建筑结构裂缝分析PPT课件
第十三章膨胀土地基上的建筑物裂缝分析实例课件
膨胀土的特征
一. 野外特征 膨胀土一般分布在Ⅱ级以上的河谷阶地、陡坎台地、丘陵地区及山前缓坡地带,旱季时地表常出现裂缝,雨季时裂缝闭合。我国膨胀土生成的地质年代,大多数为第四纪晚更新世(Q3)及其以前,少量为全新世(Q4)。膨胀土的颜色呈黄色、黄褐色、红褐色、灰白色或花斑色等。膨胀土结构致密,呈坚硬或硬塑状态,一般液性指数,塑性指数。这种土距地表1m~2m内常见竖向张开裂隙,向下逐渐尖灭,并有倾斜和水平方向裂缝。膨胀土地区的地下水多为上层滞水,随季节变化,水位变化也大,从而引起地基不均匀胀缩变形。 二. 矿物成分 膨胀土的矿物成分主要是次生黏土矿物蒙特土和伊利土。蒙特土矿物晶格极不稳定,亲水性强,浸湿时发生强烈膨胀。伊利土的亲水性仅次于蒙特土。当地基土中含较多的蒙特土和伊利土时,遇水膨胀隆起,会产生强大的膨胀压力,对建筑物的危害很大。
膨胀土对建筑物的危害
膨胀土的特征
膨胀土的工程特性指标
膨胀土场地与地基评价
膨胀土地基计算
本章内容
思考题与习题
工 程 实 例
膨胀土地基上的建筑结构裂损机理
膨胀土地基的工程处理措施
膨胀土对建筑物的危害
由于膨胀土通常强度较高、压缩性低,易被误认为是良好的地基。实际上膨胀土同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性。膨胀土地基的胀缩作用能造成基础位移,建筑物和地坪开裂、变形而破坏。例如某地建造96幢建筑物,其中82幢因膨胀土的胀缩作用而变形,事故发生率占85.4%;另一地区200多幢建筑物,几乎都发生了开裂事故,其中损坏严重无法使用的有40多幢,被迫拆除的10多幢。调查表明,膨胀土地基上建筑物的开裂,通常具有地区性成群出现的特点,其中以低层砖木结构的民用房屋最为严重。 膨胀土地基对建筑的巨大危害,决不仅仅是我国独有的现象。值得注意的是,美国在上世纪40年代,曾经用于处理膨胀土对建筑物危害的费用超过了当时处理地震灾害费用若干倍。由此可见,膨胀土对建筑物的危害性应给予足够的重视。根据“负负得正”的减灾经济效益计算方法,对膨胀土地基进行综合治理,可以使膨胀土地区兴建的房屋、公路、桥梁等建筑物的结构安全性有极大的提高,建筑物的服役寿命得到延长,建筑物的维护费用降低,从而产生积极的经济效益和社会效益。因此,加强对膨胀土地基危害性及其防治措施的研究是十分必要的。
墙面防开裂措施ppt课件pptx
选用与墙面材料相容的填缝材料,确保修补后与墙面整体性能一 致。
预防性的墙面维护
防水处理:在墙面施工前,对墙面进 行防水处理,以防止水分侵入导致开 裂。
定期保养:定期对墙面进行保养,如 清洁、防潮、防霉等处理,保持墙面 良好状态。
墙面保护:避免长时间直接暴晒、避 免重物磕碰,以减少墙面开裂的诱发 因素。
选择原则
在选择防水材料时,需要考虑环境湿度、施工条件、耐候性要求等因素,以确保防水材料 在满足防水需求的同时,具有良好的适应性和耐久性。
增强纤维材料
重要性
增强纤维材料能有效提高墙体的抗拉强度和韧性,减少因 温度变化、外力作用等原因引起的开裂现象。
常见类型
常见的增强纤维材料包括玻璃纤维网格布、碳纤维布、钢 丝网等。这些材料具有优异的抗拉性能和耐腐蚀性,能有 效增强墙体的整体性能。
通过以上措施,可以有效地预防墙面 开裂现象的发生,延长墙面的使用寿 命,提升家居环境的质量。
05
