房屋开裂 篇1
1 温度变化引起墙体开裂的原因剖析
当温度变化时, 由于材料热胀冷缩, 房屋各部分构件将产生各自不同的变形, 引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致, 屋面变形较大;当屋盖和墙体之间构造处理不当, 会使墙体受拉, 当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时, 墙体便被拉裂。这类裂缝普遍是在建筑物的 (特别是那些纵向较长的 (顶层两端内外纵墙上, 其形态呈“八”字或“X”型, 且显对称性, 但有时仅一端有, 轻微者仅在两端1~2个开间内出现, 严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内, 并由顶层向下几层发展。此类型缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋, 更易发生。温差裂缝的轻重程度与屋顶保温情况、室内外温差和施工质量有关, 如砌体砂浆标号太低, 在以往的设计中只考虑砌体的抗压强度, 砂浆标号越到上层越低。另外, 当房屋越高, 温度变化时变形越大, 墙体开裂情况越严重。
2 温度变化引起墙体开裂的预防
为了防止温度变化引起墙体开裂, 可根据具体情况采取下列措施:
(1) 适当调整温度伸缩缝间距。设计规范《砌体结构设计规范》GB50003-2001中对有保温层或隔热层的屋楼盖规定每50米设一道伸缩缝, 无保温层或隔热层的屋盖规定每40米设一道伸缩缝, 这个规定是从整体结构考虑的, 但对温差较大且温度变化频繁地区和
(3) 适当加大屋面层圈梁和房屋四角构造柱的配筋和提高顶层砌体的砂浆标号。
(4) 当有女儿墙时, 女儿墙的抗风构造柱应与楼层的构造柱上下连通。
(5) 在建筑物的两端的1~2个开间内或总长1/4范围内的屋面板底设置滑动支座, 让其自由伸缩。
(6) 做好屋面保温隔热层, 这是最关键的一点。传统的做法是设一道架空隔热板, 但效果不理想, 建议采用种植屋面和储水屋面, 或者使屋面做成太阳能集热器, 把太阳能转化为电能或其他能量, 这样既符合可持续发展战略, 又能取得非常理想的隔热效果。
3 基础不均匀沉降引起墙体开裂的原因剖析
砖混结构房屋墙体开裂的另一个主要原因是建筑工程基础不均匀沉降引起建筑物横向不规则变形, 当建筑物的主体刚度较差, 基础不足以调整因沉降差而产生应力时, 便会使砖砌体的薄弱部位产生不同程度的拉应力和剪应力, 当砌体的抗拉抗剪强度不足以抵抗变形应力时, 墙体便会产生裂逢, 基础不均匀沉降引起的裂缝一般在建筑物下部, 由下往上发展, 呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。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, 且首先在窗对角突破。反之, 当两端沉降过大, 则形成的两端由下往上的倒“八”字缝, 也首先在窗对角突破, 还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝。当某一端下沉过大时, 则在某端形成沉降端高的斜裂缝。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。当外纵墙呈凹凸形时, 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。引起基础不均匀沉降的原因主要有如下几点:
(1) 房屋建于土质差别较大的地基上;
(2) 建筑物基础深浅不一;
(3) 房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大及基础处理不当造成不均匀沉降;
(4) 建于软弱土质上, 如在淤泥、淤泥
(1) 当房屋建于土质差别较大的地基上, 或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度、地基基础的处理方法等有显著差别时, 应在差异部位设置沉降缝, 将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元, 可以减少因基础不均匀沉降在样体内引起的应力, 避免墙体裂缝。规范规定《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002的沉降缝宽度一般应大于5厘米, 为避免上部结构在地基沉降后相互顶撞, 房屋较高时应加宽, 最大可达12厘米以上。
