。

另外,当房屋层数相差较多而没有设置沉降缝时,容易在交接部位产生竖向裂缝,这类裂缝常伴有较大的地基不均匀下沉。

裂缝位置多数出现在房屋下部,少数可发展到2-3层;对等高的长条形房屋,裂缝大多出现在两端附近;其他形状的房屋,裂缝都在沉降变
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化剧烈处附近;一般都出现在纵墙上,横墙上较少见。

当地基性质突变时,也可能在房屋顶部出现裂缝,并向下延伸,严重时可贯穿房屋全高。

裂缝形态特征较长见的是斜裂缝,通过门窗口的洞口处裂缝较宽;其次是竖向裂缝,不论是房屋上部,或窗台下,或贯穿房屋全高的裂缝,其形状一般是上宽下细;水平裂缝较少见,有的出现在窗角,靠窗口一端裂缝较宽;有的水平裂缝是地基局部塌陷而造成的,缝宽往往较大。

裂缝出现的时间大多数在房屋建成后不久,也有少数工程在施工期间明显开裂,严重的不能竣工。

裂缝的发展变化随地基变形和时间增长增长裂缝加大加多。

一般在地基变形稳定后裂缝不再变化,极个别的地基产生剪切破坏,裂缝发展导致建筑物倒塌。

建筑物特征往往是房屋长而不高,且地基变形量大;房屋刚度差;房屋高度或荷载差异大,又不设沉降缝;地基浸水或软土地基中地下水位降低;在房屋周围开挖土方或大量堆载;在已有建筑物附近新建高大建筑物。

建筑物的变形用精确的测量手段测出沉降曲线,在该曲线曲率较大处出现的裂缝,可能是沉降裂缝。

3.3受力裂缝
受力裂缝多出现在抗震设防区的建筑物上,虽然有圈梁构造柱、钢筋混凝土现浇板等整体连接,但这也不能完全保证不出现裂缝。

比如发生在房屋底层窗台处的竖向裂缝,多数是由于纵墙开窗较大,地基受荷载后变形不均匀,窗台墙起到反梁的作用而引起的。

在钢筋混凝土条形基础中,基础内一般均未设置基础梁,仅靠圈梁、构造柱等来加强建筑物的整体刚度,当地基受荷载较大时,窗台墙因反向变形过大而开裂。

有些受力裂缝是由于地基沉降不均匀和温度的双重因素形成应力而产生的,我们把这种情形也归为受力裂缝。

比如钢筋混凝土现浇板跨中裂缝,如果地基不均匀沉降,将使钢筋混凝土现浇板单边下沉而其他边又受到支座的约束,这样会导致在混凝土现浇板内部产生拉应力,而且,跨中多是施工缝的留置处,按照规范的要求:施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。

所以,板在其他支座的约束下,由于混凝土内部的拉应力的作用,加上混凝土现浇板受温差作用的影响,混凝土内部产生的拉应力在周围支座的约束下,要求在现浇板的最薄弱位置释放能量,于是在板跨中产生裂缝。

裂缝位置多数出现在砌体应力较大部位,在多层建筑中,底层较多见,但5错误!未指定书签。

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其它各层也可能发生。

轴心受压柱的裂缝往往在柱下部1/3高度附近,出现在柱上下端的较少。

梁或梁垫下砌体裂缝大多数是局部承压强度不足而造成的。

裂缝形态特征是受压构件裂缝方向与应力一致,裂缝中间宽两端细;受拉裂缝与应力垂直,较长见的是沿灰缝开裂;受弯裂缝在构件的受拉区外边缘较宽,受压区不明显,多数沿灰缝开展,砖砌平拱在弯矩和剪力共同作用下可能产生斜裂缝;受剪裂缝与剪力方向一致。

裂缝出现的时间大多数发生在荷载突然增加,例如大梁拆除支撑;水池、筒仓启用等。

裂缝的发展变化受压构件开始出现断续的细裂缝,随荷载或作用时间的增加,裂缝贯通,宽度加大而导致破坏。

其它荷载裂缝可随荷载增减而变化。

此类裂缝往往出现在结构构件受力较大或截面严重削弱的部位;超载或产生附加内力的部位,如受压构件中产生附加弯矩等。

建筑物的变形往往与横向或竖向变形无明显关系。

3.4干缩裂缝
砌体结构中的混凝土相对于其他结构更容易产生干缩裂缝。

因为在砌体结构当中,混凝土在空气中硬化时,其中的水分更容易逐渐蒸发,使毛细孔中形成负压,随着空气湿度的降低,负压逐渐增大,产生收缩力,当收缩受限制产生的拉应力超过其本身的抗拉强度时混凝土就会开裂而产生干缩裂缝。

