建筑工程技術(shù)畢業(yè)論文設計.doc

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1、山東城市建設職業(yè)學院學生畢業(yè)論文山東城市建設職業(yè)學院學生畢業(yè)論文砌體結(jié)構(gòu)房屋產(chǎn)生裂縫的處理措施砌體結(jié)構(gòu)裂縫的原因分析及處理措施研究作 者：孫振濤系 部：建筑工程系班 級：建筑工程技術(shù)1001學 號：XXXXXX指導教師：XXX論文成績：日 期：XXXX-XX-XX目錄第1章 前言21.1 砌體結(jié)構(gòu)概述21.2 砌體結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀3第2章 砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因32.1 溫度裂縫32.1.1 溫度裂縫的主要形態(tài)32.1.2 溫度裂縫產(chǎn)生機理32.2 收縮裂縫42.2.1 收縮裂縫的主要形態(tài)42.2.2 收縮裂縫產(chǎn)生機理42.3 地基變形42.3.1 地基變形的主要形態(tài)52.3.2 地基變形產(chǎn)生機

2、理5第3章 裂縫對砌體結(jié)構(gòu)的危害53.1 對砌體結(jié)構(gòu)安全性的危害53.2 對砌體結(jié)構(gòu)使用功能的影響5第4章 砌體結(jié)構(gòu)的處理方法64.1 溫度變化引起的裂縫64.2 干縮引起的裂縫64.3地基沉降的開裂6第5章 結(jié)論7參考文獻7中文提要砌體是建筑工程墻體施工中的主要施工材料，無論是作為承重墻或是非承重墻，都可以用砌體作為主要的墻體材料。然而在一些建筑工程中，砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了裂縫病害，造成了房屋滲漏等質(zhì)量問題，給業(yè)主帶來極大的不便。砌體結(jié)構(gòu)房屋出現(xiàn)裂縫之后危害不言而喻，具體的主要是對房屋的結(jié)構(gòu)的安全性以及使用功能造成影響。砌體裂縫的產(chǎn)生導致墻體滲漏,有的危及結(jié)構(gòu)安全,從外觀上影響建筑物的美觀,可見預

3、防砌體裂縫的產(chǎn)生及正確處理修補裂縫是一個亟待解決的問題。砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生有一定原因和客觀規(guī)律。通過對砌體結(jié)構(gòu)裂縫和變形的分析，可以提出有針對性的預防和處理措施。本文分析了砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因和機理，并從各個環(huán)節(jié)提出了預防裂縫的綜合措施，用以確保砌體的質(zhì)量，減少裂縫的發(fā)生。關鍵詞： 砌體結(jié)構(gòu) 變形裂縫 產(chǎn)生機理 預防措施第1章 前言1.1 砌體結(jié)構(gòu)概述砌體結(jié)構(gòu)是指由塊體和砂漿砌筑而成的墻、柱作為建筑物主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。特點是整體性較差，抗拉和抗剪強度較低，比較容易產(chǎn)生裂縫。但砌體結(jié)構(gòu)裂縫有一定原因和客觀規(guī)律。通過對砌體結(jié)構(gòu)裂縫和變形的分析，可以提出有針對性的預防和處理措施。目前，裂縫是砌體

4、結(jié)構(gòu)質(zhì)量中最主要也是最難處理的問題之一，當溫度變化幅度較大時，溫差將產(chǎn)生應力和變形，當應力和變一。據(jù)有關資料統(tǒng)計，幾乎80以上的裂縫是由于溫度應力造形超過砌體的正常使用極限時，砌體便會產(chǎn)生裂縫。由于砌體結(jié)構(gòu)采用材料的抗拉強度和抵抗變形的能力較般情況下不會直接引起建筑物的破壞，但會影響建筑物的正常使用，例如：墻體風化腐蝕、滲漏、抹灰層脫落和耐久性能的降低等，從而導致建筑物承載能力的降低、整體剛度的減小、抗震性能的降低等。因此，研究砌體結(jié)構(gòu)溫度應力下裂縫產(chǎn)生的原因及對溫度應力實施預防是非常必要的。1.2 砌體結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀幾十年來砌體結(jié)構(gòu)在新中國的發(fā)展建設中起到了不可替代的作用。雖然現(xiàn)在砼結(jié)構(gòu)和鋼