实际案例分析与讨论
案例一:大型商业建筑墙面防开裂措施
1 2
材料选择
采用高弹性、高耐候性的外墙涂料,确保墙面材 料能够适应各种气候条件,并有效防止开裂。
结构设计
在建筑设计阶段,充分考虑墙体的承重、抗震等 性能,避免因结构问题导致的墙面开裂。
考虑温度应力
合理设置伸缩缝、沉降缝等,以 释放墙体因温度变化产生的应力
,防止开裂。
加强施工管理
控制施工质量
确保施工过程中各项工序符合规范要求,避免因 施工质量问题导致的墙体开裂。
加强养护措施
墙体浇筑完成后,及时进行养护,保持适宜的温 度和湿度,防止混凝土早期开裂。
监控施工进度
合理安排施工进度,避免过快或过慢的施工速度 对墙体结构产生不利影响。
《渗漏开裂隐患部位》课件
原因:渗漏开裂 隐患部位的形成 原因包括设计缺 陷、施工质量问 题、材料选择不
当等。
处理方法:对于 渗漏开裂隐患部 位,可以采取加 强防水处理、加 强结构加固、更 换材料等方法进
行处理。
展望:未来可以通 过加强设计、施工、 材料等方面的管理, 减少渗漏开裂隐患 部位的出现,提高 建筑物的使用寿命
和安全性。
聚合物水泥砂浆:适用于裂缝宽度大于 2mm的裂缝
碳纤维布:适用于裂缝宽度大于3mm 的裂缝
钢纤维混凝土:适用于裂缝宽度大于 4mm的裂缝
渗漏开裂案例分析
桥梁名称:某市跨江大桥
裂缝位置:桥面、桥墩、桥台
裂缝原因:混凝土浇筑不密实、钢筋锈蚀、 地基沉降
处理方法:裂缝修补、钢筋更换、地基加固
处理效果:裂缝得到有效控制,桥梁安全得 到保障
加强施工人员培训,提高施工 质量意识
选择耐腐蚀、耐老化、耐高温的材料 严格控制材料的质量,确保其符合国家标准和行业标准 定期对材料进行检测和维护,及时发现和处理问题 加强施工管理,确保施工质量,避免因施工不当导致的渗漏开裂
定期检查:定 期对渗漏开裂 隐患部位进行 检查,及时发
现问题
及时维修:发 现渗漏开裂隐 患后,及时进 行维修,避免
工程概况:某隧道位于山区,地质条件复杂,存在渗漏开裂隐患 施工方案:采用高分子防水材料,加强防水层厚度,确保防水效果 施工过程:严格按照施工方案进行,确保防水层质量 效果评估:经过一段时间的观察,隧道未出现渗漏开裂现象,防水效果良好
总结与展望
特点:渗漏开裂 隐患部位通常位 于建筑物的薄弱 环节,如屋顶、 外墙、地下室等。
涂刷面漆:提高表 面美观度,增强耐 腐蚀性
注浆原理:通过高压将浆液注入裂缝,使其凝固,达到堵漏和加固的目的 注浆材料:水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等 注浆设备:高压注浆机、注浆枪、注浆管等 注浆工艺:钻孔、注浆、封孔等步骤,确保注浆效果和施工安全
建筑结构墙体裂缝形成原因及治理措施
加强监测与检测
通过使用无损检测技术等 手段,对墙体进行实时监 测和检测,及时发现并处 理潜在问题。
03
墙体裂缝预防措施
设计阶段预防措施
考虑结构安全
在建筑结构设计时,应充 分考虑结构安全性,确保 墙体承重能力和稳定性。
建筑结构墙体裂缝 形成原因及治理措 施
汇报人: 日期:
目 录
• 墙体裂缝形成原因 • 墙体裂缝治理措施 • 墙体裂缝预防措施 • 工程实例分析
01
墙体裂缝形成原因
材料原因
材料质量不良
使用低质量材料,如水泥、沙子 等,可能导致墙体强度不足,易 开裂。
材料不匹配
不同材料收缩系数、膨胀系数不 同,搭配使用时可能引起开裂。
