结构成因

结构成因（通用12篇）

结构成因 篇1

摘要：近年来, 许多新建房屋出现楼板结构裂缝, 影响房屋的正常使用, 甚至危及结构安全。本文对楼板结构问题进行了分析, 并就如何鉴定房屋楼板结构裂缝成因进行论述, 确保楼板结构安全。

关键词：鉴定,楼板,结构裂缝

近些年来, 许多新建房屋出现楼板结构裂缝, 混凝土楼板结构裂缝形成的原因比较复杂, 结构裂缝对工程结构安全有着重要影响。因此, 对楼板结构裂缝成因的鉴定非常重要。只有找出钢筋混凝土楼板结构裂缝出现的真实原因才能采取有效的加固措施进行可靠的加固, 并在今后的施工中有效预防, 保证结构安全。

1 楼板结构裂缝形成原因

1.1 裂缝成因分类

钢筋混凝土楼板结构裂缝形成原因主要有两大类:一类是施工不符合设计要求;另一类是施工方法不当。

1.2 裂缝成因形式

钢筋混凝土楼板结构裂缝形成的具体原因主要有: (1) 钢筋混凝土楼板配筋量不足 (表现为钢筋间距过大) ; (2) 钢筋混凝土楼板厚度不符合设计要求 (楼板实际厚度比设计厚度小, 不符合验收规范要求) ; (3) 钢筋混凝土楼板的混凝土强度不符合设计要求 (钢筋混凝土楼板的混凝土强度偏低) ; (4) 钢筋混凝土楼板的负弯矩区受拉钢筋保护层厚度超标 (表现为钢筋保护层厚度相对于设计要求偏大的程度较大) ; (5) 施工方法不当 (如楼板过早地承受较大荷载或模板拆除过早) 。

2 鉴定内容及过程

2.1 鉴定内容

混凝土楼板结构裂缝形成的原因较多, 但主要成因与楼板厚度、混凝土强度、钢筋保护层及间距、施工方法是否符合相关工程施工验收规范有关。因此, 楼板结构裂缝成因的鉴定应主要针对施工是否符合设计及规范要求进行, 为明确裂缝的实际成因, 需对楼板厚度、混凝土强度及钢筋间距和保护层厚度进行鉴定。

2.2 鉴定过程

在鉴定过程中, 先对楼板厚度、楼板混凝土强度及钢筋间距和保护层厚度进行鉴定, 如果这三项内容均符合规范要求, 再对该建筑是否改变原有结构用途、施工是否符合规范 (根据相关的施工验收资料) 进行鉴定。鉴定分析具体流程如图1所示。

2.2.1 对钢筋混凝土楼板钢筋的鉴定

对钢筋混凝土楼板钢筋的鉴定包括对楼板受力筋、分布筋水平间距及垂直位置进行鉴定。对钢筋间距及位置检测通常采用非破损的方法, 使用钢筋定位测试仪进行测量。钢筋混凝土楼板受力筋、分布筋位置检测方法为平行扫描法, 平行扫描法是指先在与上层钢筋设计方向垂直的方向扫描两条相互平行的测线a1、a2;确定钢箍筋的准确位置和走向。沿间距较大的上层钢筋中间位置扫描两条相互平行的测线b1、b2, 确定下层钢筋的准确位置和走向, (如图2和图3所示) 避免出现误判。

在检测工作中, 首先使用钢筋定位测试仪随机检测出1 m楼板受力筋或分布筋位置;其次用钢卷尺测出每两根相邻钢筋的间距, 根据规范中楼板钢筋间距偏差允许限值, 对每两根相邻钢筋间距值一一进行判断钢筋是否合格。

2.2.2 楼板混凝土强度的鉴定

钢筋混凝土结构强度的检测方法有两种:一种是回弹法;另一种为取芯法。其中, 取芯法结果更为准确, 但取芯时会对原结构造成破坏, 影响结构安全, 降低结构承载力。因此个人认为采取现场回弹法, 虽然这种方法检测楼板混凝土强度不够准确, 但这种检测方法不会对原结构造成损伤。根据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》对各测区的回弹值进行换算得到混凝土强度推定值, 参照竣工图中强度设计值得出鉴定结论。

2.2.3 对楼板厚度的鉴定

按规范要求随机抽取时活荷载较大和跨度较大的楼面板。根据验收规范的要求一定数量的点进行检验。楼板厚度的检测采用非破损的方法, 采用楼板厚度测试仪进行检测 (以DDL-A型楼板厚度测试仪为例, 如图4所示) 。

测量时, 发射探头表面贴紧被测楼板底面, 接收探头紧贴被测楼板的另一相对面 (即顶面) , 如图5所示。接收探头沿板面移动, 接收探头显示数值最小的位置 (见图6) , 楼板厚度值即是该最小值。对选定的楼板, 应检测5个点, 测点位置如图7所示, 根据验收规范 (2010年版) 对所测数据是否合格进行判定。

2.2.4 钢筋保护层厚度的鉴定

楼板钢筋保护层厚度的检测点主要为负弯矩最大处和正弯矩最大外, 即板底跨中和板面支座处。根据质量验收规范要求, 板类构件应抽取一定数量构件进行检测;当有悬挑构件时, 应抽取一定比例的悬挑板进行检测。

钢筋保护层厚度采用钢筋定位测试仪进行检测, 随机抽查有代表性的6根。按规范操作要求进行检测, 将仪器自动记录的保护层厚度与规范规定的合格区间一一对比, 并算出合格率。如合格率未达到90%以上, 则需要重新抽取同样数量的楼板进行一一检测, 并求出两次检测的所有数据的合格率达到90%方可, 同时所检测数据中不能出现超出允许偏差1.5倍的数值。

2.3 鉴定注意事项

(1) 鉴定中通过仪器检测时应严格按照相关规程进行, 并注意正确读数。

(2) 在对竣工验收资料进行分析时, 由于建筑工程市场中大多数工程的竣工验收资料都由建筑承包商承包给一些专门从事资料工作的个人来完成, 资料与现场的施工情况不符合, 因此鉴定应主要参考设计资料进行并辅以工程经验。

3 结论

楼板结构裂缝成因鉴定工作中, 先应结合竣工图对施工是否符合设计要求进行鉴定, 从鉴定内容中分析出不符合设计要求的因素;再对竣工验收资料进行鉴定, 找出不当的施工方法, 特别注意竣工验收资料中各工序的时间先后关系。其中, 对施工方法鉴定时, 以资料为辅, 以施工经验及验收规范为主进行。

参考文献

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[4]中华人民共和国国家标准.混凝土结构工程施工质量验收规范[S].中国建筑工业出版社, GB50204-2002 (2011版) .

结构成因 篇2

撰写日期 2011 年 5 月

摘 要

多年来，砌体结构水平温度裂缝这一质量通病经常出现在建筑物上，影响建筑物的外观，同时也影响建筑物的使用寿命及使用功能。文章拟就裂缝出现的成因及防治方法作以阐述。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。温度裂缝一成的。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。

关键词：砌体结构，弹性模量，温度裂缝

Abstract

For many years, masonry structure level temperature crack the quality problems often appear on buildings, influence exterior of the building, but also affects the service life and building function.The article will take the causes of cracks and control methods to expound.At present, the crack is the most main masonry structure and quality of handling problems are the hardest one, when the temperature change to a larger extent, will create stress and deformation temperature, when the stress and become one.According to the statistics, almost 80% of the cracks are due to temperature stress the normal use of plastic over masonry limit, masonry will produce a crack.Temperature crack a success.Because of masonry structure using materials tensile strength and ability to resist deformation is a case not the direct causes the destruction of buildings, but will affect the normal use of buildings, such as: wall weathering corrosion, leakage, plasterer layer falls off the lower performance and durability, causing buildings such as the bearing capacity of the decrease of the total stiffness reduction, such as the lower and the aseismatic property.Therefore, the study of masonry structure crack under temperature stress causes and prevention of temperature stress implementation is necessary.Keywords: masonry structure, elastic modulus, temperature crack

目录 引言.........................................5 2 裂缝的成因及类型.............................5 2.1 八字形裂缝...............................6 2.2 倒八字形裂缝.............................7 2.3 水平裂缝.................................7 2.4 垂直裂缝.................................7 2.5 X形裂缝.................................7 3 砌体温度裂缝的特征...........................7 3.1 从计算角度控制...........................8 3.2 规范结构控制.............................8 3.3 构造控制.................................8 4 温度裂缝控制措施.............................9 5 温度裂缝的治理措施..........................10 6 设计过程中对砌体裂缝的主动控制..............10 7 砌体裂缝的加固处理..........................10 8 结束语......................................11 主要参考文献：................................12 致 谢........................................13

引言

砌体结构是指由块体和砂浆砌筑面成的墙、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。

一、本课题研究的内容

1、裂缝对砌体结构建筑物的危害

2、裂缝的类型及其产生的原因分析

3、裂缝的预防、控制措施

4、防止或减轻房屋其它有关部位墙体开裂的构造措施

二、本课题研究要解决的问题

1、设计时考虑周全，尽量排除动力源；

2、施工图审查时，认真加仔细，对设计中不足提出补救措施；

3、施工过程中严格按照国家验收规范和施工图要求施工；

4、质量监督时严格按照国家验收规范和图纸把好材料和技术关，对施工中不符合要求的严令整改；

5、根据建筑物的具体情况，如场地土及地震设防烈度、基础结构布置型式、建筑物平面、外形等，综合采用上述抗裂措施。总而言之，只要认真对待，墙体裂缝是可以预防的。裂缝的成因及类型

产生裂缝的原因是多方面的，归纳起来主要有两方面

一是由外荷载（包括静、动荷载）变化引起的裂缝，二是由变形引起的裂缝（主要有温度变化，不均匀沉陷或膨胀等变形产生应力而引起的裂缝）。在砌体结构的民用建筑中，砌体裂缝绝大部分是由于变形引起的，温度变化是引起墙体开裂的主要因素。由于砖砌体的线膨胀系数，而钢筋混凝土线膨胀系数是因此当温度发生变化时，二者产生变形差异。此外，由于建筑物中的构件大多属于超静定杆件，具有多个约束，对由于温度变化所引起的变形将予以限制，从而会在构件内产生温度应力。对墙体与混凝土之间的变形差异势必在砌体中产生很大的拉力和剪力，这些力超过一定限度时，砌体就产生错位裂缝，温度裂缝是造成墙体早期开裂的主要原因。由于温度应力和变形而产生的裂缝具有“顶层重下层轻”、“两端重中间轻”、“阳面重阴面轻”的特点与规律，裂缝的类型及其产生的原因可具体分为如下5种