5、結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，但是由于其成本高，施工工藝復雜，大型設備較多，在現(xiàn)階段的城市發(fā)展中，不可能在中小城市及縣城中大規(guī)模發(fā)展，而砌體結(jié)構(gòu)的材料來源廣泛，施工設備和施工工藝較簡單，可以不用大型機械，能較好地連續(xù)施工，還可以大量地節(jié)約木材、水泥和鋼材，相對造價低廉，因而得到廣泛應用。多層砌體房屋由于組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了其脆性性質(zhì),變形能力小,經(jīng)常出現(xiàn)裂縫,裂縫出現(xiàn)的時間因不同的建筑物而異,有的出現(xiàn)早,有的出現(xiàn)晚,但多發(fā)生在新建房屋的1年至3年內(nèi),縫寬不等,嚴重者形成貫穿性裂縫。砌體結(jié)構(gòu)裂縫問題已經(jīng)是一個普遍性的問題,砌體裂縫不僅種類繁多。形態(tài)各異而且較普遍,輕微者影響建筑物美觀,造成滲漏水,

6、嚴重者降低建筑結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、穩(wěn)定和整體性、耐久性,甚至還會導致整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此,需要正確分析砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因,采取有效措施減少砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。因此如何防治砌體結(jié)構(gòu)裂縫已是建筑工程技術(shù)人員不可忽視的重要課題。第2章 砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因砌體結(jié)構(gòu)的房屋的裂縫一般是單因素典型裂縫，而這種裂縫的形態(tài)與產(chǎn)生的原因有較強的對應關系。大致分為溫度收縮裂縫、地基沉降差異裂縫、受力裂縫及干縮裂縫等類型。2.1 溫度裂縫2.1.1 溫度裂縫的主要形態(tài)最常見的溫度裂縫出現(xiàn)在混凝土平屋蓋房屋的頂層兩端墻體和山墻上。如在門窗洞邊的正“八”字斜裂縫、山墻上部的斜裂縫、平屋頂下或屋頂圈梁下沿磚

7、(塊)灰縫的水平裂縫、以及水平包角裂縫(包括女兒墻)等。溫度裂縫是造成墻體早期裂縫的主要原因。這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定,不再繼續(xù)發(fā)展,裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。溫度裂縫有明顯的規(guī)律性：兩端重中間輕，頂層重往下輕，陽面重陰面輕。 2.1.2 溫度裂縫產(chǎn)生機理對于磚砌體的結(jié)構(gòu)，磚砌體的線膨脹系數(shù)5106，是混凝土的一半。當外界溫度升高時，混凝土頂蓋變形大，墻體變形相對較小，導致磚砌體和混凝土屋蓋之間產(chǎn)生約束應力。使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。當約束條件下溫度變形引起的溫度應力足夠大時,墻體就會產(chǎn)生溫度裂縫?；炷疗鰤K墻體的線膨脹系數(shù)與混凝土屋蓋相同。在夏季陽光照射下，兩者之間存

8、在一定的溫差。屋面最高溫度可達4050，而頂層外墻平均最高溫度約為3035。屋面和頂層外墻存在1015的溫差，兩者的溫差可能引起墻體開裂。另外，從材料上看，相同砂漿強度等級下抗拉、抗剪強度混凝土砌塊比磚砌體小了很多，沿齒縫截面彎拉強度僅為磚砌體的3035，沿通縫彎拉強度僅為磚砌體的4550，抗剪強度僅為磚砌體的5055。因此，在相同受力狀態(tài)下，混凝土砌塊抵抗拉力和剪力的能力要比磚砌體小很多，所以更容易開裂。2.2 收縮裂縫2.2.1 收縮裂縫的主要形態(tài)因砌塊收縮引起的墻體裂縫，在混凝土砌塊房屋中比較普遍。在內(nèi)外墻、在房屋的各層均可能出現(xiàn)。干縮裂縫形態(tài)一般有：在墻體中部出現(xiàn)的階梯形裂縫；環(huán)塊體周

