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摘要:近年来,随着房地产业高速发展,各地高楼林立,与此同时旧房改造加固和新房质量纠纷的问题凸显。房屋裂缝已成为建筑质量投诉的热点,是房屋结构常见病害之一,对建筑结构的功能(安全性、适用性和耐久性)影响很大。
房屋裂缝一直困扰着人们,其影响面广、产生原因复杂、施工中易轻视、危害难以预测等特点使其成为建筑行业的热点。通过长期房屋裂缝的观测和房屋裂缝形态特征的分析,探明房屋裂缝的形成原因和对建筑结构功能影响程度,从而为提出适当的预防和加固措施,做好研究基础。
关键词:建筑;结构裂缝;安全
1房屋结构裂缝的危害
1.1对结构安全性的影响
当房屋结构中梁、板、柱、墙等主要受力构件产生的裂缝宽度值超过规定的允许最大缝宽限值时,构件内部应力就会超过其能承载的抗拉、抗剪和抗压极限强度,同时也使构件的截面尺寸减少,威胁到结构的安全性,从而形成危房,应严格遵守裂缝等级和宽度限值的规定。
1.2对结构适用性的影响
混凝土的抗拉强度远小于其抗压强度,在内力作用下,构件受拉区的混凝土几乎一拉就裂,带缝工作十分常见。一般认为此类裂缝对安全危害不大,其影响易被人忽视,但对正常使用是有不同程度的影响。例如,装饰面层的开裂影响饰面的美观,填充墙开裂影响隔音和保温效果,外墙、卫生间、屋面板开裂引起渗漏,混凝土保护层开裂引起钢筋锈蚀,变形缝处理不当引起板、墙开裂等。
1.3对结构耐久性的影响
就钢筋混凝土结构而言,混凝土开裂后,其一会加快钢筋早期锈蚀,沿着钢筋纵向的裂缝产生的钢筋后期锈蚀也不容忽视。其二,保护层开裂后,空气中的水分子进入裂缝,遇低温结冰膨胀,将加剧裂缝的开展。对于砌体结构房屋,当墙体开裂,低温状态下的水分子在砌体材料中结冰后不断膨胀,造成裂缝开展的影响较钢筋混凝土结构更加严重。
2房屋结构裂缝产生的原因分析
2.1设计原因
(1)设计者重视结构构件“承载能力极限状态”的要求,轻视“正常使用极限状态”的要求,为结构产生过大变形和超限值裂缝埋下隐患。(2)对复杂结构的计算模型简化不准确、构件截面尺寸取值不符合构造要求,理论计算与实际受力相差大,产生裂缝。(3)对构件的收缩和变形协调问题分析不准确,盲目使用高强混凝土,水泥用量增大,产生大量微观裂缝,引起结构开裂、变形和破坏。(4)基底附加应力分析不准确,产生不均匀沉降,上部结构开裂。(5)未能准确预估出施工荷载与使用荷载,造成房屋结构因超载产生裂缝。(6)超长结构、大体积混凝土结构、复杂结构和结构复杂局部的温度应力考虑不周产生裂缝。(7)盲目追求“四新”,未充分掌握其使用范围、条件及技术要点,造成结构开裂和破坏。
2.2温度原因
房屋结构发生的温度变形,与其体型、表面朝向与方位、生产与使用环境均相关。对于混凝土结构而言,其温度裂缝产生的主要原因包含:
(1)混凝土中水泥水化产生大量热,尤其是大体积混凝土,其内外温差较大,易产生温度裂缝。(2)不及时有效养护现浇混凝土,其表面水分流失快,内外体积收缩差别大而开裂。(3)过早拆模,导致混凝土表面降温快而收缩开裂,同时内外收缩差别大也易开裂。(4)混凝土结构房屋,冬季导热和夏季散热均较慢,房屋上下部位易开裂。(5)砌体结构房屋在外界温差较大时,房屋各构件因材料种类不同、长度过大形成较大膨胀或收缩变形,造成墙体或墙体与楼(屋)盖间出现温度裂缝。(6)墙体与屋面因材质不同常在顶层两端的一两个开间出现八字缝,在平屋顶的檐口下或窗口上下出现水平缝。(7)寒冷地区,长条形房屋常在外纵墙角部的门窗洞口对角处出现斜缝,在檐口下出现直裂缝。
(8)冬期施工时,若现浇楼板保温不好,夏季会在屋面板与内外墙的交接处形成较多的水平缝,内墙顶处多、外墙顶处少,还会形成外粉刷空鼓。