2.1八字形裂缝

主要出现在横墙与纵墙两端部，此种裂缝属正八字形的热胀裂缝，随温度升降而变化，其原因是由于设计与施工中的缺陷，使屋面保温层的热阻减少甚至失败，致使屋面板温度变形大于砌体温度变形，当产生一定的温度应力的，屋面板的推力就传给墙体，并因墙体温度附加应力在房屋两端较大，当砌筑吵浆强度较低时，则易发生剪力产生的主拉应力，当超过砌体抗拉极限时，墙体即出现八字形开裂。

（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。

（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。2.2倒八字形裂缝

属冷缩裂缝，主要出现在纵横墙两端的窗洞口处，尤以顶层两端窗洞口处最严重。由于墙体冷缩附加应力在墙体两端较大，当房屋收缩变形大于墙体时，在门窗洞口处产生应力相对集中而导致形成倒八字形裂缝，使墙体开裂。

2.3水平裂缝

多见于顶层横墙、纵墙、“女儿墙”及山墙处。当屋面保温隔热较差，屋面板受热膨胀对墙体产生水平推力，由于墙体在端部收缩要大于中部且砌体抗剪能力较低，使纵横墙与屋盖的接触面上产生水平裂缝。

2.4垂直裂缝

主要出现在窗台墙处、过梁端部及楼层错层外。此种裂缝主要由于温度变化，墙体受到楼板的拉力作用，在门窗洞口处产生应力集中效应而拉裂，或因冷缩变形，在与墙漆之间变形差异最大的钢筋混凝土上梁端和楼板错层外，引起墙体重直开裂。

2.5 X形裂缝

多数沿砌体灰缝开裂，主要受房屋热胀冷缩的反复作用形成，而底层墙体产生的X形裂缝则是由于基础不平整或不均匀沉降引起。砌体温度裂缝的特征

（1）根据砌体材料的特征和砌体结构的特点，墙体裂缝是不可避免的，但是可以在材料、设计、施工等方面采取综合措施，有效地加以控制。

（2）温度裂缝大多分布在顶层，一般楼层分布不多，出现的方式有：墙体水平缝、墙体斜缝和窗角缝。

（3）温度裂缝的发展特征。大多数工程在主体竣工时即已出现温度裂缝，但由于未作粉刷与装修，一般不易被发现，大多数在工程竣工2～6个月内被发现，特别是经过夏、冬较大温差之后，但一个冬夏后又逐渐稳定。

（4）温度裂缝对结构的安全耐久性的影响。一般不影响安全，但裂缝引起的建筑物渗漏，可能导致钢筋锈蚀，结构承载能力下降，缩短结构的合理使用年限，使其耐久性降低。3.1从计算角度控制

由于砌体裂缝主要是由间接作用引起的，而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范，因此设计人员应根据当地的实际情况，对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算，并对砌体强度进行分析计算，以减少在通常温差下变形裂缝的产生。

3.2规范结构控制

为控制裂缝的产生，在建筑物的平面布置设计中，结构的平面形状应力求规则对称，如平面形状不规则，应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单无，“以放为主，抗放兼施”，以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置，设计规范的规定一般较灵活，没有严格和明确规定，设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验，只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝”，按“留缝就不裂”的简单方法，在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时，应力求按竖向规范规则，尽可能不出现错层，以避免由于温度变化产生的水平裂缝。

3.3 构造控制

（1）加强设置钢筋砼圈梁，提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁；顶层外圈应设计为暗圈梁，不应外漏，这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响；无论“女儿墙”高低，均要设置钢筋混凝土压顶圈梁，并与“构造柱”连为整体，以抵抗裂缝的产生。

（2）除据规范要求设备“构造柱”外，在“L、I、L”平面形状中的纵横墙交拉臼必须设备“构造柱”，以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝的扩展。

（3）提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板，或在预制屋面板上增加现浇层；在预制屋面板与外纵墙间设备现浇板带，预制屋面板间设备现浇板缝梁，使屋面成整体式装配。

（4）在房屋顶层端部1-2开间范围内的墙体采用配筋砌体，即每隔8皮砖在水平灰缝内加配2φ6钢筋，并在1-2开间范围内拉通，与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于MU7.5，砌筑砂浆强度不应低于MS，以提高墙体抗裂力。

（5）屋面“挑檐”为外露结构，在一天内的温度变化较大，不仅本身容易开裂，而且对墙体开裂也有一定的影响，故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或“后浇带”，以减少收缩。“后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位，预留300mm宽的“后浇带”，用钢筋贯通，在施工40-60天后再二次浇筑，以起到先放后抗的控制作用。

（6）重视屋面保温。选择屋面保温层时，适当加厚或选用保温隔热性能好良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算，进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因，严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处，以防止混凝土结构外漏，有条件者必须增设、架空隔热层。温度裂缝控制措施

我国工程技术人员在实践中，总结出了“防、抗、防”的设计理念以防止结构裂缝，有的体现在现行的各种规范之中。如《砌体规范）GB5003—2001的抗裂措施主要有二条：一是第6.3.1条，即防止房屋在正常使用条件下，由温差和墙体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝；二是第6.3.2条，即为了防止或减轻房屋顶层墙体的裂缝，可采取设置保温层或隔热层；采用有檩屋盖或瓦材屋盖；增加构造措施等方法。《砌体规范》的其他抗裂措施，如在相关墙体及部位增加钢筋，采用粘结性好的砂浆，不仅针对干缩小、块体小的粘土砖砌体结构的，而且对干缩大、块体尺寸比粘土砖大得多的混凝土砌块和硅酸盐砌体房屋，也是适用的。

但这些措施未考虑我国辐员广大，不同地区的气候温度、湿度的巨大差异和相同措施的适应性。对于温度裂缝的防治措施，国外已有比较成熟的经验值得借鉴。一是在较长的墙上设置控制缝（变形缝），这种控制缝和我国的双墙伸缩缝不同，而是在单墙上设置的缝。该缝的构造既能允许建筑物墙体的伸缩变形，又能通风隔声和防风雨，当需要承受平面外水平力时，可通过设置附加钢筋达到。这种控制缝的间距要比我国规范的伸缩缝区段小得多，如英国规范对粘土砖为l0～15m，对混凝土砌块及硅酸盐砖一般不应大于6m；美国混凝土协会（AC1）规定，无筋砌体的最大控制缝间距为l2～18m，配筋砌体控制缝间距不超过30m.二是在砌体中根据材料的干缩性能，配置一定数量的抗裂钢筋，其配筋率各国不尽相同，从0.03％～0.2％，或将砌体设计成配筋砌体，如美国配筋砌体的最小含钢率为0.7％，该配筋率既可抗裂，又能保证砌体具有一定的延性。

结合国内的实际情况，在设计、施工、材料等方面采取综合措施控制墙体温度裂缝，并提出如下建议：

（1）建筑物温度伸缩缝的间距除应满足《砌体结构设计规范》GB5003—2001第6.3.1条的规定外，宜在建筑物顶层墙体的适当部位设置控制缝，控制缝的间距宜控制在l0～15m.（2）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。

（3）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.（4）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。温度裂缝的治理措施

（1）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。

（2）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。

（3）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。设计过程中对砌体裂缝的主动控制

砌体结构裂缝一旦产生，就会降低建筑物的使用功能，严重裂缝还会影响结构安全，同时对裂缝进行“加固补强”困难较大，因此防止、控制砌体结构产生裂缝是十分重要的，尤其是在地震区更为重要，否则将产生严重后果。砌体裂缝的加固处理

（1）当屋面保温层未达到热工要求和节能标准时，应重做屋面保温层，使裂缝稳定，因为对温度裂缝仅做一般性的回固补强是无济于事的，必须从减少温度应力入手。保温层使用的绝热材料要满足表观密度、粒经、导热系数与含水率等各顶技术指标的要求，在施工中要严格按照设计和现行施工规范的要求施工，力求达到设计的保温效果。

（2）对地基不均匀沉降引起的砌体裂缝，应先加固地基，等沉降量达到稳定标准（平均日沉量0.02-0.03以内）后，再加固墙体。

（3）对外纵墙、横墙、内纵墙的裂缝采用钢筋网水泥砂浆抹面加固法，剔灰缝深12cm，必胀锚栓@500，呈梅花型分布。挂钢筋网，M10水泥砂浆40mL厚，3道成活，施工完后，要注意喷水养护预防空鼓。

（4）对于轻微裂缝可用水泥砂浆加107胶嵌补即可。结束语

控制裂缝的产生和扩展，是建筑工程中必不可少的一个重要环节，应引起足够重视，尤其在当前建筑物普遍向高层、大型化发展的形势下，制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。控制裂缝，重点在防，并需要从设计、施工上共同努力，采取有针对性的防裂措施，加大主动控制的力度，才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定，做到设计与施工紧密配合，控制裂缝是完全可以做到的。实践证明，过去许多工程凡是采取了控制裂缝措施的，一般都取得了良好效果，被评为真正的优质工程。砌体结构中墙体的温度裂缝是建筑工程质量中的多发病，虽然通常不会影响结构的安全，但影响建筑的美观、结构的耐久性。并且容易诱发商品房的纠纷。只要我们在设计和施工中重视这一现象，温度裂缝是可以控制的。

参考文献：

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致

谢

转眼间，大学生活就要结束了，总结大学的生活，感觉获益还是颇多的，在这里需要感谢的人很多，是他们让我这大学三年从知识到人格上有了一个全新的改变。

感谢交通学院每一位老师对我的教育和指导，我的辅导员尚霞、我三年来各科的指导老师们，他们对工作的认真，对学生的教导都让我很敬佩。本文是在刘淑敏老师精心指导和大力支持下完成的。刘老师对工作的认真和严格是有名的，同学们都很喜欢她。我很庆幸有刘老师的指导，非常感谢她。

钢筋混凝土结构裂缝的成因及防治 篇3

【摘要】建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。本文分析了钢筋砼结构裂缝产生的八种原因，就这些原因给出了七种预防措施。

【关键词】 建筑结构；钢筋砼；裂缝；预防措施

【Abstract】Building structure creation the crack be a very widespread phenomenon and most familiarly want piece and brick wall of the few reinforcing bars crack among them.This text analysis the reinforcing bar structure crack creation of eight kinds of reason， for these reasons give seven kinds of prevention measure.