04
工程实例分析
工程实例一:某住宅楼墙体裂缝成因及治理
裂缝描述
该住宅楼的墙体出现了明显的垂直裂缝,主要分布在承重墙和剪力墙上。裂缝自楼板以上 约1m处开始出现,向上延伸至约2m处后逐渐消失。裂缝宽度约为1mm,局部区域有渗 水现象。
原因分析
经过现场勘查和检测,发现裂缝主要是由于以下原因引起的:1)混凝土浇筑过程中振捣 不密实,导致墙体强度不足;2)施工时没有严格按照设计要求进行养护,导致墙体干缩 裂缝。
工程实例三:某公共建筑墙体裂缝成因及治理
01
裂缝描述
02
原因分析
03
治理措施
该公共建筑的墙体出现了多条水平裂 缝,裂缝宽度在2-5mm之间,主要分 布在剪力墙上。裂缝自楼板以上约 1.2m处开始出现,向上延伸至约 2.5m处后逐渐消失。裂缝局部有渗水 现象。
经过现场勘查和检测,发现裂缝主要 是由于以下原因引起的:1)施工时 没有严格按照设计要求进行养护,导 致墙体干缩裂缝;2)墙体材料选择 不当,导致墙体强度不足。
建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制
建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制建筑行业的进步发展使得先进的施工技术得到了运用,对于混凝土裂缝的处理也更为经济适用。
现浇钢筋混凝土结构是建筑施工中多见的结构形式,在建筑工程中遇到的混凝土裂缝问题也比较多见,因此,为了让工程设计人员的工作更为顺利,本文重点分析了现浇混凝土裂缝的控制方法。
标签结构设计;现浇混凝土;控制从长期的建筑施工状况看,我国的建筑施工普遍存在着各种结构裂缝问题,其对于整个项目工程质量有着重要的影响。
为了避免这一现象的发生,需要采取多项措施进行处理,这样才能保證裂缝有效处理。
造成混凝土裂缝产生的原因是多方面的,主要有材料、设计、施工和温度等。
此次研究从结构设计方面进行分析,以掌握好裂缝处理的有效策略。
1 现浇混凝土建筑结构设计对裂缝控制的策略裂缝对于建筑结构的影响是众人皆知的,但在处理裂缝时必须要从早期环节开始,这样才能有效控制裂缝的形成。
工程单位应在设计的方案阶段和施工图阶段则要树立较强的裂缝意识,根据工程具体情况制定处理方案。
遇到荷载裂缝时则要把裂缝大小控制在有效范围,需选择“抗”的方法,从计算、构造上保证混凝土结构的有效强度,这样可以避免各类载荷造成的质量问题。
遇到变性裂缝时则需选择“抗”或“放”的方法,“抗”主要是对结构构件的某些部位从构造上添加配筋,配筋可提升混凝土的弹性极限拉伸,对混凝土的塑性变形加以约束。
适当增强配筋能改善混凝土内部结构的性能,例:在梁侧增加纵向钢筋,屋面板角部和跨中上部的地方添加双向钢筋网,对砖混结构的楼面板设置圈梁,能够加强混凝土结构抵抗变形裂缝的能力。
混凝土板发生收缩变形后,尽管通过添加配筋能有效地提高混凝土的抗裂性,而配筋数量的增多会影响到裂缝的处理性能。
若收缩变形较大时,随意增设配筋则难以维持裂缝宽度处于有效控制范围内,这样会使得整体结构性能受到约束。
而选择“抗”的原则控制裂缝则需要投入更大的成本,且这类方法处理裂缝的效果不是很好。
此时,则要换成“放”的方法进行处理,即合理的设置伸缩缝、沉降缝和滑动层。
木结构裂缝控制课件
表面处理技术
01
涂刷防水涂料
在木结构的表面涂刷防水涂料,如桐油、沥青等,以增强木结构的防水
性能,防止水分渗透而引起裂缝。
02