此类裂缝,无方向性,裂缝较细为0.1mm~0.3mm。

平常我们看到的有些面层空鼓的斜裂缝,往往也是由于墙体面层空鼓、水泥干缩引起的。

阳台栏板与砖砌体接槎处裂缝多由于混凝土二次浇筑引起。

施工时未能在构造柱上留出钢筋进行搭接和焊接,导致钢筋混凝土栏板由于温度变化而使混凝土产生收缩,形成裂缝。

烧结粘土砖,包括其它材料的烧结制品,其干缩变形很小,且变形完成比较快。

只要不使用新出窑的砖,一般不要考虑砌体本身的干缩变形引起的附加应力。

但对这类砌体在潮湿情况下会产生较大的湿胀,而且这种湿胀是不可逆的变形。

对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体,随着含水量的降低,材料会产生较大的干缩变形。

如砼砌块的干缩率为0.3~0.45mm/m,它相当于25~40℃的温度变形,可见干缩变形的影响很大。

轻骨料块体砌体的干缩变形更大。

干缩变形的特征是早期发展比较快,如砌块出窑后放置28d能完成50%左右的干缩变形,以后逐步变慢,几年后材料才能停止干缩。

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但是干缩后的材料受湿后仍会发生膨胀,脱水后材料会再次发生干缩变形,但其干缩率有所减小,约为第一次的80%左右。

这类干缩变形引起的裂缝在建筑上分布广、数量多、裂缝的程度也比较严重。

如房屋内外纵墙中间对称分布的倒八字裂缝;在建筑底部一至二层窗台边出现的斜裂缝或竖向裂缝;在屋顶圈梁下出现的水平缝和水平包角裂缝;在大片墙面上出现的底部重、上部较轻的竖向裂缝。

另外不同材料和构件的差异变形也会导致墙体开裂。

如楼板错层处或高低层连接处常出现的裂缝,框架填充墙或柱间墙因不同材料的差异变形出现的裂缝;空腔墙内外叶墙用不同材料或温度、湿度变化引起的墙体裂缝,这种情况一般外墙裂缝较内墙严重。

当然裂缝的产生还与材料、施工、环境及荷载等因素有关,例如施工时,钢筋的是否调直就是现浇板产生裂缝的一个重要原因。

钢筋未调直就意味着钢筋受力后达不到屈服强度,随着混凝土内部拉应力的增大,应变的增长速度超过了应力的增长速度而在板中产生微裂缝,微裂缝随荷载的增加而发展,混凝土塑性变形也逐渐增加,最后形成比较明显的裂缝。

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第4章砌体结构裂缝的处理方法
4.1预防措施
(1)首先要作好地基处理,严格控制地基不均匀沉降,尤其对松软土、填土及湿陷性黄土地基进行必要的夯实和加固处理,避免地基浸水引起不均匀沉降。

(2)严格按规范规定在适当的位置设置沉降缝,尽量减小地基的不均匀沉降差,在抗震区适当设置基础梁,合理设置伸缩缝,最大间距不超过50米。

(3)砌体结构现浇混凝土构件浇筑后,在其上覆盖塑料薄膜和草包或油布,以加强混凝土的保湿、保温养护。

(4)合理组织施工,在混凝土制作的过程中在下料、搅拌、浇注、振捣等环节严格进行过程控制。

改善水泥性能,合理减少水泥用量,降低水灰比,要严格控制混凝土单位用水量在170kg/m3以下,水灰比在0.6以下,选用良好的粗、细骨料和合适的坍落度。

(5)屋盖上设置保温层或隔热层;以减少钢筋混凝土屋盖的温度,达到减少屋盖温度变形总量,减轻板(梁)、墙交接面变形裂缝灾害的目的。

目前较多的做法是将屋面由平顶改成坡顶,并从建筑功能考虑,充分利用坡顶层,提高使用率,减少建设单位或开发商成本。

(6)改进施工工艺与施工技术,组砌按规范接槎,砌筑砂浆必须饱满,加强墙体的整体性。

顶层砌体及女儿墙砌筑砂浆强度等级不低于M5.
(7)顶层砌体门、窗洞口加小构造柱、小圈梁,与建筑物构造柱、圈梁连接为整体,以改善应力集中现象,以强度、变形性能优于砌体的钢筋混凝土构件抵抗温度应力,减轻顶层端部门窗洞口开裂现象。

4.2出现裂缝后的处理措施
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(1)嵌缝填补法。

将裂缝两侧抹灰凿掉,并清理干净,采用M10聚合水泥砂浆,(掺入107胶),用勾缝刀、抹子、刮刀等工具将砂浆填入缝内,然后重新抹灰,经过一段时间后,填严的裂缝还会开裂,但一般要比原来小许多,可用白胶泥填补,最终可以从外观上消除裂缝。