【Key words】Building structure；Reinforcing bar Mao；Crack；Prevention measure

建筑结构产生裂缝是很普遍的现象，从理论上说，混凝土结构尤其是受弯构件总是带裂缝工作的，在使用荷载不大的情况下，没有裂缝隙或这类结构性裂缝隙非常细微，不易为肉眼所察觉。但在现实的建筑中，混凝土结构会出现各种各样的裂缝，其中最常见的要数钢筋砼构件以及砖墙裂缝。在这里主要讨论钢筋砼梁出现裂缝的原因很复杂，主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等，通常可归纳为以下几种：

1. 钢筋砼常见裂缝原因分析

1.1 材料质量。材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好，若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只有材料的质量关把好了，工程质量才会在根本上得到保证。

1.2 施工工艺。施工工艺涉及的面很广，不可能一一叙述，一般常涉用到的有：

（1）水分蒸发、水泥结石的砼干缩通常是导致砼裂缝的重要原因。

（2）砼是一种人造混合材料，其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。因此砼的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

（3）模板构造不当，漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成砼开裂。施工过程中，钢筋表面污染、砼保证层太小或太大，浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝，施工控制不严，超载堆荷，也可能导致出现裂缝。

（4）砼养护，特别是早期养护质量与裂缝的关系密切，混凝土尚处于未完全硬化状态时，如干燥过快，则产生收缩裂缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小，另外水泥在水化及硬化过程中，散发大量热量，使砼内外部产生温差，超过一定值时，因砼的收缩不一致而产生裂缝。

（5）避免在极端天气条件下施工，可以减少砼结构的开裂情况。

1.3 地基变形。在钢筋砼结构中，造成开裂主要原因是不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况，由于地基变形造成的应力相对较大，使得裂缝一般是贯穿性的。

1.4 温度变形。砼具有热胀冷缩的性质，其线膨胀系数一般为1×10-5/℃。当环境温度发生变化时，就会产生温度变形，由此产生附加应力，当这种应力超过砼的抗拉强度时，就会产生裂缝。在工程中，这类裂缝较多见，譬如现浇屋面板上的裂缝，大体积砼的裂缝等。

1.5 湿度变形。砼在空气中结硬时，体积会逐渐减小，一般谓之干缩。收缩裂缝较普遍，常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等，通常是因为养护不良造成。砼的收缩值一般为0.2～0.4‰，其发展规律是早期快、后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物，通常是掺加微膨胀剂等，这样可基本解决砼的早期干缩问题。

1.6 结构受荷。结构受荷后产生裂缝的因素很多，施工中和使用中都可能出现裂缝。例如早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋砼梁、板受弯构件，在使用荷载作用下往往会出现不同程度的裂缝。普通钢筋砼构件在承受了30～40% 的设计荷载时，就可能出现裂缝，肉眼一般不易察觉，而构件的极限破坏荷载往往是在设计荷载的1.5倍以上，所以在一般情况下钢筋砼构件是允许带裂缝工作的。在使用过程中，改变原来使用功能，如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大荷载等均可能会引起出现裂缝。在钢筋砼设计规范中，分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2～0.3mm.对那些宽度超过规范规定的裂缝，以及不允许出现裂缝则应认为有害，需加以认真分析，慎重处理。

1.7 设计欠周全。如截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或者由于计算错误，受力钢筋截面偏小或板太薄、配筋位置不当、节点不合理、结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中，构造处理不当，现浇主梁在搁次梁处如没有设附加箍筋，或附加吊筋以及各种结构缝设置不当等因素均容易导致砼开裂。

1.8 徐变。砼徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也和很常见。据文献记载受弯构件截面砼受压徐变，可以使构件变形增大2～3倍，预应力结构因徐变会产生较大的应力损失，降低了结构的抗裂性能。

2. 预防措施

通过以上分析，在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工手段来克服。

2.1 材料选用。

（1）水泥：应选用水化热较低的水泥，严禁使用安定性不合格的水泥。

（2）粗骨料：宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应；有害物质及粘土含量不超过规定。

（3）细骨料：宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。（4）外掺加料：宜采用减水剂等外加剂，以改善砼工作性能，降低用水量，减少收缩。

2.2 配料。

（1）配合比设计：应采用低水灰比、低用水量，以减少水泥用量。

（2）禁止任意增加水泥用量。

（3）配制砼时计量应准确，要严格控制水灰比和水泥用量，搅拌均匀，离析的砼必须重新拌匀后，方可浇筑。

2.3 配筋。钢筋的配置应严格按施工图施工，尤应重视以下各点：

（1）钢筋品种、规格、数量的改变、代用，必须考虑对构件抗裂性能的影响。

（2）钢筋的位置要正确，保护层过大或过小都可能导致砼开裂，钢筋间距过大，易引起钢筋之间的砼开裂。

2.4 模板工程。钢筋砼结构裂缝的预防，在模板工程中应注意以下几点：

（1）模板构造要合理，以防止模板各杆件间的变形不同而导致砼裂缝。

（2）模板和支架要有足够的刚度，防止施工荷载（特别是动荷载）作用下，模板变形过大造成开裂。

（3）合理掌握拆模时机，拆模时间过早，应保证早龄期砼不损坏或不开裂，但也不能太晚，尽可能不要错过砼水化热峰值，即不要错过最佳养护介入时机。

2.5 砼浇筑。

（1）砼浇筑时应防止离析现象，振捣应均匀、适度。

（2）加强砼的早期养护，并适度延长养护时间，在气温高、湿度低或风速大的条件下，更应及早进行喷水养护，在浇水养护有因难时，或者不能保证其充分湿润时，可采用覆盖保湿材料等方法。

2.6 设计构造。

（1）建筑平面选型时在满足使用功能要求的前提下，力求简单，平面复杂的建筑物，容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。

（2）合理布置纵横墙，纵墙开洞应尽可能小。

（3）控制建筑物有长高比，长高比越小，整体刚度越大，调整不均匀沉降的能力越强。

（4）合理地调整各部分承重结构的受力情况，使荷载分布均匀，尽量防止受力过于集中。

（5）减少地基的不均匀沉降，除了前述的措施外，在基础设计中可以采取调整基础的埋深度，不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法，来调整地基的不均匀变形。

（6）适当加强基础有刚度和强度。

（7）层层设置圈梁、构造柱，可以增加建筑物的整体性，提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度，防止或减少裂缝，即使出现了裂缝，也能阻止其进一步发展。

（8）正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适，构造要合理，可以和其结构缝合并设置。

（9）限制伸缩缝间距。对体形复杂、地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制，同样，也可以和其它结构缝合并使用。

（10）部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设置钢筋砼梁，以适应窗台的变形，防止窗台处产生竖直裂缝。

2.7 施工技术。

（1）加强地基的检查与验收工作，基坑开挖后应及时通知勘察及设计单位到现场验收，对较复杂的地基，设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探，当探出有不利的地质情况时，必须先对其加固处理，并经验收合格后，方可进行下一步施工。

（2）开挖基槽时，要注意不扰动其原状结构。

（3）合理安排施工顺序。当相邻建（构）筑物间距较近时，一般应先施工较深的基础，以防基坑开挖破坏已建基础的地基础。当建（构）筑物各部分荷载相差较大时，一般应施工重、高部分，后施工轻、低部分。

综上分析，钢筋砼结构裂缝应针对成因，贯彻预防为主的原则，加强设计施工及使用等方面的管理，确保结构安全和避免不必要的损失。

砌体结构裂缝成因及防治 篇4

关键词：建筑结构,裂缝,温度变化,预防措施

砌体结构房屋,因砌体的线膨胀系数与混凝土不同,另有温差、干缩而使砌体与混凝土构件间的差异增大,导致砌体结构会出现较多的温度裂缝及膨胀裂缝。裂缝的存在不仅降低了墙体的质量,而且给用户的心理造成不良的影响。随着时代的发展,对墙体裂缝的控制将更为严格。因此,就如何避免裂缝的产生,提出一些可行的预防措施。

1 钢筋混凝土屋盖的温度变化

1.1 裂缝成因

当屋面材料为钢筋混凝土时,其线膨胀系数为1.0×10-5,而墙体材料为砖砌体时,其线膨胀系数为0.5×10-5,二者差别很大;钢筋混凝土屋盖比墙体受太阳照射的时间长,接受的辐射热多,所以屋盖的温度比墙体高得多。在我国南方地区,夏天太阳直射下屋盖温度高达60 ℃,比墙体高20 ℃～30 ℃,从而在墙体内产生拉力和剪力。当砌体发生干缩变形时在墙体内产生的收缩拉应力使墙体内的拉应力进一步增大,这种裂缝在平屋顶的檐口下或圈梁下2皮砖～3皮砖的灰缝位置,一般裂缝两端较中间严重,有时缝上部砌体向外微凸。墙顶“八”字斜裂缝出现在顶层纵墙两端的1开间～2开间内,严重时可发展到房屋长度的1/3,裂缝一般中间较两端大,外纵墙有窗时,缝沿窗口对角方向裂开。

1.2 预防措施

1)在钢筋混凝土屋盖上设保温层和隔热层,以减少太阳的辐射热。2)采用装配式钢筋混凝土预制板方案时,板的端头嵌缝应采用柔性材料,使温度变形局部释放,以减少温度应力。3)在房屋两端的圈梁下设置“滑动层”(铺油毡或滑石粉),可减少屋盖传给墙体的应力,建议在非抗震区采用,必要时可采用1∶3石灰砂浆做隔离层。4)在顶层端部和窗台下设2Φ6水平通长钢筋,在窗洞两侧设钢筋混凝土构造柱或芯柱。5)适当增大屋盖伸缩缝,减小屋面热膨胀积累值,按砌体规范设置伸缩缝,对整体结构而言一般没问题,规范主要是从整体构造考虑的,但屋面温差裂缝仍会出现,所以为防止墙体端部温差裂缝,需在屋面增设伸缩缝,考虑屋面结构施工,在结构层完成后,屋面处于裸露状态,其间距控制在30 m～40 m左右,屋面伸缩缝只需将屋面部分隔开即可。6)尽量做到钢筋混凝土构件不外露,构件宽度宜较墙身小,防止和减少构件与墙体的温度和变形差引起的裂缝。7)屋面挑檐可采取分块预制或留伸缩缝以及临时施工缝等。

2 钢筋混凝土构件的干缩变形

2.1 裂缝成因

现浇钢筋混凝土结构的干缩变形一般在第一年内完成95%,由于收缩量偏差很大,根据不同的施工条件,其范围在1.5×10-4～6×10-4,即当降温15 ℃～60 ℃,这种干缩变形将造成以下问题:1)当现浇钢筋混凝土梁较长时,在梁端墙出现竖向裂缝。2)当现浇雨篷梁较长时,在两端墙产生斜裂缝。3)当较长外露的钢筋混凝土梁受支座约束时(如悬挑阳台边梁),在边梁的中间部位产生竖向裂缝。

2.2 预防措施

1)现浇钢筋混凝土梁的长度遵守GB 50010-2002混凝土结构设计规范中9.1.1条关于钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距规定,超过表9.1.1规定长度(露天)应采取措施,如留临时施工缝等。2)钢筋混凝土结构应有足够的构造钢筋。3)从施工方面应加强养护,控制水泥用量,防止风吹日晒及过早拆模,冬季施工应避免剧烈温差。4)尽可能采用装配式预制钢筋混凝土梁。5)有条件时可掺入适量的防裂膨胀剂。