表面修补技术
当木结构出现裂缝时,可以采用表面修补技术,如填充物填塞、贴补法
等,以阻止裂缝进一步扩大。
03
加强连接部位的处理
在木结构的连接部位,应采用可靠的连接方式,如榫卯连接、金属连接
为解决这些问题,采取了 以下措施
采用新型的防腐、防虫材 料和先进的连接技术,提 高木结构的整体性能和稳 定性。
建立定期检查和维护制度 ,及时发现和处理裂缝问 题,确保木结构的安全和 稳定。
某市文化中心剧院舞台木结构工程
建筑背景
某市文化中心剧院舞台采用了大型木结构,由于其独特 的建筑形式和功能需求,舞台木结构需要承受较大的负 荷和复杂的应力条件。
行了深入分析。
存在问题与不足
对于某些特定类型的木结构,裂缝控制方法仍需进一 步改进和完善。
木结构裂缝控制的实践应用中,仍存在一些复杂因素பைடு நூலகம்影响控制效果。
现有研究尚未完全揭示木结构裂缝产生的根本原因, 仍需加强基础理论研究。
未来研究方向与展望
01
02
03
04
深入研究木结构裂缝产生的机 理和影响因素,为更有效的控
加强施工质量控制
严格控制材料质量
01
选择优质、稳定的木材和连接材料,避免使用劣质材料而引起
的裂缝。
加强施工过程中的质量监控
02
对施工过程进行全面监控,确保各道工序的质量达到要求,特
别是在关键部位的施工,如节点连接、构件拼装等。
做好防潮处理
03
在施工前对木材进行防潮处理,如采用防水剂、防腐剂等,以
工学第十章砖混结构裂缝分析实例课件
• 刚性方案,砖柱高取:H0 3.2 0.5 3.7m(地面以下到 大放脚): 高厚比: β=3.7/0.49=7.55
• 砖MU7.5,砂浆M5,查得砌体强度 f 1.37 N / mm 2
(4)砂浆配合比不准确,或含杂质过多,因而本身强度 不足,或保水性差、流动性差,都会造成墙体承载力 下降,严重的会引起倒塌。
一些裂缝,不影响建筑物结构的承载力、刚度及完 整性,但会降低砌体结构的耐久性。
1
• 有的裂缝原因是由于材料的强度不足,结构构件截面 尺寸不够,或连接构造质量不可靠。这类裂缝威胁到 结构的承载力和稳定性,如不及时治理,可能导致局 部或整体的破坏,会带来人员的伤亡和经济上的巨大 损失。
部水开始冻结,下部水由于毛细管作用不断上升在冻 结层中形成冰晶,体积膨胀,向上隆起可达几毫米至 几十毫米,从而产生比较大的冻胀力,建筑物的某一 局部就被顶了起来,引起房屋开裂。
17
• 二、砖混结构墙体上的倒八字型裂缝 • 在砌体结构的顶层墙体上和底层墙体上,也容易发
生位于窗的上下对角线上成45度斜向发展,左右对 称而形成的倒八字型裂缝,如图10.7所示。它的产 生原因同上:
• 可见原设计可满足要求。但施工过程中采用包心砌 法。如图10.3所示。且砂浆强度达不到要求,按实际 情况计算,按MU7.5,M0.4查得 f 0.79 N / mm,2
• 考虑到柱芯起不到作用,承重面积减为0.49X0.490.24×0.24=0.1825㎡
• 这样,砖柱承载力
Nu 0.915 0.94 0.79 0.1825106 0.124106 N 124kN
• 进一步分析可以确认事故真正原因是温度应力造成的。 这里,因平面体型特殊,温度应力成为了引起房屋倒 塌的主要原因。如图10.4(a)所示。可见在楼盖下的纵 墙上有八字型裂缝。这是由于降温冷缩造成。因混凝 土与砌体的温度线形系数不同,且混凝土干缩量大。
《裂缝识别与评价》课件
