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施工裂缝分析

0278建筑材料2021-07-18 12:04:14


  核心内容: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0.5XlO/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。
温度应力引起墙体裂缝一般有以下几种情况:
 
        1.八字形裂缝
 
  如图4-6所示,当外界温度上升时,外墙本身沿长度方向将有所伸长,但屋盖部分(特别是直接暴露在大气中的钢筋混凝土屋盖)的伸长值大得多。从屋盖与墙体连接处切开来看,屋盖伸长对墙体产生附加水平推力,使墙体受到屋盖的推力而产生剪应力,剪应力和拉应力又引起主拉应力,当主拉应力过大时,将在墙体上产生八字形裂缝。由于剪应力的分布大体是中间为零,两端最大,因此八字形裂缝多发生在墙体两端,一般占二、三个开间,且发生在顶层墙面上。
 
        2.水平裂缝和包角裂缝
 
  平屋顶房屋,有时在屋面板底部附近或顶层圈梁附近,出现沿外墙顶部的纵向水平裂缝和包角裂缝,这是由于屋面伸长或缩短引起的向外或向内推拉力而产生的,包角裂缝实际上是水平裂缝的一种形式,是外横墙和纵墙的水平裂缝连接起来形成的,在这种情况下,下面一般不会再出现八字形裂缝。有时,外纵墙的水平裂缝也会出现在顶层的窗台水平处。
 
        3,女儿墙根部和竖向裂缝
 
  女儿墙根部由于受到屋面伸长或缩短引起的向外或向内的推、拉力,使女儿墙根部的砌体外西域女儿墙外倾现象,形成水平裂缝。有时,由于钢筋混凝土屋面的收缩,也可能使女儿墙处于偏心受压状态,从而造成女儿墙上部沿竖向开裂。
 
  此外,在楼梯间两侧或有错层处的墙体将易产生局部的竖向裂缝,这是由于楼面收缩产生较大的拉力所致。
 
  影响房屋伸缩出现裂缝的原因很多而且复杂,以上所述的仅是一些常见的情况。为了减少温度应力的影响,可采取合理地设伸缩缝;避兔楼面错层和伸缩缝错位;加强屋面保温、隔热;用油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离,并在女儿墙根部留一定空隙,使其能自由伸缩且有伸缩余地;采用蓄水屋面域种植屋面;女儿墙设构造柱;加强结构的薄弱环节,提高其抗拉强度等技术措施。
 
二、悬挑结构坍塌分析
 
  悬挑结构坍塌实例较多,一是整体倾覆坍塌;二是沿悬臂梁、板根部断塌。其主要原因有:
 
  1.稳定力矩小于倾覆力矩
 
  悬挑结构是靠压重或外加拉力来保持稳定,要求抗倾覆的安全因素不小于1.5,若稳定力矩小于倾覆力矩时,必然失稳,倾覆坍塌。如雨蓬、挑梁,当梁上压重(砌砖的高度)不能满足稳定要求时,就拆除支撑、模板,即会产生坍塌事故。
 
  2.模板支撑方案不当
 
  悬挑结构根部受力最大,当混凝土浇筑后,尚未达到足够强度时,模板支撑产生沉降,根部混凝土随即开裂,拆模后将从根部产生断裂坍塌;若悬挑结构为变截面时,施工时将模板做成等截面外形,而造成根部断面减小,拆模后也会造成断塌事故。
 
  3.钢筋错位、变形
 
  悬挑结构根部负弯矩最大,主筋应配在梁板的上部。若施工时将钢筋放在下部,或被踩踏向下变形过大,或锚固长度不够等原因,拆模后,均会导致根部断塌。
 
  4.施工超载
 
  悬挑结构的固端弯矩与作用荷载成正比,如施工荷载超过设计荷载,当模板下沉时就在根部出现裂缝;尤其是当由根部向外浇筑混凝土时,随着荷载增加;模板变形,也极容易在根部产生裂缝,导致拆模后断裂。
 
  5.拆模过早
 
  不少悬挑结构断塌事故都是由于拆模过早,混凝土未达到足够强度所造成。所以,规范规定,跨度小于2m的悬臂梁及板,混凝土拆模强度应大于等于70%;跨度大于2m的悬臂梁及板,混凝土的拆模强度为100%. 三、钢筋混凝土柱吊装断裂事故分析
 
  (一)事故概况
 
  某工程项目C列柱为等截面柱,长l2m;断面为40Omm*6OOmm;采用对称配筋,每边为4业16,构造筋为2业12;混凝土强度等级为C20,吊装时已达100%强度;柱为平卧预制,一点起吊;吊点距柱顶2m;刚吊离地面时,在柱脚与吊点之间离柱脚4.8m左右产生裂缝,裂缝沿底面向两侧面延伸贯通,最大宽度达1.3mm,使柱产生断裂现象。

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