砌体出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能,严重的裂缝影响砌体的承载力,甚至引起倒塌。在很多情况下裂缝的发生与发展往往是重大事故的先兆,对此必须认真分析,妥善处理。技术部霍俊鹏作为本次分享会的主讲人,将为大家细细讲解常见砌体结构裂缝的产生原因等相关知识。
01. 关于砌体结构墙体裂缝问题
1、关于裂缝形态
① 斜裂缝
② 水平裂缝
③竖向裂缝
02. 砌体结构裂缝产生的原因
砌体结构裂缝产生的主要原因有:
①由外荷载(如静、动荷载)的直接应力,即按常规计算的主要应力引起的裂缝。
②由变形引起的裂缝。如温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素而引起的裂缝,是这些作用引起结构变形,当变形受到制约而得不到满足时,结构内部将形成应力状态,这种应力超过结构材料的抗拉、抗剪、抗弯强度后便产生裂缝。
根据国内外的调查资料及学者们分析认为,工程实践中结构物的裂缝原因,属于由变形(温度、收缩、不均匀沉陷)引起的约占80%;属于由荷载引起的约占20%。前述80%的裂缝中包括变形和荷载共同作用,但以变形引起的裂缝为主。
一、地基不均匀沉降引起墙体开裂
房屋的地基不均匀沉降是客观存在的,但是,当地基不均匀沉降超过一定限度后必将对房屋结构产生一定影响,如产生墙体裂缝:当长条形的建筑物中部沉降过大,则在房屋两端由下往上形成正“八”字缝,容易在窗对角出现;反之,当两端沉降过大,则形成的两端由下往上的倒“八”字缝,也首先在窗对角出现;当某一端下沉过大时,则在某端形成由下而上倒向沉降端的斜裂缝;当纵横墙交点处沉降过大,则在窗台下角形成上宽下窄的竖缝,有时还有沿窗台下角的水平缝;当外纵墙凹凸设计时,由于一侧的不均匀沉降,还可导致在此处产生水平推力而组成力偶,从而导致此交接处的竖缝。
二、温差变形引起墙体开裂
此类裂缝在刚性平屋顶屋面、未设变形缝、隔热层的房屋,更易发生。产生的直接原因是混凝土结构屋面的温度变形与砌体变形不协调,变形受到约束产生温度应力,应力超过砌体强度所致。具体的机理可认为是:夏季在阳光照射下屋面温度可高达60℃~70℃,而在其下的砌体仅为30℃~35℃,在如此大的温差情况下,加之砌体与混凝土两种材料的温度线膨胀系数的巨大差异,将导致砌体产生较大的温度应力(受拉和受剪应力),当应力大于砌体本身抵抗能力时,便出现裂缝。房屋顶层垂直压力较小,因此裂缝较严重,次顶层则较轻微。有时裂缝也可能在顶层以下几层砌体中出现。
三、由荷载受力引起裂缝(受力开裂)
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。
四、块体收缩引起墙体开裂(干缩开裂)
这类墙体裂缝多出现在非烧结的硅酸盐类块体(混凝土小砌块、混凝土砖、蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖、蒸压加气混凝土砌块等)砌筑的墙体中。这类块体收缩大,如普通混凝土和轻骨料混凝土砌块收缩率一般为0.4mm/m~0.5mm/ m;是烧结粘土砖的4~5倍以上,且收缩稳定时间较长,可长达几年之久。这类块体上墙后在不断收缩当中容易导致块体自身裂缝或沿灰缝走向的裂缝,或填充墙与主体结构连接处的裂缝。
结束语
通过本次分享会,大家对常见砌体结构裂缝的产生原因有了更多的了解。今后,广东洪实公司也会继续通过丰富多样的活动,为全体员工搭建沟通交流、展示自我的平台,让员工不断总结,提升素养,营造浓厚的学习氛围,促进全体员工在轻松愉悦的学习与工作环境中共同交流,共同进步!