三、裂缝的评价
严重程度评价
裂缝的严重性对于维修决策至关 重要,不同程度需要采取不同的 措施,例如用聚合物、钢筋等材 料固定,还是重新施工。
对建筑物的影响评价
不同类型的裂缝可能对建筑物的 安全产生不同影响。对于有风险 的裂缝,需要采取及时有效的维 修措施。
维修方法评价
不同类型和严重性的裂缝可能需 要采用不同的维修方法,包括基 础加固、局部开裂处补强等。评 价维修方法对于维修工作的顺利 进行很有帮助。
缝的类型
常见的裂缝类型包括收缩缝、隙缝、抗拉缝,还有由于地基不均匀所产生的沉降缝、偏移缝 等。各种类型的裂缝具有不同的产生原因,也需要采取不同的维修方法。
裂缝产生的原因
建筑物结构材料的劣化,地基的沉降、变形,外部自然环境的影响,以及人为因素等都可能 导致裂缝的产生。了解产生原因对于之后的评价和维修具有重要意义。
四、裂缝的监测
1 裂缝的监测方法
常见的裂缝监测方法包括裂缝标记、裂缝计和数字图像相关技术等。选择合适的监测方 法对于了解裂缝变化趋势非常有帮助。
2 产生误差的原因
监测数据的准确性可能受到温度、湿度、光线等因素的影响,前期监测设备的不准确性 也可能影响监测数据的可信度。
3 监测数据的处理和分析
对于监测数据的处理和分析对于确定裂缝变化趋势和后续维修工作非常重要。可采用曲 线拟合等方法以曲线、数字等方式呈现监测数据。
二、裂缝的识别
1
表现形态
裂缝可能表现为直线型、环形、网状等形态,还可能出现错位位移、附近结构内部破坏、出 水等现象。
2
位置
裂缝出现的位置也具有重要意义。例如,在水平构件中间的裂缝可能是由于负重过大引起的, 需要重视。
3
密度和间距
房屋结构常见裂缝的分析与实例
房屋结构常见裂缝的分析与实例房屋是人们工作、学习和生活的必要场所,但是在房屋内的地面、房顶、墙体、梁和柱体上经常会看到一些裂缝,房屋结构存在裂缝是一个普遍的问题,可以说没有不存在裂缝的房屋。
虽然房屋内的有些裂缝不会有使房屋局部或整体出现倒塌的危险,但由于精神的作用和建筑装修及美观方面的原因,也常常影响房屋的正常使用。
因此,了解房屋结构常见裂缝的开裂原因和性质,可以避免一些不必要的矛盾、损失和浪费。
第一章房屋结构受力和裂缝的基本概念一、房屋的结构:房屋的结构可分为非承重结构和承重结构。
非承重结构主要指围护和隔断结构,如室内隔断墙、外围护墙、阳台的隔板和栏板。
承重结构还可分为自承重结构和承重结构,自承重结构为只承载自身重量的结构,如没有外加荷载的墙体;承重结构指不仅承载自身重量,而且还承载其他构件传来的荷载或活荷载,如梁、板、柱和墙体。
二、房屋裂缝的分类:按结构承载能力分,裂缝可分为承载力不足的裂缝和非承载力不足的裂缝。
按受力情况分,裂缝可分为受外力作用产生的裂缝和因结构变形产生内应力而出现的裂缝。
也有的房屋鉴定专家把裂缝分为有害裂缝和无害裂缝。
一般情况下,承载力不足的裂缝主要为承重结构因受自重或外荷载的作用而产生的裂缝,大多数为有害裂缝;非承载力不足的裂缝主要为非承重结构和承重结构因受自身内因或外界因素的影响出现变形而产生的裂缝,大多数为无害裂缝。
在特定条件下,一部分非承载力不足的裂缝可以转化成承载力不足的裂缝,无害裂缝可以转化成有害裂缝。
三、房屋结构的受力和变形:房屋结构在实际使用过程中承受两大类荷载,一类是受力荷载,一类是变形荷载。