(2) 加强门窗洞口外的刚度, 将门窗洞口上的钢筋混凝土过梁与内墙钢筋连接起来, 形成一个连续过梁, 以增强房屋整体刚度。
(3) 尽量避免用软弱土层做持力层, 若无法避免, 可调整上部结构刚度, 或采用筏式基础, 以减少建筑的沉降。
(4) 房屋的纵墙宜贯通, 横墙的间距不宜过大, 一般小于建筑宽度的1.5倍左右。
(5) 对于地基持力层不均匀的建筑物, 应根据实际情况, 将局部基础适当加深或加宽, 或局部设计成板带基础, 降低基底应力, 尽量达到地基均匀沉降。
(6) 在施工过程中应尽量避免对地基土的扰动, 做好排水处理, 完工后建筑物四周做好散水坡及排水地沟, 避免地表水浸泡基础而引起局部下沉。
(7) 设计时严格按规范设置构造柱和圈梁, 必要时可增加圈梁道数, 以增加上部结构的刚度, 当建筑物屋层较高且大时, 在窗顶增设一道圈梁, 效果更好。
总之, 在房屋建设中, 除施工时严格按设计和规范操作外, 设计人员还应根据建筑物的特点、当地的地质条件和气候特征等做好设计工作, 严把设计关, 就一定能够降低和防止砖混结构墙体开裂的现象发生。
房屋开裂 篇2
某办公楼由1999年建成的砖砌体结构房屋(原办公楼)和2005年扩建的框架结构房屋(扩建的办公楼)两部分组成(图1)。扩建的办公楼建成后第二年开始,发现原办公楼多处开裂受损,且局部开裂受损较严重。为确保办公楼的结构安全和正常使用,需对办公楼的开裂受损作原因分析,并进行相应的处理。
2 工程概况
办公楼平面呈L形状,两边长依次为:75.54m,36.54m;各层层高均为3.3m。原办公楼是一幢2层的砖砌体结构房屋(局部为框架结构),除中间12~14轴外,屋面均增设坡屋顶简易房作临时档案资料室。12~14轴底层为过街楼,二层是通道,其结构为大开间框架结构,屋面无坡屋顶,与两侧不连续。原办公楼采用预制空心板,局部采用钢筋混凝土现浇板,承重墙体为240mm空斗墙,基础为墙下钢筋混凝土条形基础。扩建的办公楼框架柱截面尺寸为350mm×350mm,采用钢筋混凝土现浇板,基础为柱下钢筋混凝土条形基础,并进行了锚杆加固。扩建的办公楼与原办公楼相连处的基础采用植筋法连接。
3 房屋现场检测
现场采用回弹法对各层混凝土、砖和砂浆强度进行抽检,检测结果表明,办公楼结构构件的材料强度均能达到原设计要求,砌体施工质量比较好。
现场调查发现,房屋中部12~14轴间,地坪有南北向裂缝;底层过街楼两侧一个开间范围的内纵墙有倒八字形裂缝;二层内纵墙门上角有竖向裂缝,最宽处达10mm(图2),二层及顶层简易房楼面有较多南北向裂缝,主要在3轴至12轴间(图3),1 2轴处裂缝最宽达1 6 m m。
该房屋于2006.12~2008.11进行沉降跟踪观测,测点布置及观测期间沉降量见图4、5。2007.3.13测量结果表明:原办公楼各点的沉降速率随着离扩建的办公楼距离的增大而减小,2#点为0.126mm/d,1 0#点为0.046mm/d。扩建的办公楼测点沉降速率较大,约为0.149~~.184mm/d。2008.11.18测量结果表明:扩建的办公楼各测点中23#、24#测点的沉降量较其余各测点沉降量大,在2007.3.13~2008.11.18(616天)的平均沉降速率依次为0.106mm/d、0.104mm/d。根据沉降发展规律推算,目前扩建的办公楼沉降速率约为0.035mm/d,原办公楼沉降速率约为0.020mm/d,办公楼的沉降已进入稳定阶段。
4 结构验算
采用中国建筑科学研究院PKPMCAD工程部的PKPM系列软件中的PMCAD、JCCAD软件对办公楼进行结构验算。结果表明,除底层局部窗间墙受压承载能力不满足规范要求外,其余结构构件均能满足规范要求。采用有限元软件SAP2000对原办公楼在不均匀沉降作用下的影响进行计算分析,其计算分析模型如图6。
根据现场检测结果,依据相关的规范,该办公楼砌体的弹性模量E=750.6MPa,轴心抗拉强度设计值为0.09MPa,抗剪强度设计值为0.08MPa。以开裂受损较严重的一间房屋为例,应力状态对比如表1、2。
5 开裂原因分析
该房屋下为淤泥质土和淤泥,是软土地基。原办公楼东西向长70m,长高比达10.6,建造时未按规范的规定设置沉降缝,致使受温差和材料收缩影响,原办公楼局部开裂受损。原办公楼平面布置上有薄弱环节,局部区段楼面结构不连续,结构整体性差。12~14轴间为过街楼,结构为大开间框架结构,屋面没有坡屋顶,与两侧不连续,刚度最小,是结构的薄弱部位,容易产生开裂受损。在扩建前,原办公楼已有开裂受损。