9、邊灰縫的裂縫；在外墻的窗下墻出現(xiàn)豎向均勻裂縫；山墻等大墻面出現(xiàn)的豎向、水平向裂縫。收縮裂縫一般多出現(xiàn)在下部幾層，有的砌塊房屋山墻大墻面中間部位出現(xiàn)了由底層一直延伸至3、4層的豎向裂縫。由于砌筑砂漿強度不高，灰縫不飽滿，干縮引起的裂縫往往呈發(fā)絲狀分散在灰縫縫隙中，清水墻時不易被發(fā)現(xiàn)，當有粉刷抹面時就顯露出來。干縮引起的裂縫寬度不大，且裂縫寬度較均勻。2.2.2 收縮裂縫產(chǎn)生機理粘土砌體和混凝土砌體對含水率變化的反應不同。粘土砌塊隨含水率的增加而膨脹。在含水率降低時磚不會收縮。即這種膨脹不會因為在大氣溫度中變干而收縮4。磚中的含水量取決于原材料的種類和燒制溫度范圍。當磚從窯中取出時尺寸最小，然后隨

10、著含水率的增加而膨脹。當磚暴露在潮濕的空氣中它開始膨脹，在開始的幾個星期內(nèi)膨脹最大，膨脹會以很低的速率持續(xù)幾年，磚的長期濕膨脹在0.0002和0.0009之間5?；炷疗鰤K是混凝土拌合物經(jīng)澆注、振搗、養(yǎng)生而成?；炷猎谟不^程中逐漸失水而干縮，砌干縮量因材料和成型質(zhì)量而異，并隨時間增長而逐漸減小。在自然條件下，成型28天后，混凝土砌塊收縮趨于穩(wěn)定。其干縮率為0.030.035，含水量在5060左右。砌成砌體后，在正常使用條件下，含水量繼續(xù)下降，可達10左右，其干縮率為0.0180.076。對于干縮已趨穩(wěn)定的混凝土砌塊，如再次被浸濕后，會再次發(fā)生干縮，通常稱為第二干縮?；炷疗鰤K在含水飽和后的第

11、二干縮，穩(wěn)定時間比成型硬化過程的第一干縮時間要短，一般為15天左右。第二干縮的收縮率約為第一干縮的80左右。當混凝土砌塊的收縮受到約束并且收縮引起的拉應力超過了塊材的抗拉強度或塊材與砂漿之間的抗彎強度，會出現(xiàn)收縮裂縫。收縮裂縫不是結(jié)構(gòu)裂縫，但它們破壞了墻體外觀。2.3 地基變形軟土、填土、沖溝、古河道、暗渠以及各種不均勻地基上建造結(jié)構(gòu)物，或者地基雖然相當均勻，但是荷載差別過大，結(jié)構(gòu)物剛度差別懸殊時，應特別注意由于地基不均勻沉降引起的裂縫。2.3.1 地基變形的主要形態(tài)地基不均勻沉降裂縫的形態(tài)是多種多樣的，有些裂縫尚隨時間長期變化，裂縫寬度較寬，有時寬至數(shù)厘米。裂縫主要分為剪切裂縫和彎曲裂縫。地