受力荷载可分为永久荷载(又称恒荷载,指结构自重、土压力、结构表面的粉灰荷载等)、可变荷载(又称活荷载,指楼面和屋面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等)和偶然荷载(指突然出现且持续时间很短的荷载,如地震力、爆炸力和撞击力等)这些荷载对房屋结构作用而产生的压力、拉力、剪力和弯矩。
建筑物常见裂缝分析及预防措施
裂缝的深度、宽度和长度。
建筑物裂缝修复方法
• 表面封闭法:适用于表面裂缝的修复。通过使用专用的封闭材料,如裂缝封闭 胶、封闭带等,将裂缝进行封闭,防止水分和有害物质的侵入。
• 注浆加固法:适用于结构裂缝的修复。通过向裂缝中注入专用的注浆材料,使 其固化并与周围结构形成整体,提高建筑物的承载能力和抗震性能。
龟裂
表面性的网状细裂纹,通常是 由于材料干燥、老化等原因引 起。
人为因素裂缝
由施工过程中的错误操作、撞 击等原因导致的裂缝。
针对以上裂缝类型,预防 措施包括
合理设计结构、确保施工质量 、加强地基处理、选用适当材 料、控制温度变化等。在建筑 维护过程中,及时发现并修复 裂缝,以防止裂缝扩大导致结 构安全问题。
控制湿度变化
加强建筑物的防水设计,防止水分渗透导致混凝土体积变 化,进而产生裂缝。同时,合理控制室内湿度,避免湿度 变化过大对建筑物造成不利影响。
防范外力损害
采取防护措施,避免建筑物受到外部机械撞击、化学侵蚀 等损害,以预防因此产生的裂缝。
04
建筑物裂缝检测与修复 方法
建筑物裂缝检测方法
01
视觉检测
建筑物常见裂缝分析 及预防措施
汇报人: 日期:
目录
• 建筑物裂缝概述 • 建筑物常见裂缝分析 • 建筑物裂缝预防措施 • 建筑物裂缝检测与修复方法 • 实际案例分析与应用
01
建筑物裂缝概述
建筑物裂缝的定义
• 建筑物裂缝是指建筑物内外墙体、地面、天花板等部位出现的 开裂现象。这类裂缝不仅影响建筑物的美观,还可能对建筑物 的结构安全产生威胁。
以上分类有助于针对不同类型的裂缝采 取相应的预防措和修补方法,确保建 筑物的安全和稳定。
建筑工程防开裂培训课件
14 不宜将给排水管水平埋设在现浇楼板中。
18
一、钢筋混凝土现浇板裂缝防治
二、材 料
1 水泥。宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥;对大体积混凝土,宜采用低热硅酸盐水泥、 低热矿渣硅酸盐水泥。对防裂抗渗要求较高的混凝土,所用水泥的铝钙含量不宜大于8%。使用时水泥的温度 不宜超过60℃。
8 混凝土浇筑宜一次连续完成,不得随意留置施工缝。 9 在现浇板混凝土初凝前宜采用平板振动器进行二次振捣,在混凝土终凝前进行2~4次压抹,
宜采用机械磨光机抹平。 10 现浇板养护期间,当混凝土强度小于1.2MPa时,不得进行下道工序施工。当混凝土强度小
于1OMPa时,不得在现浇板上堆放建筑材料等重物。
7 大柱根部板面受力钢筋长度应从柱边起算。剪力墙、柱根部板面负筋宜适当加强。 8 除底部框架-抗震墙砌体房屋外,砌体结构外墙转角处构造柱的截面积不宜大于240×240㎜,
与楼板同时浇筑的外墙圈梁,其截面高度不宜大于300㎜。圈梁转角处应增加2φ12转角筋。 9 现浇板受力钢筋应采用延性、韧性较好的热轧带肋钢筋,宜采用细且密的配筋方式。 10 现浇板混凝土强度等级不宜大于C30, 否则必须有减少混凝土收缩的设计措施。
16
一、钢筋混凝土现浇板裂缝防治
应大于150㎜,直径不应小于φ8㎜,洞口削弱处应每侧配置附加钢筋,并应在板的上表面配 置纵横两个方向的温度收缩钢筋。