3 砌体的干缩变形

3.1 裂缝成因

砌块砌体由潮湿到干燥状态的过程中,收缩量为0.1 mm/m～0.3 mm/m,相当于10 ℃～30 ℃温差的变形,可见砌块砌体的收缩性很大,由于房屋结构的整体性,纵向墙体收缩时受到相邻构件(横墙、圈梁、楼板)及地基的约束,故在墙体内产生收缩拉应力,而当温度降低时,墙体也要收缩,从而进一步加剧了墙体内的收缩拉应力,这种裂缝多出现在外墙上,由于室内外温差在墙体内产生弯曲应力,高温侧受压,低温侧受拉,再加上收缩拉应力,从而出现竖向裂缝,无门窗洞的整体墙体由于四周的约束程度较大,在墙体的中部产生竖直裂缝,裂缝特征为中间宽,上下两头渐小。不在水平方向出现裂缝的原因是由于自重和上部荷载的压应力抵消了垂直的拉应力。另外墙体收缩受地基约束也可产生倒八字斜裂缝。这是因为窗台以下砖墙连成一个整体,这一段长度较长的砖墙在温暖的季节硬化,入冬后有很大的收缩量。但因砖墙与地基紧密的结合在一起,地基埋在地下,温度变化小,收缩量也小,所以砖墙的收缩因受到基础的约束而不能自由收缩,从而产生收缩拉应力,当主拉应力超过墙体的极限抗拉强度时,则出现倒八字裂缝,低层裂缝严重,向上逐渐减轻。

3.2 预防措施

1)应遵守GB 50003-2001砌体结构设计规范中第6.3.1条规定。2)对温差较大且变化频繁地区和严寒地区(考虑施工期间温差条件),伸缩缝最大间距值应按表6.3.1中规定予以适当减小。3)设置灰缝钢筋。具体位置为:墙洞口上、下的第一道和第二道灰缝处;在楼盖标高以下和屋盖标高以下的第二道或第三道灰缝处和靠近墙顶的部位。灰缝钢筋宜采用小螺纹钢筋焊接网片,且宜通长设置。 4)在墙体中设置配筋带。 具体做法为:在楼盖处和屋盖处、在墙体顶部、在窗台的下部配2Υ16@1 000 mm的通长钢筋。

4结语

以上介绍了砌体结构房屋裂缝的成因和预防措施,实际工程中还会遇到许多情况的裂缝,如地基不均匀沉降裂缝、错层裂缝等。只要在设计、施工中遵照规范、采取有效措施,都能有效的控制砌体裂缝。

参考文献

[1]GB 50003-2001,砌体结构设计规范[S].

[2]GB 50010-2002,混凝土结构设计规范[S].

[3]王铁梦.建筑物的裂缝控制[M].上海:上海科学技术出版社,1987:15-26.

结构成因 篇5

1.陕西上市公司融资结构现状

债务融资具有抵税好处，只有当债务融资超过一定点时破产成本和代理成本增加才会抵消企业节税利益，因此企业应保持一定债务比例;债务融资对管理者具有激励作用，可降低由于所有权和控制权分离而产生的代理成本;债务融资向市场传递的是积极信号，有助于提高企业市场价值。总之，企业融资应首选内源融资，若需外源融资，应首选举债，然后才发行股票。这就是来自现代融资理论的“融资定律”。

通过对陕西上市公司资本结构数据的分析，可以发现其长期负债较低，较依赖于短期债务融资;且长期负债具有期限长、成本高、风险性低、稳定性强的特点。在资金需求量一定的情况下，提高长期负债比率，就意味着企业对短期借入资金依赖性的降低，从而减轻企业的当期偿债压力。另一方面，这三年中资产负债率从45%到47%，动态变化不大，但资产负债率偏低，即企业的资金来源中，来源于债务的资金较少，来源于所有者的资金较多。资产负债率低，表明公司的财务成本较低，财务风险较小，偿债能力强，经营较为稳健，对于投资行为的态度比较慎重。另外，200720股权融资的比例远远超过内源融资的比例，可以看出陕西上市公司更偏向于股权融资，在融资结构上具有股权融资偏好，这与西方的融资理论相悖。

钢结构焊接变形的成因与解决方法 篇6

关键词：钢结构；焊接；应力集中；变形

在建筑工程施工过程中，结构较为复杂、多样的钢结构焊接工作量非常大，这为钢结构焊接过程中的变形控制工作来带了压力；同时，钢结构焊接变形会对施工质量产生不利影响、造成严重的人员伤亡，因此加强对钢结构焊接变形问题的研究，具有非常重大的现实意义。

1.钢结构焊接变形问题分析

钢结构焊接变形类型主要表现为以下几种。第一，降温型收缩变形。该种焊接变形主要是因为焊接完成后，随着温度的降低而导致金属收缩，从焊缝开始，会产生纵向的变形。第二，降温过程中，焊缝位置因金属收缩量不同而形成产角度位移，进而产生角度型变形。第二，因扭曲而形成的螺旋变形。在焊缝角位置，因钢结构纵横面分布不均匀，所以形成钢结构焊接变形。第四，错边变形。钢结构焊接人员在实际施工操作过程中，如果对钢结构加热不均匀，则钢结构构件就会产生不同程度的收缩，以致于焊缝位置的构件尺寸不相同，进而形成错边变形。第五，挠曲型变形。钢结构焊接过程中，如果焊缝位置不能产生一样的焊接变形结果，则会给人一种扭曲感，这就是挠曲型变形。第六，波浪型变形。对于钢结构而言，在焊缝位置存在着内应力，该种内应力在焊接位置会产生波浪式的表现形式。

第一，焊接过程中因温度控制不当而产生的焊接变形。从实践来看，温度是造成钢结构焊接变形的重要因素，随着温度的不断升高，当达到金属熔点时，甚不同类型的金属材料膨胀程度存在着较大的差异；在此过程中，钢结构感官上会有不协调之感，此时即产生钢结构焊接变形。当一种金属接近或者达到熔点时，该种金属会使临近的金属材料产生一定的膨胀，进行造成变形。

第二，焊接过程中因钢结构焊接顺序、施工方法不当而言产生的焊接变形。在钢结构焊接过程中，不同位置、顺序的焊接操作，可能会导致焊接变形。实践中可以看到，由于钢结构焊缝位置承载力存在着一定的差异性，因此如果先焊接承载力相对较小一些的钢结构，则大负荷会将钢结构压至扭曲、出现焊接变形现象。

第三，焊接过程中所使用的钢结构材料造成的焊接变形。对于不同的施工材料而言，它们的熔点也不仅相同。比如，温度条件相同的情况下，不同的钢结构材料膨胀程度存在着一定的差异性。然而，膨胀过大、过小，均会导致钢结构出现焊接变形现象，严重影响焊接施工质量。

第四，钢结构焊缝。在钢结构焊接过程中，总焊缝的位置在一定程度上决定着钢结构焊接变形程度。比如，在实际焊接施工过程中，不同负荷的钢结构对不同承载力金属产生的压力效果存在着较大的区别。因此，科学选择总焊缝，可以有效控制焊接变形。

2.钢结构焊接变形问题的控制方法

基于以上对当前钢结构焊接变形类型、产生的主要原因分析，笔者认为要想有效解决钢结构焊接变形问题，可从以下几个方面着手：

2.1钢结构焊接变形问题的预防

在受弯构件放样过程中，需对其采取起拱处理措施，这样可以使其在施焊后补偿焊缝收缩。在焊接下料过程中，应当依靠不断的试验，最终确定收缩余量。一般而言，不超过24米的弯构件收缩量放出5毫米为宜；超过24米的弯构件其收缩量以放出8毫米为宜。在钢结构的自重压力条件下，為了能够有效提高钢构件自身的稳定性，拼装平台必须保持平直。如果钢结构不复杂，则建议根据顺序采用一次安装的方式来完成焊接。同时，需要注意的是焊接操作要在整体装配完成后方可进行，采用角焊接法平衡焊接变形。若构件拼装时的应力、焊接变形过大，则需采用不同型号的零件，以免钢构件焊接完成后产生过大的拘束应力，进行而产生变形。在钢构件焊接施工过程中，应当控制好焊接速度、焊接顺序等，有序施工操作。

2.2钢结构焊接过程中的控制方法

钢结构焊接通常受周围环境条件的影响比较大，为有效避免环境因素对焊接施工的影响，建议在焊接处保持合适的温度，特别低温条件下的钢结构焊接操作过程中，对工艺技术手段的要求比较高。在此过程中，需对焊接流程进行严格控制。首先，焊接前的准备。①钢结构焊接前，为防止自然因素对焊接后的冷却效果的影响（比如快速的冷会导致焊接位置形成层状的裂缝），因此应当严格控制温度变化。②焊接坡口位置需进行焊接前的检查，对坡口污物、锈蚀等进行有效清理，从而为焊接操作准备好环境条件。③焊接温度较低时，需对其采取预热处理，即利用温度仪对加热温度进行严格监控，确保焊接受热均匀。在焊接顺序、施工工艺控制过程中，主要从以下几个方面着手：

第一，焊接顺序应当科学合理。焊接顺序由内而外，自上而下；先采取单独体焊接方式，然后再进行整体焊接。焊接过程中，其顺序应当严格遵守，不可随意更改。在焊接操作过程中，要注意每一个节点的有效焊接，焊道质量应当严格控制，一旦产生变形，则需对其进行合理的处理。焊缝缺陷处理过程中，应当严格的检测，焊缝缺陷返修时同样要进行严格预热、保温处理。

第二，焊接过程中需有效减小应力集中现象的发生。①为了能够在焊缝位置有效地将收弧线引出来，焊工焊缝之前要适当地延长时间，以便于能够在焊接操作完成后将其精准的切除掉，这样就能有效的避免接头裂纹病害的产生。②焊接操作过程中，可先焊接收缩量相对较大的位置。钢结构上、下翼与腹板相交处的

融合需严格按照顺序进行，其中上翼板应当先焊接，焊厚占钢板厚度一半时，再焊接下翼板。由于下翼板的焊接操作难度较大，必须有至少两名焊工配合进行；下翼板焊接完成后，再对上翼板的剩余部分进行焊接。

第三，钢结构焊接后的有效处理。当钢结构焊接操作完成后，应当利用不同的检查工具对其进行严格检查。比如，利用放大镜等工具对焊接表面的夹渣、气孔等进行严格检查，以免产生裂纹。在此过程中，主要注意两点。一是做好保温工作。钢结构焊接完成，并经过检查，对焊缝的后温进行严格处理，以确保功率比较大的烤枪沿焊缝中间两侧均匀加热，通常温度应当控制在250摄氏度左右，并且距中间部位两端位置大约150毫米范围内，时间以20分钟为宜。在后温处理时，建议用石棉布扎进该位置，然后将焊接防护棚密闭，特别是温度相对较低的环境条件下，应当避免骤冷造成的变形，当整体恢复常温以后，再将防护棚撤掉。二是对焊接节点超深比例20%进行无损检测。通过该种方式，可以及时发现施工焊缝存在的缺陷和问题。尤其针对较为重要的承力节点，建议进行一个月时间的跟踪复测，以免钢板出现撕裂型变形。

2.3已变形的焊接件矫正措施

第一，利用压力机或者撑直机来纠正钢结构焊接变形。比如，将压力机放在变形构件两边，对准凸出部位慢压，以此来矫正变形。第二，焊接施工完成后，利用高温火焰反其道矫正变形，对焊接变形位置输入热量，加热到塑性状态，就会产生一定的收缩差，变形会向相反方向发生变形，以此来矫正变形。

结语：钢结构是现代建筑结构的主要形式，应用也比较普遍。在钢结构加工制作过程中，只有进行事前、事中以及事后的焊接变形预防和矫正，才能保证后续施工质量的要求。

参考文献：

[1]张建平.高强钢厚板焊接最佳热输入研究[J].电焊机，2014（02）.