由于房屋扩建时未采取有效措施控制沉降,建成后扩建的办公楼沉降量较大,其基础与原办公楼基础采用植筋法连接,未设置有效的沉降缝。原办公楼长高比过大,抵抗不均匀沉降能力较差,故原办公楼纵向不均匀沉降要远远大于横向不均匀沉降(图4)。根据裂缝的位置、走向等现状,经计算分析可知,原办公楼的部分裂缝是相邻房屋扩建时房屋不均匀沉降所产生的,同时这些不均匀沉降也加剧了原办公楼的部分裂缝。
经计算,在房屋中部12~14轴处,房屋刚度变化较大。对比发现,不均匀沉降对于纵墙的影响要远远大于对于横墙的影响(表1、2)。考虑到预制板搁置端连接介于固结和铰接之间,实际横墙应力要小于表中数值。不均匀沉降发生后,纵墙主拉应力达到0.1857MPa,大于轴心抗拉强度设计值0.09MPa(超过106%),剪应力达到0.1407MPa,大于抗剪强度设计值0.08MPa(超过76%)。门窗角部墙体主拉应力、等效应力均较大,故实际结构在门窗角部开裂严重(图4)。
预制板的跨度较大,刚度相对偏小,因而在板端较易因挠曲产生转角,造成板面上整浇层拉裂,出现板端水平通长裂缝(图5)。
6 处理方法
对于受压承载力不满足规范要求的墙体可采用双面增设钢筋网砂浆面层进行结构加固。对于墙体的非结构裂缝可采用压力灌浆方法进行修补处理,灌浆后,对于宽度大于1mm的裂缝墙体再增设钢筋网砂浆面层。对于楼、地面裂缝可采用压力灌浆方法进行修补处理。
根据对2006.12.15~2008.11.18近三年内的沉降数据的分析,办公楼各测点的沉降速率已趋于稳定。如果再对地基加固,会扰动地基土,产生新的附加沉降,会对办公楼产生一定的不利影响,建议不再进行地基加固。从目前沉降测量数据来看,房屋纵向各测点沉降比较均匀,变化无突变,不宜进行局部地基加固,可避免产生新的差异沉降。
参考文献
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[4]余琼,王观麟.某砌体结构的裂缝分析[J].结构工程师.2009,25(1):119-123
[5]潘全胜,金国芳.某砖混结构住宅楼裂缝的检测与分析[J].住宅科技.2003(12):20-22
房屋开裂 篇3
关键词:砖砌体结构;墙体开裂;原因分析;预防措施
一、温度变化引起墙体开裂的原因分析
当温度变化时,由于材料热胀冷缩,房屋各部分构件将产生各自不同的变形,引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致,屋面变形较大;当屋盖和墙体之间构造处理不当,会使墙体受拉,当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时,墙体便被拉裂。这类裂缝普遍是在建筑物的(特别是那些纵向较长的)顶层两端内外纵墙上,其形态呈“八”字或“X”型,且显对称性,但有时仅一端有,轻微者仅在两端1～2个开间内出现,严重者会发展至房屋两端1/3纵长范围内,并由顶层向下几层发展。此类型缝对那种刚性屋面平屋顶、未设变形缝、隔热层的房屋,更易发生。温差裂缝的轻重程度与屋顶保温情况、室内外温差和施工质量有关,如砌体砂浆标号太低,在以往的设计中只考虑砌体的抗压强度,砂浆标号越到上层越低。另外,当房屋越高,温度变化时变形越大,墙体开裂情况越严重。
二、温度变化引起墙体开裂的预防
为了防止温度变化引起墙体开裂,可根据具体情况采取下列措施:
1.调整温度伸缩缝间距。根据规范《砌体结构设计规范》GB50003-2001中对有保温层或隔热层的屋楼盖规定每50米设一道伸缩缝,无保温层或隔热层的屋盖规定每40米设一道伸缩缝。这个规定是从整体结构考虑的,但对温差较大且温度变化频繁地区和严寒地区的房屋及构筑物不适用,特别对于冬天有严寒,夏天有酷暑的地区,伸缩缝的最大间距除应满足《砌体结构设计规范》GB50003-2001中的规定外,伸缩缝的间距不宜大于30米。
2.当房屋的屋盖和楼板不在同一标高时,如错层房屋,应在错层处纵横墙相交点设置钢筋混凝土构造柱并设双道圈梁与构造柱相连,以帮助墙体抵抗拉剪应力。
3.适当加大屋面层圈梁和房屋四角构造柱的配筋和提高顶层砌体的砂浆标号。
4.当有女儿墙时,女儿墙的抗风构造柱应与楼层的构造柱上下连通。
5.在建筑物的两端的2个开间内或总长1/4范围内的屋面板底设置滑动自由支座,让其自由伸缩。
6.做好屋面保温隔热层,这是最关键的一点。传统的做法是设一道架空隔热板,但效果不理想,笔者建议采用种植屋面和储水屋面,或者使屋面做成太阳能集热器,把太阳能转化为电能或其他能量,这样既符合可持续发展战略,又能取得非常理想的隔热效果。
三、基础不均匀沉降引起墙体开裂的原因剖析
