5 建筑结构裂缝分析共44页文档
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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
图1 简支梁受力裂缝
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
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图2， 裂缝沿柱轴纵向分布，中间稍密。大偏心受压柱裂缝如图3，裂
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。
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。
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。模
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。 框架结构现浇楼盖裂缝如图5，板面裂缝成环状，沿框架梁边分布； 板底裂缝成十字或米字，集中于跨中。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。
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，分早期与源自文库期，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
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
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。
图1 简支梁受力裂缝
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
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图2， 裂缝沿柱轴纵向分布，中间稍密。大偏心受压柱裂缝如图3，裂
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。
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。
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。模
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。 框架结构现浇楼盖裂缝如图5，板面裂缝成环状，沿框架梁边分布； 板底裂缝成十字或米字，集中于跨中。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。
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，分早期与源自文库期，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
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
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。