2.3施工管理原因
(1)混凝土、砌筑砂浆配合比设计不当。首先,配合比设计不当直接影响混凝土、砌筑砂浆的强度,导致构件开裂;其次,商品混凝土过量使用粉砂,且水灰比和坍落度较大,振捣后楼板表面的水泥浮浆层或砂浆层收缩性较大,且收缩远大于基层,致表面开裂;再次,搅拌站常使用细度模数低、含泥量高的中细砂,使用性能差、价位低的外掺合料与外加剂,致混凝土收缩增加而开裂。
(2)模板安装不合理。首先,浇捣混凝土前,其中大量水分被干燥的模板吸收,水灰比被破坏而开裂;其次,模板安装方案计算和搭设不规范,导致楼(屋)盖支撑强度或刚度不够,造成梁、板开裂,也增大徐变。(3)混凝土过分抹平压光或过度振捣。过分抹平压光使混凝土中细骨料过多浮到表面,形成含水量很大的水泥浮浆层,引起表面体积碳水化收缩,致其表面龟裂;过度振捣则造成表面砂浆层有较大的干缩性能,水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。(4)过早受力。施工中,未按混凝土规定拆模强度要求过早拆模或过早上人、堆料,致梁、板开裂或破坏,增大徐变。(5)混凝土养护不当。养护过早,影响其胶结能力,产生裂缝;养护过晚,水泥缺乏水化水,产生体积收缩裂缝;夏、冬季,养护不当易产生温差裂缝。(6)钢筋成品保护不当。楼(屋)盖钢筋安装完后,上部负筋易被踩弯、踩倒或松动下沉,且未及时得到调整归位,致负筋保护层过厚、截面有效高度减小,降低抗负弯矩能力而产生裂缝。(7)砌体房屋施工质量控制不好。块材、砂浆质量不合格,砂浆饱满度与灰缝厚度不达标,砌筑质量不合格,砌体接槎处理不当,非承重墙施工不当等,均能造成房屋开裂。(8)其他细部施工不当。很多施工人员不重视变形缝、后浇带、女儿墙、填充墙与隔墙、悬挑构件、构造柱与圈梁、出屋面楼梯间、预制构件安装、附墙装饰构件等的施工,未按设计或规范规定施工,产生裂缝,也不利于抗震要求。
2.4不均匀沉降原因引起的裂缝
一般而言,砌体房屋发生基础不均匀沉降风险更大,主要有以下几方面。
(1)长条形房屋。若房屋中部基础不均匀沉降,中部墙体出现自下而上渐窄的斜缝。若两端基础不均匀沉降,端部墙顶出现自下而上渐窄的斜缝,有时会在纵墙的顶部和底层窗台出现竖缝。砂浆强度薄弱处出现锯齿、台阶状裂缝,沿窗口对角呈45°。(2)高低连跨建筑。相连处出现自下向上、指向沉降较大一侧的45°缝。(3)高差大的邻近建筑。先建、低层房屋裂缝更大。
2.5超载原因引起的裂缝
(1)砌体房屋超载开裂。墙体超载,同一墙内多处单皮砖断裂、发展至通缝而破坏,若形成多个通缝,间距接近墙厚时,墙体易倒塌。挑梁超载,其根部内出现斜缝,根部下墙体出现竖缝。过梁超载,其跨中出现直缝,支座处出现斜缝。墙垛和砖柱超载,抗压不足时,其1/3范围内出现中间宽两头窄的裂缝,抗弯不足时,会出现向内发展的水平缝。(2)钢筋混凝土受弯构件超载开裂。梁、板跨中下出现直缝,支座内出现斜缝、支座上出现直缝。主次梁交叉处在主梁内出现斜缝。悬挑构件则在根部内出现斜缝、上出现直缝。
3结语
通过观测房屋结构裂缝的特征,准确判断房屋结构裂缝危害程度,分析影响房屋结构开裂的多种原因,为课题的第二阶段成果,基于此课题组展开全面调查和研究分析,将提出控制房屋结构开裂的有效措施。
参考文献:
[1]刘劲松.浅谈住宅工程质量存在问题及其防治[J].黑龙江科技信息,2007(06)
[2]蔡少波.剪力墙开裂机理分析及防治措施[J].广东土木与建筑,2014,2:59
[3]莫运波.住宅工程质量控制初探[J].科教新报(教育科研),2010(29)
[4]GB50010-2010.混凝土结构设计规范[S].2015
[5]张丽.浅谈钢筋混凝土结构设计中的裂缝控制[J].中小企业管理与科技旬刊,2010(10):113-114