砌体结构房屋墙体开裂的另一个主要原因是建筑工程基础不均匀沉降引起建筑物纵横向不规则变形。当建筑物的主体刚度较差,基础不足以调整因沉降差而产生应力时,便会使砖砌体的薄弱部位产生不同程度的拉应力和剪应力。当砌体的抗拉抗剪强度不足以抵抗变形应力时,墙体便会产生裂逢,基础不均匀沉降引起的裂缝一般在建筑物下部,由下往上发展,呈“八”字、倒“八”字、水平及竖缝。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,且首先在窗对角突破。反之,当两端沉降过大,则形成的两端由下往上的倒“八”字缝,也首先在窗对角突破,还可在底层中部窗台处突破形成由上至下竖缝。当某一端下沉过大时,则在某端形成沉降端高的斜裂缝。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。当外纵墙呈凹凸形时,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。引起基础不均匀沉降的原因主要有如下几点:
1.房屋建于土质差别较大的地基上。
2.建筑物基础深浅不一。
3.房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度差别较大及基础处理不当造成不均匀沉降。
4.建于软弱土质上,如在淤泥、淤泥质土、杂填土上,即使上部结构均匀,但由于压缩模量较小,强度较低,变形较大,因荷载差异也会引起不均匀沉降。
5.建筑物平面形状复杂,立面变化过大,长度过大等,也会产生不均匀沉降。
四、基础不均匀沉降引起的裂缝预防
根据以上原因,在结构设计和施工过程中,应结合地基基础的具体情况,做好以下预防措施:
1.当房屋建于土质差别较大的地基上,或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度、地基基础的处理方法等有显著差别时,应在差异部位设置沉降缝,将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元,可以减少因基础不均匀沉降在样体内引起的应力,避免墙体裂缝。规范规定《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002的沉降缝宽度一般应大于4厘米,为避免上部结构在地基沉降后相互顶撞,房屋较高时应加宽,最大可达10厘米以上。
2.加强门窗洞口外的刚度,将门窗洞口上的钢筋混凝土过梁与内墙钢筋连接起来,形成一个连续过梁,以增强房屋整体刚度。
3.尽量避免用软弱土层做持力层,若无法避免,可加强上部结构刚度,或采用筏式基础、桩基础、柱下条基础,以减少主体的沉降。
4.房屋的纵墙宜贯通,横墙的间距不宜过大,一般小于建筑宽度的1.3倍左右。
5.对于地基持力层不均匀的建筑物,应根据实际情况,将局部基础适当加深或加宽,或局部设计成板带基础,降低基底应力,尽量达到地基均匀沉降。
6.在施工过程中应尽量避免对地基土的扰动,做好排水处理,完工后建筑物四周做好散水坡及排水地沟,避免地表水浸泡基础而引起局部下沉。
7.设计时严格按规范设置构造柱和圈梁,必要时可增加圈梁道数,以增加上部结构的刚度,当建筑物屋层较高且大时,在窗顶增设一道圈梁,效果更好。
总之,在房屋建设中,除施工时严格按设计和规范操作外,设计人员还应根据建筑物的特点、当地的地质条件和气候特征等做好设计工作,严把设计关,就一定能够降低和防止砖混结构墙体开裂的现象发生。
上述意见和建议是研究性质的,属个人意见,谬误和不足之处,欢迎提出补充和指正意见。
参考文献:
[1]住宅工程质量通病控制标准[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[2]建筑地基基础设计规范[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.
[3]孙继伟.建筑工程质量通病防治[J].石家庄铁道学院学报,2002,(1).
关于房屋下沉、开裂的报告 篇4
关于房屋下沉、开裂的报告自治县人民政府：我们是**镇**屯村民***，家庭人口6人；***，家庭人口6人，于1996年在村南乱石花地新建起两座各260平方米火砖瓦房，2000年，****公司一号采煤井，挖空到我们兄弟俩的大房屋底下，给我们两兄弟的大小房屋地板开裂，下沉，墙壁数处开裂，屋顶开裂，山墙漏水，门前走廊、水井和小屋平房也不同程度裂开，特别是下大雨天气，全家老小都坐立不安，晚上无法入睡，常常失眠。多年来，我们都惊恐地住在这两间危房，过着提心吊胆的生活。万一危房倒塌，我们的生命、财产的损失是无法估量的。上级有关部门也来到实地调查了解过，都确定是伟隆煤井造成。为了生命财产的安全，我们兄弟两向上级提出申请，要求**公司赔偿我们两家房屋搬迁款各15万元，重新建造两座房屋，安居乐业。希望上级有关部门领导高度重视，及时批复。