6 在房屋各楼层阳、阴角处及较大板块的四角部位应设置沿两个方向正交、斜向平行或放射 状布置不少于7φ10附加钢筋,附加钢筋的长度应不小于1/3板短跨,且不小于1200mm,附 加钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d。
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图2 轴压柱受力缝
图3 大偏压柱受力缝
图4 牛腿受力缝
图5 框架结构现浇楼盖裂 缝
图6 预应力板张拉裂 缝
图7 阳角挑檐板受力裂 缝
对于无筋砌体结构,裂缝后因无钢筋约束,裂缝宽度一般都较大。
3.3.2 地震裂缝 地震对建筑物的作用,分水平作用和竖向作用。一般建筑,
只考虑水平地震作用;对于8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构、 烟囱和类似的高耸结构,及9度时的高层建筑,尚应考虑竖向地震作 用。多层砖混结构在水平地震作用下的典型裂缝如图8,主要发生在 窗间墙,表现为斜向剪切破坏,双向,故呈x型。多层框架结构在水 平地震作用下的裂缝如图9,主要发生在梁柱交界部位的柱端和梁端, 亦呈x形。
建筑结构裂缝分析
1、建筑物裂缝基本概念 结构试验表明,裂缝的出现和开展是结构破坏的先兆。建筑物中
裂缝的存在预示着结构承载力可能不足,过大的裂缝会促使钢筋锈蚀 而降低结构耐久性,会造成房屋渗漏,影响建筑物美观。所以,一般 人很难接受建筑物裂缝。但客观现实,建筑物裂缝很难完全避免,就 经济及科学观点,一定程度的裂缝是可以接受的。裂缝成因比较复杂, 危害程度不仅与裂缝大小有关,而且与裂缝性质、产生原因及结构功 能要求的不同各不相同,不同类型的裂缝处理方法各异。 2、裂缝调查 2.1 外观检测
裂缝外观检测是裂缝原因分析和危害性评定必不可少的最基本调 查,主要包括裂缝的形式、裂缝部位、裂缝走向、裂缝宽度、裂缝深 度、裂缝长度、裂缝发生及开展的时间过程,裂缝是否稳定,裂缝内 有无盐析、锈水等渗出物,裂缝表面的干湿度,裂缝周围材料的风化 剥离情况,等等。裂缝外观检测常用的仪器有刻度放大镜、裂缝对比
板方面,如模板变形,模板支撑下沉,模板漏浆,过早拆模。 设计错误造成的结构裂缝,主要表现为结构方案及布置不合
理,结构计算错误,结构抗裂性过低,以及结构构造不合理等方面。 内力分析常见的错误是,计算简图与实际不符,荷载取值偏小或漏 项,未考虑温度收缩应力及地基差异沉降所产生的内力;承载力计 算常见的错误是,安全度取值偏低,配筋量不足,只算抗弯,不计 算抗剪、抗扭;结构抗裂验算常易被忽视,尤其是手算;结构构造 不合理,主要是伸缩缝及施工缝设置不当,配筋不合理,只配受力 钢筋,忽略构造钢筋的作用和配置,如简支梁板入墙不配负筋,现 浇连续板只配受力钢筋,不设收缩温度筋,高梁不设腰筋等。
使用不当及环境的不良影响,多表现为荷载超过设计规定, 周围存在酸、盐及氯化物等有害介质作用,环境温、湿度急剧变化, 构件各部位温、湿度差过大,表面受热过度或火灾,建筑物处于反 复冻融和干湿交替状态等。
3.2裂缝产生的时间过程分析 建筑物裂缝可以出现在施工阶段,也可能出现在使用阶段,