此法对微型小裂缝最适宜。

(2)在墙体单侧或两侧加钢筋网加固法。

先将墙体的抹灰铲去,刷洗干净,用U 形钢筋按一定的间距钉入砖缝,以固定钢筋网,再用M10水泥砂浆分层抹平。

这种方法通常用于对裂缝大于1mm的贯通裂缝的处理。

(3)剔缝埋入钢筋法。

在裂缝处每隔5皮砖剔开一道砖缝,每边长50cm,深5cm,各埋入1φ6钢筋,钢筋端部加直钩,钩子深入砖墙裂缝中,用M10水泥砂浆灌缝。

采用此法应注意不要在墙体的两侧剔同一条缝,且必须在加固好一面、砂浆达到一定强度后再处理另一面,防止因扰动而降低砂浆强度,另应注意浇水养护。

(4)钢筋混凝土联结法。

在裂缝处,每隔8~10皮砖,抽砖嵌入预制钢筋混凝土块,四周要清扫干净,润水以M10水泥砂浆砌筑,保证四周密实且按原砖墙砌法及裂缝走向而定,混凝土标号C15,内配φ4钢筋,其他部位以M10水泥砂浆填补密实。

(5)加设拉条法。

沿裂缝每隔5皮砖钻孔4个,分别埋入φ10螺栓和φ6 S形钢筋拉杆将裂缝两侧螺栓焊接,然后以M10水泥砂浆将砖洞及裂缝补抹。

(6)拆砖重砌法。

裂缝处拆除50~100cm长砖墙,用比原设计标号高一级且不低于M5的砂浆重新按原砌体走向进行砌筑,新老砌体结合密实。

处理时要注意拆除一处修补一处并注意安全。

(7)对温度裂缝,不要忙于及早治理,等观察一个热胀冷缩周期,裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。

鉴定裂缝是否稳定方法:可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。

形态完整无损,说明裂缝已基于稳定,不再有较大发展可能性。

(8)当细小裂缝不影响使用时可不修补,当裂缝造成墙面渗水,可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。

(9)对于裂缝较多且穿墙,影响美观和正常使用给用户造成不安全感时。

可在裂缝墙9错误!未指定书签。

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体两侧用4Ф6@200或Ф6@500钢筋网片,两侧网
片用铁丝固定后,用水泥砂浆外部抹面处理。

(10)为减少温差产生的温度应力对上部墙体的不利影响,除设计中在顶层采用红砖墙体外,建议加强上部墙体砌筑,用砂浆不得低于M5.为减少砌块材料自身变形对墙体的不利影响,根据工程具体情况,在设计中应适当缩短间距;在施工中应特别注意伸缩处有质量控制,及时清理建筑垃圾,改进施工工艺,保证伸缩缝的空隙满足设计要求,伸缩缝在立面和屋面处时必须自由伸缩。

(11)为防止下部墙体窗台开裂,在设计中对门窗洞口的开设大小应作适当控制或采取相应措施,对窗洞较大的建筑,建议在窗台处设现浇钢砼板带;基础设计时应按规范要求设置钢筋地圈梁。

为减少因变形而导致应力集中对建筑物的不利影响,设计中应考虑对门窗口的两侧的砌块全部灌实一孔与门窗上的过梁或圈梁以及洞底窗台板组成砼套框。

在平面布置时应力求建筑物刚度均匀、体型简洁。

(12)严格控制原材料质量,除目前加强对砼心砌块主规格进行检测外,还应对辅助规格的砌块进行检测。

施工中注意砌筑砂浆的配合比,不得用水泥砂浆代替混合砂浆。

保证粉刷砂浆强度,防止粉刷层空裂和到补强墙体的目的。

砌块砌筑时应对孔错缝砌筑,其搭接长度不得少于90MM,达不到此要求者,应在灰缝中设置拉结筋。

(13)合理组织施工,避免盲目压工期,抢工期,过早上荷载,预防墙体早期破坏。

对已出现的墙体裂缝,可根据裂缝形状、部位、大小、区别对待。

可采用灌浆,双面巾钢丝网用高强度砂浆刷,及压力灌浆补缝隙法等到各种措施进行处理。

4.3防止主要由墙体材料的干缩引起的裂缝
设置控制缝
.1 控制缝的设置位置
(1) 在墙的高度突然变化处设置竖向控制缝;
(2) 在墙的厚度突然变化处设置竖向控制缝;
(3) 在不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半设置竖向控制缝;
(4) 在门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝;
(5) 竖向控制缝,对3层以下的房屋,应沿房屋墙体的全高设置;对大于3层的10。

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