[2]欧阳成渝，王文海.浅谈控制钢结构焊接变形[J].甘肃科技，2011（18）.

[3]孙玉琴.试述钢结构焊接变形与应力控制[J].黑龙江科技信息，2010（21）.

超长结构裂缝的成因及控制 篇7

1 裂缝的成因

混凝土有裂缝是绝对的, 无裂缝是相对的。许多混凝土结构, 在施工过程和使用过程中出现不同程度、不同形式的裂缝, 这是一个相当普遍的现象。近代科学关于混凝土强度的研究以及大量工程实践所提供的经验都表明, 结构物的裂缝是不可避免的。

引起裂缝的原因很多, 但可归结为两大类:

第一类, 由外荷载引起的裂缝, 也称为结构性裂缝、受力裂缝, 其裂缝与荷载有关, 预示结构承载力可能不足或存在严重问题;第二类, 由变形引起的裂缝, 也称非结构性裂缝, 如温度变化、混凝土收缩、地基不均匀沉降等因素引起的变形, 当次变形得不到满足, 在结构构件内部产生自应力, 当此自应力超过混凝土允许拉应力时, 即会引起混凝土裂缝, 裂缝一旦出现, 变形得到满足或部分得到满足, 应力就发生松弛。

两类裂缝有明显的区别, 危害程度也不尽相同, 有时两类裂缝融合在一起。工程实践中的许多裂缝现象往往无法用荷载原因解释, 而是变形作用引起的裂缝。根据调查资料表明:两类裂缝中, 变形引起的裂缝占主导, 约占结构物总裂缝的80%, 其中包括变形与荷载共同作用, 但以变形为主所引起的裂缝。这种变形作用包括温度、湿度及不均匀沉降等, 其中湿度变化引起裂缝又占主要部分。

众所周知, 混凝土的主要组成部分是水泥和水, 通过水泥和水的水化作用, 形成胶结材料, 将松散的胶石骨料胶合成为人工时。混凝土中含有大量空隙、粗孔及毛细孔, 这些空隙中存在水分, 水分的活动影响到混凝土的一系列性质, 特别是产生湿度变形对裂缝控制有重要作用。混凝土水灰比、坍落度过大, 或使用过量粉砂混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感, 基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。而采用含泥量打的粉砂配置的混凝土收缩大, 抗拉强度低, 容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件, 坍落度大, 流动性好, 易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象, 这样混凝土脱水干缩是, 就会产生表面裂缝。

超长结构设计除了要考虑普通结构都有的温度、湿度以及不均匀沉降的问题, 主要考虑的问题是由变形作用可能引起的裂缝, 结构长度是影响温度应力的因素。结构混凝土开裂不仅因为混凝土抗拉强度不足, 更重要的是变形超过了极限拉伸。混凝土在静荷载作用下, 其极限拉伸约在1×10-4左右, 慢速加载时可提高到1.6×10-4。钢筋混凝土构件在一般配筋率情况下能够提高混凝土的极限拉伸, 当配筋率过大 (5%以上) 时, 由于引起过大自约束应力而导致开裂。

2 控制裂缝的措施

对超长结构, 设计时应因地制宜, 区别对待。对不同地区的环境温度、材料、施工条件, 建筑物不同的使用性质、平面布置、立面体形等, 应有不同的处理措施。

1) 混凝土强度等级不宜高, 在满足承载力和防水要求的条件下, 宜在C25-C35的范围内选用。如果混凝土强度等级高, 水泥用量多, 混凝土硬化过程中水化热高, 收缩大, 就易引起裂缝。

2) 水泥应优先采用水化热低的品种, 如矿渣硅酸盐水泥。严格控制砂石骨料的含泥量和级配。控制水化热的升温, 混凝土构件中心与外表面的最大温差不高于25℃, 并控制降温速度。浇灌混凝土后, 及时采用塑料薄膜或喷养护剂及草帘等进行保温和保温养护。

3) 采用粉煤灰, 改善混凝土的粘塑性, 并可代替部分水泥, 减少混凝土的用水量和水泥用量, 减少水化热, 当掺量为水泥用量的15%时, 可降低水化热约15%, 还可减少混凝土中的孔隙, 提高密实性和强度, 提高抗裂性。粉煤灰的掺量约水泥量的15%~30%。大体积混凝土中掺加粉煤灰和缓凝剂可降低混凝土的水化热, 是综合温差减少。当温差变形混凝土线膨胀系数与综合温差相乘所得小于极限拉伸值时, 结构就不会开裂了。

4) 为减少混凝土硬化过程中的收缩应力, 宜留施工后浇带, 带宽度为0.8m~1.0m, 间距30m左右, 一般一个月以后采用强度等级比原混凝土高5MPa的无收缩混凝土浇灌密实。无收缩混凝土可采用UEA等膨胀剂配制而成。采用膨胀剂配置的混凝土, 利用膨胀剂的补偿收缩功能解决混凝土收缩开裂。大体积混凝土, 采取分层浇筑、阶梯式推进, 斜面每层浇筑厚度不超过500m, 并应保证每层混凝土在初凝前完成上层浇筑, 新旧混凝土接槎时间应根据具体工程情况确定, 但应避免出现施工冷缝。

5) 超长结构的屋面保温隔热非常重要, 应采用轻质高效吸水率低的材料。施工时防止雨淋使保温隔热材料吸湿而影响效果。有条件的工程, 屋面可采用隔热效果较好的架空板构造做法。为考虑温度影响, 可以仅在屋顶层设置伸缩缝, 缝宽按防震缝最小宽度, 缝两侧设双柱或双墙, 不得采用活搭构造做法。

综上所述, 无论设计、材料和施工都具有同样重要的作用。通过合理周到的设计和采取必要的构造措施, 从理论上可以控制裂缝的出现和开展。几乎混凝土的每种组成材料及其性能都与混凝土的裂缝控制密切相关, 在众多的条件和因素中, 只要有一个处理不当, 很可能会为裂缝产生留下隐患。因此必须认真对待每一个有关的条件和因素, 提出较为严格的技术要求, 使每一种材料都符合裂缝控制的有关规定。对于需要控制温度裂缝的混凝土结构, 施工技术和施工条件要求更高。所以在施工过程中, 要对主要的施工技术要求的贯彻实施进行跟踪和监控, 确保主要施工技术要求付诸实施, 进而控制裂缝的产生。

摘要：混凝土有裂缝是绝对的, 无裂缝是相对的。本文针对超长结构裂缝的成因进行分析, 并提出控制混凝土强度等级、控制水泥的水化热、掺加粉煤灰、采用膨胀剂等措施来控制裂缝的产生。

楼板墙体悬挑结构裂缝成因分析 篇8

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝, 正是由于这些混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的, 由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀, 降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力, 影响建筑物的外观、使用寿命。混凝土裂缝产生的原因很多, 有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待, 根据实际情况解决问题。

1 楼板产生裂缝的原因

1.1 设计原因

1.1.1 设计结构安全储备偏小, 不做挠度及裂缝验算。

板的配筋不合理, 特别是楼板的跨度越来越大, 设计中未考虑刚度因素, 仅按构造配筋, 不能满足构件的实际要求。

1.1.2“L”角处负筋不设双向配筋, 产生45度角斜向裂缝。

1.1.3 房屋纵向长度超出规范而不设伸缩缝, 造成在薄弱部位产

生垂直于纵向长度的板面通长裂缝, 特别是住宅设计结构体系变化显著, 在应力集中部位产生主拉应力破坏形式的板面斜裂缝。

1.2 材料原因

1.2.1 调整混凝土配合比, 使混凝土中加入的粉煤灰及矿渣微粉数量增大超标, 从而达到减少水泥用量的目的。

调整后的混凝土配合比初期强度增长缓慢, 但28天能够满足设计强度要求, 而混凝土3天后干缩进入高峰值, 因此不能抵抗早期的混凝土伸缩裂缝。

1.2.2 预拌混凝土厂为了方便机械泵送施工, 加大水用量, 使混凝土坍落度过大, 产生终凝收缩裂缝。

1.2.3 在混凝土拌制时, 为了控制最大用水量, 加入了超量的减水剂或劣质的减水剂, 使混凝土产生裂缝。

1.2.4 粗骨料的用量大, 针片状石子含量高, 造成混凝土孔隙多,

同时, 细骨料砂子的粒径及含泥量超标, 夏季砂石料温度偏高, 使出罐的混凝土质量得不到保证, 从而使现浇板产生裂缝。

1.3 施工原因

楼板实际厚度达不到设计厚度, 使得楼板刚度减弱, 楼板过大变形而产生裂缝;保护层过厚, 导致楼板有效高度减小;钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝;踩踏楼板负筋使其下移, 使得楼板支座处边沿板顶产生裂缝;楼板混凝土实际强度等级低于设计强度, 从而导致混凝土受压不足开裂;施工单位为了赶进度, 加快模板周转, 楼板拆模过早, 或在板上过早、过重地堆放材料, 即混凝土早期受力而导致楼板开裂。上述裂缝均会影响到结构构件的安全, 一旦出现, 往往需加固处理。楼板实际厚度达不到设计厚度, 使得楼板刚度减弱, 楼板过大变形而产生裂缝;保护层过厚, 导致楼板有效高度减小;钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝;踩踏楼板负筋使其下移, 使得楼板支座处边沿板顶产生裂缝;楼板混凝土实际强度等级低于设计强度, 从而导致混凝土受压不足开裂;施工单位为了赶进度, 加快模板周转, 楼板拆模过早, 或在板上过早、过重地堆放材料, 即混凝土早期受力而导致楼板开裂。上述裂缝均会影响到结构构件的安全, 一旦出现, 往往需加固处理。

找平层过厚, 因找平层素混凝土抗裂性差, 在温度和收缩变形作用下, 楼板易产生表面裂缝。

当前, 在现浇楼板中大多采用PVC管作为预埋穿线管, 这种材料表面光滑, 弹性较大, 直径较大, 与混凝土结合差, 在楼板中形成薄弱层。混凝土浇捣时, 容易引起PVC管上移或下沉, 使得板顶或板底保护层变薄, 从而使楼板出现沿穿线管走向的裂缝。另外, 板底钢筋保护层垫块设置不当或过稀时, 也易使板底出现裂缝。