可以是混凝土浇筑后的数小时至一天或数天,也可以是数十天后。 施工阶段产生的裂缝主要应从施工方法、施工质量及原材料选用上 找原因。当然,有的裂缝虽发生在施工阶段,但责任却与设计也有 关,如原材料限定,施工缝设置,施工荷载验算等。使用阶段出现 的裂缝则较为复杂,分早期与晚期,设计错误,施工质量低劣,原 材料选用不合理,以及使用不当及环境因素均可能存在,应逐项分 析。 3.3裂缝形态分析 3.3.1荷载裂缝
3、裂缝原因分析 3.1宏观责任分析
致使建筑物裂缝的因素很多,宏观上可分为原材料质量低劣或 选用不当,施工质量不合格,设计错误,使用不当或环境的不良影响等 四个方面。
原材料对混凝土结构裂缝影响最大的是水泥品种及质量,单就 裂缝而言,硅酸盐水泥及普通硅酸盐水泥水化热较高,大体量现浇混凝 土结构易于裂缝;火山灰水泥及快硬水泥干缩性大,大面积混凝土结构 易于裂缝;矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥抗冻性较差,干湿交替 工程易于裂缝。矿渣水泥易发生沉缩和泌水现象。水泥含量越高,混凝 土收缩越大,产生裂缝的可能性就越大。砂石含泥量过大,存在反应性 骨料,外加剂不当或过量等,均容易造成混凝土结构裂缝。
荷载裂缝又称受力裂缝,是外荷载作用下产生的结构裂缝。 如图1~7所示,这种裂缝规律性极强,一般通过计算分析可以得出 确切的结论。典型的简支梁受力裂缝应如图1,跨中为正截面受弯裂 缝,垂直于梁轴,下大上小;端部为斜截面受剪裂缝,起始于支座, 指向梁顶集中荷载。砖柱、钢混凝土柱在轴心受压荷载下的裂缝如
缝集中在最大弯矩部位,受拉面裂缝为水平走向,外大内小,垂直于 柱轴;临近极限状态,受压面混凝土有压碎现象。牛腿受力裂缝如图 4,受剪裂缝起始于集中荷载作用点,斜向牛腿外斜面与下柱面交汇 点延伸;受弯裂缝起始于牛腿支承面与上柱面交汇点,斜向柱内延伸。 框架结构现浇楼盖。预应力大型屋面板张拉裂缝如 图6,裂缝分布于板面,垂直于长轴,由板面向下延伸;有的纵肋预 应力筋端部还存在局压裂缝。转角阳台或挑檐板裂缝如图7所示,位 于板面,起始于墙板交界,以角点为中心成米字形向外延伸。
卡等;裂缝深度主要是采用超声法探测或局部凿开检查。对于活动 性裂缝判定,应进行定期观测,专用仪器有接触式引申仪、振弦式 应变仪等,最简单的办法是骑缝涂抹石膏饼观察。 2.2裂缝成因调查
裂缝成因调查是为裂缝原因分析提供依据,包括材质、施 工质量、设计计算与构造,使用环境与荷载。材质主要是水泥品种 及安全性,砂石质量,是否存在碱性骨料,外加剂性能及用量。施 工质量,主要是混凝土的强度、密实性、养护情况,钢筋位置及数 量,模板刚度及支撑情况。材质与施工质量调查方法,主要是核查 保证资料,有针对性地辅以现场检测核对。设计计算与构造,重点 是查结构方案及布置,荷载项目及取值,计算简图及分析方法(包 括温度收缩应力),结构差异沉降,结构抗裂计算结果,配筋,以 及构造措施等是否满足规范,是否合理。使用环境与荷载,主要是 分析结构在使用中的温度、湿度变化,是否存在有害介质作用,以 及实际荷载是否超标等。
施工质量不合格对建筑物裂缝形成最为直接,分混凝土、钢筋 及模板三方面。混凝土方面,如混凝土配合比不当或泵送时改变了配合 比,混凝土掺合料拌合不匀,混凝土搅拌时间不够或过长,混凝土浇筑 顺序或接打处理不当,混凝土振捣不充分,混凝土硬化前受震动或受力, 混凝土养护不及时或不充分或受冻。混凝土强度过低会直接降低结构的 抗裂性。钢筋方面,如混凝土在结硬期钢筋被扰动,钢筋保护层过小。