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砌体结构裂缝成因分析

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裂缝的成因,砌体结构中墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种静力荷载作用下,墙体产生的裂缝称为受力裂缝,而砌体因收缩、温度、地基沉降不均等引起的裂缝是非受力裂缝,又按称变形裂缝。


(1)受力裂缝


a.阶梯形裂缝:柱构件支承在墙上时,由于集中力大,产生过大局部应力,在支承面下某一高度范围内,砌体会出现横向拉应力,当其值超过砌体抗拉强度时,砌体会出现阶梯形裂缝。

b.梁下砌块开裂:洞顶过梁挠度较大时,由于变形引起的局部剪应力,使梁下砌块开裂。

c.砌体斜向裂缝:在遇到较大的荷载时,荷载会沿洞口边缘45°扩张传递,并在洞下角产生剪应力,引起砌体斜向裂缝。


(2)干缩裂缝


因混凝士砌块干缩而引起的墙体裂缝,常出现在小型混凝士砌块房屋,在房屋各层的内外墙上均可能出现。由于砌筑砂浆的强度不高,灰缝不饱满,干缩引起的裂缝往往呈丝状而分散在灰缝之中,清水墙不易被发现,当有粉抹面时便显得比较明显,干缩引起的裂缝宽度不大,且裂缝宽度较均匀。收缩裂缝一般多表现在下部几层,这是由于墙面的收缩变形受基础及横墙的约束所致,有的砌块房屋山墙大墙面中间部位,出现了由底层一直至三、四层的竖向裂缝。干缩裂缝的形态一般有以下几种:a、在墙体中部出现的阶梯裂缝;b、环绕砌块周边灰缝的裂缝;c、在外墙出现竖向均匀裂缝;d、在山墙等大墙面由于收缩出现的竖向裂缝,有的是水平向裂缝。

造成上述干缩裂缝的原因主要有以下几个方面:

a.砌块中含有大量空隙,这些空隙中存在水分,水分的活动影响砌块的一系列性质,特别是发生“湿度变形”从而导致干缩裂缝的产生。砌体的干缩裂缝与砌块的类型有很大关系。

b.在砌体的自身重量的作用下,随着砌筑砂浆的干结和水分的蒸发,砌体本身将有细微的向下沉降。这种沉降容易造成在结构梁底与砌体的交界处出现水平裂缝,这种水平裂缝常是沿梁长呈贯通状的。

c.砌块砌筑时含水率大,当养护期不足的湿砌块出厂上墙,经过一段时间后,砌体的含水率降低,湿砌块周边灰缝便出现小裂缝。另外,在砌墙时砌体被雨水淋湿后,立即再砌新墙,上下皮砌块含水率相差较大,干缩程度不一,在结合面易产生水平裂缝。即使已砌完的砌体无干缩裂缝,但当砌块因某种原因再次被水浸湿后,出现第二次干缩,砌体仍可能产生裂缝。


(3)温度裂缝


温度的变化会引起材料的热帐、冷缩,在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。温度裂缝的特点是向阳面墙体裂缝多于背阳面;夏季产生裂缝多于冬季;屋面设置保温隔热层的结构墙体裂缝少,而未设置或设置了但达不到保温隔热目的的房屋则裂缝较多;顶层设置构造柱越密,设置圈梁的墙体裂缝越少,反之则越多。砌体结构出现的裂缝多数为温度裂缝。

由于温度变化引起的墙体裂缝的形状和部位的主要类型及原因简单介绍如下:

a.顶部内外纵墙与内横墙端部的正八字斜裂缝:产生这类裂缝的原因是砌体结构墙体与顶盖泥凝士板在阳光照射下两者之问存在一定的温差。在顶盖与外墙存在一定的温差下,致两者温度变形不协调,产生墙体裂缝。当外界温度升高时,混凝士顶盖变形大,墙体变形相对较小,由于混凝士顶盖与墙体是相互约束的,不能自由变形,从而产生了约束应力,使屋盖受压,墙体受拉、受剪。在房屋顶层两端妥力最大,往往沿窗口对角线方向呈八宇裂缝,还会在顶层标高处墙体产生水平裂缝,有女儿墙时,还可能会造成女儿墙开裂或外倾。

b.门窗洞边的正八字斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈梁下沿砌块灰缝的水平裂缝及水平包角裂缝:在屋面板和圈梁之间,或者圈梁与梁底砌体之问,在温度的作用下,会出现水平剪切裂缝。


(4)不均匀沉降引起的裂縫


引起不均匀沉降的因素有以下几种:

a.地基土本身的不均匀性,地基土并不是单一的匀质材料,但在设计中对其作了简化假定,使其单一化理想化。设计计算上的改善不能保证建筑物能够完全均匀沉降。

b.施工时基地处理不好,或因地质勘探不细,没有发现地下的某些不良地质现象,因而未处理,从而引起地基的不均匀沉降。

c.建城后使用过程中的意外影响,由于地下水管的大量漏水引起地基局部下沉,或因为临时大量的地面堆载而引起局部下沉。

d.建筑物的立面存在高差,另外还有相邻新建筑产生的影响等。


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