2 墙体裂缝分析

在混合结构中墙体裂缝是常见的质量问题, 引起裂缝的原因有地基不均匀沉降、温度应力、地震力、膨胀力、冻胀力、荷载和施工质量等。现就地基不均匀沉降和温度应力引起墙体裂缝特征分析如下:

2.1 地基不均匀沉降引起墙体裂缝分析

房屋的全部荷载最终通过基础传给地基, 而地基在荷载作用下, 其应力是随深度而扩散, 深度大, 扩散愈大, 应力愈小;在同一深处, 也总是中间最大, 向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用, 即使地基地层非常均匀, 房屋地基应力分布仍然是不均匀的, 从而使房屋地基产生不均匀沉降, 即房屋中部沉降多, 两端沉降少, 形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。在地质较好、较均匀, 且房屋的长高比不大的情况下, 房屋地基不均匀沉降的差值是比较小的, 一般对房屋的安全使用不会产生多大的影响。但当房屋修建在淤泥土质或软塑状态的粘性土上时, 由于土的强度低、压缩性大, 房屋的绝对沉降量和相对不均匀沉降量都可能比较大。如果房屋设计的长高比较大, 整体刚度差, 而对地基又末进行加固处理, 那么墙体就可能出现严重的裂缝。裂缝对称的发生在纵墙的两端, 向沉降较大的方向倾斜, 沿着门窗洞口约成450呈正八字形, 且房屋的上部裂缝小, 下部裂缝大。这种裂缝, 必然是地基附加应力作用使地基产生不均匀沉降而形成的。

2.2 温度应力引起墙体裂缝分析

一般材料均有热胀冷缩性质, 房屋结构由于周围温度变化引起热胀冷缩变形, 称为温度变形。如果结构不受任何约束, 在温度变化时能自由变形, 那么结构中就不会产生附加应力。如果结构受到约束而不能自由变形时, 则将在结构中产生附加应力或称温度应力。由温度应力引起结构的伸缩值。

由于钢筋混凝土的线膨胀系数a=1.08X10/C, 而普通砖砌体的线膨胀系数为0.5Xl0/C, 在相同温差下, 钢筋混凝土结构的伸长值要比砖砌体大一倍左右。所以, 在混合结构中, 当温度变化时, 钢筋混凝土屋盖、楼盖、圈梁等与砖墙伸缩不一, 必然彼此相牵制而产生温度应力, 使房屋结构开裂破坏。

房屋结构裂缝的成因和防治 篇9

1.1 沉降裂缝

由于地基的不均匀沉降,使砖砌墙体表面产生一些不同性质的裂缝。由于砖混结构一般性裂缝(除严重开裂外)不危及结构安全和使用,往往容易被人们忽视,致使这类裂缝屡次发生,形成隐患。当地震及其他荷载作用下,容易引起提前破坏,所以应采取有效措施减少和防止裂缝的产生。

1.1.1 现象

斜裂缝一般发生在纵墙的两端,多数裂缝通过窗口的两个对角,裂缝向沉降较大的方向倾斜,并由下向上发展。由于横墙刚度较大(门窗洞口较少),一般不会产生较大的相对变形,所以很少出现这类裂缝。

窗间墙水平裂缝。一般在窗间墙的上下对角处成对出现,沉降大的一边裂缝在下,沉降小的一边裂缝在上。

竖向裂缝发生在纵墙中央的顶部和底层窗台处,裂缝上宽下窄。当纵墙顶层有钢筋混凝土圈梁时,顶层中央顶部竖向裂缝则较少。

1.1.2 原因分析

窗间墙水平裂缝产生的原因是在沉降单元上部受到阻力,使窗间墙受到较大的水平剪力,而发生上下位置的水平裂缝。斜裂缝主要发生在软弱土地基上,由于地基不均匀下沉,使墙体承受较大的剪切力,当结构刚度较差,施工质量和材料强度不能满足要求时,导致墙体开裂。房屋低层窗台下竖直裂缝,是由于窗间墙承受荷载后,窗台墙起反梁作用,特别是较宽大的窗口或窗间墙承受较大的集中荷载情况下,窗台墙因反向变形过大而开裂。

1.1.3 预防措施

合理设置沉降缝。凡不同荷载(高差悬殊的房屋)、长度过大、平面形状较为复杂,同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋,都应从基础开始分成若干部分,设置沉降缝,使其各自沉降,以减少或防止裂缝产生。

加强上部结构的刚度,提高墙体抗剪强度。由于上部结构刚度较强,可以适当调整地基的不均匀下沉。所以应在基础顶面及各楼层门窗口上部设置圈梁。在施工临时间断处尽量留置斜槎。当留置直槎时,应加拉接筋。

加强地基探槽工作。对于较复杂的地基,在基槽开挖后应进行普遍钎探,等探出的软弱部位进行加固处理后,方可进行基础施工。宽大窗口下部应考虑设混凝土梁以适应窗台反梁作用的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。为避免多层房屋底层窗台下出现裂缝,除了加强基础整体性外,也可以采取通长配筋的方法来加强。窗台部位也不宜使用过多的半砖砌筑。

1.1.4 治理方法

对于墙体产生裂缝首先应作好观察工作,注意裂缝开展规律。对于非地震区一般性裂缝,如若干年后不再发展,则可以认为不影响结构安全使用,局部宽缝处,用砂浆堵抹即可。对于影响安全使用的结构裂缝,应进行加固处理。对于因墙体原材料强度不够而发生的裂缝,墙面可敷贴钢筋网片,并配置穿墙壁拉筋加以固定,然后灌细石混凝土或分层抹水泥砂浆进行加固。墙体裂缝的加固方法,应结合裂缝性质和严重程度,由设计部门提出。

1.2 温度裂缝

1.2.1 现象

八字缝出现在顶层纵墙的两端(一般在1-2个开间的范围内),严重时可发展至房屋1/3长度内,有时在横墙上也可能发生。裂缝宽度一般中间大,两端小,当外纵墙两端有窗时,裂缝沿窗口对角方向裂开。

水平裂缝。一般发生在平屋顶屋檐下或顶层圈梁2-3皮砖的灰缝位置。裂缝一般沿外墙顶部断续分布,两端较中间严重,在转角处,纵、横墙水平还不够相交而形成包角裂。

1.2.2 原因分析

八字裂缝一般发生在平屋顶房屋顶层纵墙面上,这种裂缝往往在夏季屋顶圈梁、挑檐混凝土浇筑后,而保温层未施工前,混凝土和砖砌体两种材料线胀系数不同,在较大温差情况下,纵墙因不能自由缩短而在两端产生八字斜裂。无保温屋盖的房屋,经过冬、夏气温的变化也容易产生八字裂缝。

1.2.3 预防措施

合理安排屋面保温层施工。由于屋面结构施工完毕至作好保温层,中间有一段时间间隔,因此屋面施工应尽量避开高温季节。屋面挑檐可采取分块预制或留置伸缩缝,以减少混凝土伸缩对墙体的影响。

1.2.4 治理方法

与沉降裂缝治理相同。

1.3 其它裂缝

1.3.1 现象

在较长的多层房屋楼梯间处,楼梯休息平台与楼板邻接部位发生的竖直裂缝。大梁底部的墙体(窗间墙),产生局部竖直裂缝。

1.3.2 原因分析

大梁下面墙局部竖直裂缝,主要由于未设梁垫或梁垫面积不足,砖墙局部承受荷载过大所引起的。此外,与砖和砂浆标号偏低、施工质量差也有关。

1.3.3 预防措:

有大梁集中荷载作用于的窗间墙,应有一定的宽度,梁下较小的窗间墙,施工中应避免留脚手眼。有些墙裂缝具有地区性特点,应同设计与施工部门,结合本地区气候、环境和结构形式、施工方法等,进行综合调查分析,然后采取措施,加以解决。

1.3.4 治理方法

与沉降裂缝治理相同。

2 混凝土裂缝

对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝。但施工中仍尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。

裂缝按产生的原因有:由外荷载(包括施工和使用阶段的静荷载、动荷载)引起的裂缝;由变形(包括温度、湿度变形、不均匀沉降等引起的裂缝;由施工操作(如制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等)引起的裂缝。按裂缝的方向、形状有:水平裂缝,垂直裂缝,横向裂缝,纵向裂缝,斜向裂缝以及放射状裂缝等。按裂缝深度有:贯穿裂缝、深层裂缝及表面裂缝三种。

2.1 塑性裂缝

2.1.1 现象

裂缝在结构表面出现,形状很不规则且长短不一,互不连贯,类似干燥的泥浆面。大多在混凝土浇筑初期(一般在浇筑后4小时左右),当混凝土本身与外界气温相差悬殊,或本身温度长时间过高(40℃以上),而气候很干燥的情况下出现。塑性裂缝又称龟裂,属于干缩裂缝,出现普遍。

2.1.2 原因分析

混凝土浇筑后,表面没有及时覆盖,受风吹日晒,表面游离水分蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土早期强度很低,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。使用收缩率较大的水泥,水泥用量过多,或使用过量的粉砂。混凝土水灰比过大,模板过于干燥。

2.1.3 预防措施

配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率;同时,要振捣密实,以减少收缩量,提高混凝土抗裂度。浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿润。混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,认真养护。在气温高、湿度低或风速大的天气施工,混凝土浇筑后,应及早进行喷水养护,使其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。此外,要加强表面的抹压和养护工作。混凝土养护可采用表面喷氯偏乳液养护剂,或覆盖湿草袋、塑料布等方法;当表面发现微细裂缝时,应及时抹压,再覆盖养护。设挡风设施。

2.1.4 治理方法

此类裂缝对结构强度影响不大,但传统使钢筋锈蚀,可在表面抹一层薄砂浆进行处理。对于预制构件,可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。

2.2 温度裂缝

2.2.1 现象

表面温度裂缝走向无一定规律性;梁板式或长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交错。深进的和贯穿的温度裂缝,一般与短边方向平行或接近于平行,裂缝沿全长分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,一般在0.5mm以下。裂缝宽度沿全长没有太大的变化。温度裂缝多发生在施工期间,缝宽受温度变化影响较明显,冬季较宽,夏季较细。沿断面高度,裂缝大多呈上宽下窗状,但个别也有下宽上窄情况,遇上下边缘区配筋较多的结构,在时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。

2.2.2 原因分析

表面温度裂缝,多由于温度较大。混凝土结构,特别是大体积混凝土基础浇筑后,在硬化期间放出大量水化热,内部温度不断上升,使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温时(如施工中注意不够,过早拆除模板;冬季施工,过早除掉保温层,或受到寒潮袭击),将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩,此时表面受到内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力(内部降温慢,受自约束而产生压应力),而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低,因而出现裂缝(这种裂缝又称为内约束裂缝)。但这种温差仅在表面处较大,离开表面就很快减弱。因此,裂缝只在接近表面较浅的范围出现,表面层以下结构仍保持完整。

深进的和贯穿的裂缝多由于结构内外温差较大,受到外界的约束而引起的。当大体积混凝土基础、墙体浇灌在坚硬地基(特别是岩石地基)或厚大的老混凝土垫层上时,没有采取隔离层等放松约束的措施,如果混凝土浇灌时温度很高,加上水泥水化热的混凝土冷却收缩,全部或部分地受到地基、混凝土垫层或其他外部结构的约束,将在混凝土浇筑后2-3个月或更长时间出现,裂缝较深,有时是贯穿性的,将破坏结构的整体性。基础工程长期不回填,受风吹日晒或寒潮袭击作用;框架结构的梁、墙板、基础梁,由于与刚度较大的柱、基础连接,或预制构件浇筑在台座伸缩缝处,因温度变形受到约束,降温时也常出现这类裂缝。采用蒸气养护的预制构件,混凝土降温制度控制不严,降温过速,或养生窑坑急剧揭盖,使混凝土表面剧烈降温,而受到肋部或胎模的约束,常导致构件表面或肋部出现裂缝。

2.2.3 预防措施

尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)配制混凝土;或混凝土中掺适量粉煤灰;或利用混凝土的后期强度,降低水泥用量,以减少水化热量。

选用良好级配的骨料,并严格控制砂、石子含泥量,降低水灰比,加强振捣,以提高混凝土的密实性和抗拉强度。

在混凝土中掺加缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热,或掺木钙、减水剂,以改善和易性,减少水泥用量。

避开炎热天气浇筑大体积混凝土;必须在热天浇筑时,可采用冰水或深井凉水拌制混凝土,或设置简易遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。分层浇筑混凝土,每层厚度不大于30厘米,以加快热量散发,并使温度分布均匀,同时也便于振捣密实。大体积混凝土适当预留一些孔道,采取通冷水或冷气降温。

大型设备基础采取分块分层间隔浇筑(间隔时间5~7天)分块厚度1~1.5m,以利水化热散发和减少约束作用;或每隔20~30m留一条0.5~1.0m宽的临时间断缝,40天后再用干硬性细石混凝土浇筑,以减少温度收缩应力。

浇筑混凝土后,表面应及时用草袋、锯末、砂等覆盖,并洒水养生。深搞基础可采取灌水养护(或在混凝土表面四周砌一皮砖进行灌水养护)。夏季应适当延长养护时间,使之缓慢降温。在寒冷季节,混凝土表面应采取保温措施,以防寒潮袭击。拆模时,块体中部和表面温差不宜大于20℃,以防止急剧冷却造成表面裂缝。基础混凝土拆模后要及时回填。在岩石地基或较厚大的混凝土垫层上浇筑大体积混凝土时,可在岩石地基或混凝土垫层上浇沥青胶并撒铺5mm厚或铺二层沥青油毡纸,以消除或减少约束作用。

蒸汽养护构件时,控制升温速度不大于25℃/小时,降温速度不大于20℃/小时,并缓慢揭盖,及时脱模,避免引起过大的温度应力。

2.2.4 治理方法

温度裂缝对钢筋锈蚀、碳化、抗冻融(有抗冻要求的结构)、抗疲劳(对受动荷载构件)等方面有影响,故应采取措施治理。可以采用涂两遍环氧胶泥或贴环氧玻璃布,以及抹、喷水泥砂浆等方法进行表面封闭处理,对有防水、抗渗要求的结构,缝宽大于0.1mm的深进或贯穿性裂缝,应根据裂缝可灌程度,采用灌水泥浆或化学浆液(环氧、甲凝或丙凝浆液)方法进行裂缝修补,或者灌浆与表面封闭同进采用。宽度不大于0.1mm的裂缝,由于后期水泥生成氢氧化钙、硫酸铝钙等类物质,能使裂缝自行愈合,可不处理或只进行表面处理即可。

2.3 不均匀沉陷裂缝

2.3.1 现象

不均匀沉陷裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,有的在上部,有的在下部,一般与地面垂直或呈30°~45°角方向发展。较大的不均匀沉陷裂缝,往往上下或左右有一定的差距,裂缝宽度受温度变化影响较小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。

2.3.2 原因分析

结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理,混凝土浇筑后,地基因没水引起不均匀沉降。平卧生产的预制构件(如屋架、梁等),由于侧向刚度较差,在弦、腹杆件或梁的侧面常出现裂缝。模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动,以及过早拆模,也常导致不均匀沉陷裂缝出现。

2.3.3 预防措施

对松软土、填土地基应进行必要的夯实和加固。避免直接在松软土或填土上制作预制构件,或经压夯实处理后作预制场地。模板应支撑牢固,保证有足够强度和刚度,并使地基受力均匀。拆模时间不能达早,应按规定执行。构件制作场地周围应作好排水措施,并注意防止水管漏水或养护水浸泡地基。

2.3.4 治理方法

不均匀沉陷裂缝对结构的承载能力和整体性有较大的影响,因此,应根据裂缝的严重程度,会同设计等有关部门对结构进行适当的加固处理(如设钢筋混凝土围套、加钢套箍等)。

3 结论

对有些结构按其所处条件的不同,允许存在一定宽度的裂缝。但施工中仍尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽量减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。

摘要：施工当中难免遇到裂缝的问题,一般人们首先想到的是结构问题,但也不全是这样。有时裂缝只是建筑表面的现象,它并不会影响结构的安全。文中主要介绍裂缝产生的原因及防治措施。

浅析岩体结构面成因及分类 篇10

1 原生结构面

原生结构面是指在岩石成岩过程中形成的结构面。不同成因的岩石, 其内原生结构面形态、特征差异较大。

岩石按成因可划分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类, 下面分别论述各类岩石中原生结构面的成因、形态、力学特性。

1.1 岩浆岩中的原生结构面

岩浆岩是由岩浆冷凝固结而形成的岩石。存在流线与流面构造。流线构造是指在成岩过程中, 岩浆中的柱状矿物、长形俘虏体、析离体等的长轴方向呈定向排列;流线的延长方向反映了岩浆的流动方向。流面构造是指岩浆岩中的片状矿物、扁平俘虏体、析离体等呈平行排列;流面一般平行于岩体的接触面。流线、流面的形成, 是由于岩浆流动时不同部位速度有差异所导致的。岩浆岩中的流面类似于沉积岩中的层理, 是岩浆岩中主要的原生结构面。

岩浆岩内也存在原生节理。原生节理一般产生于岩浆岩成岩的最后阶段。依据原生节理与流面的关系, 可将岩浆岩中的原生节理划分为层节理、横节理和纵节理三类。其中层节理又称为L节理, 平行于流面方向, 常较平滑, 可有一些岩脉或矿脉充填;横节理又称为Q节理, 与流线方向垂直, 常直而长, 节理面粗糙, 多被岩脉或矿脉充填;纵节理又称为S节理, 平行于流线, 一般没有岩脉或矿脉充填。

1.2 沉积岩中的原生结构面

沉积岩是在常温常压下, 由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积、成岩等一系列地质作用而形成的岩石。按沉积物来源的差异, 可将沉积岩划分为外源沉积岩和内源沉积岩两类, 外源沉积岩的组成物质主要来源于沉积盆地之外, 而内源沉积岩的主要物质直接来自沉积盆地的溶液和沉积场所的溶液内。

沉积岩中的原生结构面主要为层面。层面是比较明确的岩性分界面, 上下岩体在空间上往往不连续。识别层面的方法很多, 可以通过岩石成分的变化、结构的变化、颜色的变化来区分层面与其它不连续面, 也可以通过波痕、层面暴露标志如泥裂、雨痕等来识别层面。

层理与层面不同, 层理包括细层、层系、层系组。其中, 细层是层理的基本单位, 厚度很小, 一般为几毫米至几厘米, 成份均一, 是在一定条件下同时沉积的;层系由多个同类型的细层组成, 是在相同沉积条件下形成的;层系组由若干个相似的层系组成, 是在相似的沉积环境下形成的, 中间无明显的不连续。

1.3 变质岩中的原生结构面

由地壳内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用, 由变质作用形成的岩石叫变质岩。变质作用类型可分为动力变质作用、区域变质作用等。

(1) 动力变质作用。

动力变质作用是以岩石的变形、破碎为主, 动力变质岩主要分布在断层破碎带内。从上至下, 变质程度由浅入深, 碎裂作用由弱变强。

(2) 区域变质作用。

区域变质作用是地表活动带伴随强烈造山运动所发生的一种大面积变质作用。区域变质作用形成的岩石一般都被强烈变形或片理化。区域变质岩是分布最广泛的变质岩类型。

当变质作用轻微时, 对原岩主要是物理改造作用, 导致原岩中的一些潜在面理进一步剥离;随变质作用的加强, 出现大量的重结晶现象, 导致矿物定向排列, 形成片理、片麻理构造;随变质作用的进一步加强, 岩石多呈块状构造, 原生结构面不发育。

2 由构造作用形成的次生结构面

构造在地质学中是一个非常宽泛的概念, 泛指组成地壳的岩石、岩层、岩体在岩石圈中力的作用下变形形成的各种现象。岩体中由构造作用形成的结构面主要有三类:劈理、节理和断层。其中劈理是从微型构造的尺度上来说的;节理主要属于小型构造的范畴;而断层既可以是小型构造, 也可以是中型或大型构造。

2.1 劈理

劈理是一种将岩石按一定方向分割成平行密集的薄片或薄板的次生面状构造, 多发育在强烈变形、轻度变质的岩石里。

按传统的分类方法可将劈理划分为流劈理、破劈理、滑劈理三类。其中流劈理是岩石变形时, 内部组分发生压扁、拉长、旋转和重结晶作用的产物。破劈理可理解为微观尺度上的剪节理, 但较剪节理更为密集, 劈理面垂向间距一般小于1cm。滑劈理是一组切过先存面理的差异性平行滑动面或滑动带, 带内矿物具新的定向排列, 先存面理一般发生弯曲。

2.2 节理

节理是岩石中的裂隙, 是没有明显位移的断裂, 也是地壳上部发育最广泛的一种构造。节理按其力学成因可分为剪节理和张节理两类。

剪节理具有以下主要特征: (1) 产状较稳定, 沿走向和倾向延伸较远; (2) 一般平直光滑, 有时具有因剪切滑动而留下的擦痕, 剪节理未被充填时是平直闭合缝, 如被充填, 脉宽较为均匀, 脉壁较为平直; (3) 典型的剪节理常常组成共轭“X”型节理系, 往往呈等距离排列。

张节理则具有以下特征: (1) 产状不稳定, 延伸不远, 单条节理短而弯曲, 节理常侧列产出; (2) 节理面粗糙不平, 无擦痕; (3) 张节理多开口, 一般被矿脉充填, 脉宽变化大, 壁面不平直。

与劈理类似, 节理的分布规律、发育特征与岩性、层厚、构造形态往往有密切关系。节理在构造剧烈的部位尤其发育;而且, 厚层硬岩中分布的节理往往稀疏, 但单条节理规模大;而在薄层软岩中, 节理往往密集, 但单条节理规模小、延伸短。

2.3 断层

断层是地表岩石体中顺破裂面发生明显位移的一种破裂构造。属于面状构造, 但大的断层一般不是一个简单的面, 而是由一系列破裂面或次级断层组成的带, 带内还常夹杂和伴生有搓碎的岩块、岩片及各种断层岩。断层规模越大, 断裂带也就越宽、越复杂。

断层可总体划分为脆性断层和韧性断层两大类, 其中韧性断层又称韧性剪切带。与脆性断层伴生的断层岩一般属碎裂岩系列, 与韧性断层伴生的断层岩一般属糜棱岩系列。脆性断层普遍发育于地壳表层;而韧性断层则多产生于地壳一定深度范围以内, 需要较高的温度和压力。

参考文献

[1]蔡美峰.岩石力学与工程[M].北京:科学出版社, 2002, 1.

[2]史永胜, 许东俊.时序分析法在边坡位移预测中的应用[J].岩土力学, 1995.

结构成因 篇11

关键词：建筑混凝土；裂缝；成因；控制对策

一、建筑混凝土结构裂缝的成因

建筑工程中是以混凝土结构占主导地位，混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝，而裂缝是造成混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。造成混凝土结构裂缝的原因有很多，包括内因和外因。内因主要是材料本身的性质，而外因却包含很多方面，如设计不合理、地基的不均匀沉降、内外温度不一样造成温差应力等。

（一）建筑混凝土出现结构裂缝的材料因素

建筑工程使用的混凝土必须是质量很高并且合适的混凝土原材料，材料的选择问题不仅影响着建筑工程的质量，而且也关系到建筑工程的成本，所以选择好混凝土的原材料至关重要。要想选择好混凝土原材料，首先应该保证材料质量的合格性。建筑工程对于混凝土的质量好坏有着严格的要求，坚决不能使用劣质材料来以次充好，要充分保证建筑工程的质量。由于一些施工单位为了节约成本，会购买一部分质量差的原材料，然后和好的材料掺在一起使用，这种行为不仅是对建筑工程的不负责任，也违反了相关法律。其次是混凝土原材料由于水泥选型的不合理导致出现结构裂缝现象，一般来说，水泥型号是由现场的施工条件和周围环境因素结合起来再确定，如果选错了水泥型号，不仅不能保证施工的质量，而且还会造成经济损失，使成本增加。

（二）建筑混凝土出现结构裂缝的地基因素

地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体，混凝土是覆盖在地基上的。地基出现不均匀沉降的现象，主要的原因是建筑物上部荷载分布不均匀，造成持力层地基土的附加应力不均匀。而且如果持力层地基土厚度分布不均匀，会造成不同部位土体不均匀压缩变形。另外由于持力层地基土下卧层分布不均匀，使得土体总压缩变形的不均匀；因为地基的不均匀沉降所造成的应力很大，所以会使混凝土产生结构裂缝，而且都是贯穿性裂缝，对建筑质量的影响非常大。

（三）建筑混凝土出现结构裂缝的设计和施工因素

在建筑混凝土进行结构设计时，如果未考虑到实际的受力情况使得设计的刚度不足，或者出现漏算等情况，会引起混凝土结构裂缝。而且有的混凝土结构设计人员不负责任，缺乏职业素质，在设计的过程中缺乏规范性，使各项指标都达不到要求，一段时间后必然会出现混凝土的结构裂缝。另外建筑工程的施工环节也会影响到混凝土结构出现裂缝，由于施工单位对施工现场的监督不到位，有可能使得施工过程中操作出现错误，因而导致工程质量出现问题，出现混凝土裂缝等现象。

（四）建筑混凝土出现结构裂缝的温度因素

混凝土是一种脆性材料，具有抗压不抗拉的特性。在施工过程中，由于混凝土内部聚集了大量的热而无法快速散去，导致内部温度升高，而外界温度往往较低，从而造成很大的温差应力，导致拉应力增大，因为混凝土抗压不抗拉的特性，所以会出现温度裂缝。而且在阴雨天或者有冷空气的天气里，更是会使得混凝土内外温度差增大，使得混凝土自身承受更大的拉应力，加速混凝土的结构裂缝。因此说，温度因素是建筑工程施工时所必须着重考虑的因素，最大程度地减少温差应力会有效地降低混凝土出现结构裂缝的可能性。

二、减少建筑混凝土结构裂缝出现的控制对策

（一） 合理控制材料的质量和类型

混凝土材料的质量决定着建筑施工过程的质量，所以必须要合理控制材料的质量和类型。首先，施工单位应该加大对材料的采购管理力度，对于质量不合格的材料坚决不用，严厉打击以权谋私现象，树立良好的企业良心，不用劣质的材料以次充好。在建筑材料购买完之后，要对材料进行严格的检测，从而保证材料的质量。另外，在选择水泥的类型是一定要做到合理选用，结合施工现场的温度和湿度以及施工的部位选择水泥的型号。而且在选择水泥的类型时，应该尽量选择那些水化热较小的水泥，在保证混凝土质量的前提下，可以适当减少水泥用量。如果能够在混凝土中加入减水剂、粉煤灰等，不仅可以增强混凝土的性能，而且还可以有效地减少混凝土发生结构裂缝的概率。

（二）优化设计和施工控制

在建筑工程的施工过程中，要想保证施工的质量，首先得从施工设计入手，必须保证设计人员对工程的设计达到国家标准，严格设计的规范性。而且设计人员要提高自身的责任心，端正工作态度，努力提高自己的设计理念，与国际高水平设计理念接轨，对每一个接手的工程都认真负责地完成。其次，在建筑施工的过程中要严格按照施工工序来做，尽量避免施工人员出现失误，提高施工人员的专业素质。加强对施工过程中设计和施工方面的控制，可以有效地避免混凝土结构裂缝的出现。

（三）混凝土内外温差应力的控制

在施工过程中，由于混凝土内部聚集了大量的热而无法快速散去，导致内部温度升高，而外界温度往往较低，从而造成很大的温差应力，导致拉应力增大，所以会出现温度裂缝。采用冷却管降温的方法可以有效地降低混凝土内部的温度，使温差应力大大降低，减少混凝土结构裂缝的出现。

三、结语

综上所述，建筑混凝土的结构裂缝问题一直困扰着建筑工程的施工人员们，混凝土结构裂缝的出现不仅会大大降低建筑工程的质量，而且也造成了资源的浪费。通过合理控制材料的质量和类型、优化设计和施工控制以及对混凝土内外温差应力的控制等方法，可以有效地减少混凝土结构裂缝的出现，提高建筑工程施工的质量。

参考文献：

[1]姜松美.房屋建筑工程混凝土裂缝成因及控制对策分析[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（3）：4519-4519.

[2]郑玉麒.建筑工程混凝土裂缝成因及控制对策[J].建筑工程技术与设计，2015，（9）：2330-2330.

砖混结构温度裂缝成因及对策 篇12

1温度裂缝的类型和特点及形成规律

砌体结构温度裂缝通常具有的特点和规律:从顶部开始,越往下层裂缝越轻;房屋长高比越大,裂缝越重;条式房屋的中间单元裂缝较轻,两端部单元裂缝较重;从整体上看,房屋内部墙体比外部墙体裂缝重,而内横墙裂缝较轻,内纵墙裂缝较重;从施工角度看,夏天施工时的裂缝轻,冬天施工裂缝重;且随温度变化而变化等规律。

砌体结构温度裂缝因出现的部位不同,其形状也有较大的差异,在内纵墙和内横墙上,如为“升温裂缝”,其形状多呈正八字型;如为“降温裂缝”,其裂缝形状多呈倒八字型;在顶层山墙或伸缩缝处墙体,多数呈水平裂缝,少数为斜向裂缝,且多发生在圈梁下部;纵墙上多在门窗洞口处,形成斜向或水平裂缝。

2温度裂缝的形成机理及原因分析

砌体结构在有约束的条件下,由于外界温度变化,屋盖、楼盖与砌体互相约束,造成相互间温度变形不协调,导致砌体产生温度应力,当此温度应力超过砌体的抗拉强度或抗剪强度极限值时,砌体将产生温度裂缝,通常砌体结构的温度裂缝与下列因素有关:

1)砌体结构伸缩缝最大间距超出了现行规范的规定,导致局部温度应力超限;

2)砌体结构顶层屋盖(特别是钢筋混凝土屋盖)的保温隔热未达到现行建筑节能设计标准的要求,导致屋盖出现较大的温度差;

3)屋盖、楼盖与砌体相互间的约束较大,造成砌体出现较大的附加温度应力;

4)两种线膨胀系数差异较大的承重结构体系之间,未留能适应温度变形差的缝隙;

5)墙体内外或上下之间出现过大的温度差,导致温度应力或温度变形超限。

3温度裂缝预防措施

预防温度裂缝产生应从温度裂缝的特点、形成原因出发,对症下药。从减小温度应力或增加墙体抗裂能力两方面入手。

1)严格按照《砌体结构设计规范》要求设置伸缩缝。

2)屋面板保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到的保温隔热效果,应优先选择保温性能好的材料,并增加屋顶保温层的厚度,有效控制屋面板的温升速度。

3)选用和易性好的水泥白灰混合砂浆。

4)屋面保温(隔热)层或屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝,且与女儿墙之间也应设置隔离层。这样可使温度变形在一定范围内得到调节、释放,控制温差产生的推力,减小屋面板的总变形值。

5)顶层宜沿所有纵、横承重墙设置圈梁,尽可能不设半圈梁,使圈梁底部保持在同一水平面上。

6)在墙体中合理布置构造柱,是最有效地控制墙体产生温度裂缝的方法。这是因为构造柱与墙体有良好的接触面,可共同工作。考虑到温度应力的特点,应对房屋两端部墙体做重点加强。首先在房屋四角必须设构造柱(抗震构造柱兼抗裂构造柱);另外考虑到洞口上、下角由于应力集中更易产生裂缝,故应根据房屋长短,在顶层房屋两端单元号12个开间的纵墙窗户两侧加设构造立柱,立柱上下两端与楼层、屋顶层圈梁连接。

7)女儿墙中设置配筋压顶及构造短柱也能有效地起到防裂作用,构造柱应伸入女儿墙并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起。

8)应严格按施工规范进行施工,严把材料关,砌筑时砌块应浸水润湿,严禁干砖上墙,保证其和易性。严格掌握砌筑砂浆的配合比,竖向灰缝采用挤浆法或加浆法,保证砌筑质量。

以上措施可结合工程项目的具体情况综合采用,这样可以有效预防温度裂缝的出现。

参考文献