12、基不均勻沉降裂縫常見的有：正八字裂縫和斜向裂縫。沉降裂縫多出現(xiàn)在房屋中下部且發(fā)生于房屋中下部的裂縫較上部寬度大。2.3.2 地基變形產(chǎn)生機理 墻體中下部區(qū)域的正八字裂縫一般情況下，地基受到上部傳遞的壓力，引起地基的沉降變形呈凹形，常稱為“盆形沉降曲面”。這是由于中部壓力相互影響高于邊緣處相互影響，以及邊緣處非受載區(qū)地基對受載區(qū)下沉有剪切阻力等共同作用的結(jié)果，導致地基反力在邊緣區(qū)較高。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲，產(chǎn)生正彎距。結(jié)構(gòu)中下部受拉，端部受剪，特別是由于端部地基反力梯度很大，端部的剪應力很大，墻體由于剪力形成的主拉應力破裂，裂縫呈正八字形。由于墻體中上部受壓并形成“拱

13、”作用，墻體裂縫越靠近地基和門窗孔越嚴重。且中下部開裂區(qū)的墻體有自重下墜作用，造成垂直方向拉應力，可能形成水平裂縫。 墻體斜向裂縫當?shù)鼗胁坑谢靥钌啊⑹?，或中部地基堅硬而端部軟弱，或由于荷載相差懸殊，建筑物端部沉降大于中部時，會形成負彎距。主拉應力將引起墻體的斜裂縫或倒八字裂縫。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫，由于垂直沉降還可能引起砌體的水平裂縫。第3章 裂縫對砌體結(jié)構(gòu)的危害3.1 對砌體結(jié)構(gòu)安全性的危害砌體結(jié)構(gòu)受力裂縫的出現(xiàn)預示著結(jié)構(gòu)承載力可能不足，結(jié)構(gòu)變形的出現(xiàn)雖然對砌體抗壓承載力沒有直接影響，但貫穿性裂縫的形成會降低結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗震性能。3.2 對砌體結(jié)構(gòu)使用功能的影響外墻、樓板

14、和屋面結(jié)構(gòu)裂縫會影響結(jié)構(gòu)防水，造成房屋滲漏，明顯的結(jié)構(gòu)裂縫或較大的變形會影響建筑物的美觀。砌體屬于脆性材料，裂縫的存在降低了墻體的質(zhì)量，如整體性、耐久性和抗震性能，同時墻體的裂縫給居住者在感觀上和心理上造成不良影響。特別是隨著我國墻改、住房商品化的進展，人們對居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。由于建筑物的質(zhì)量低劣，如墻體裂縫、滲漏等涉及的糾紛或官司也越來越多，建筑物的裂縫已成為住戶評判建筑物安全的一個非常直觀、敏感和首要的質(zhì)量標準。因此加強砌體結(jié)構(gòu)，特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施，已成為工程量、國家行政主管部門，以及房屋開發(fā)商共同關注的課題。因為這涉及到新

15、型墻體材料的順利推廣問題。第4章 砌體結(jié)構(gòu)的處理方法4.1 溫度變化引起的裂縫防止主要由溫度變化引起的砌體結(jié)構(gòu)開裂,宜采取下列措施:當采用整體式或裝配式的鋼筋混凝土屋蓋時,宜在屋蓋上設置保溫層或隔熱層;在屋蓋的適當部位設置控制縫,控制縫的間距不大于30。當采用現(xiàn)澆混凝土挑檐的長度大于12時,宜設置分隔縫,分隔縫的寬度不應小于20,縫內(nèi)用彈性油膏嵌縫。建筑物溫度伸縮縫的間距應滿足現(xiàn)行砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范的規(guī)定,控制縫宜在建筑物墻體的適當部位設置,控制縫的間距不宜大于30。非地震地區(qū),在房屋頂層宜設鋼筋混凝土圈梁。若采用鋼筋混凝土圈梁,圈梁不宜外露。若不設圈梁,可在屋蓋四周檐口下的砌體內(nèi),配置適當轉(zhuǎn)角

16、鋼筋。4.2 干縮引起的裂縫防止主要由墻體材料的干縮引起的裂縫，可采用下列措施:選用干縮值低的墻材?？刂破鲋r材料的含水量(先讓材料干縮后砌墻)。采用低強度砂漿和長度小的磚塊,可以避免磚塊的斷裂,并將細小裂縫均勻分散到各個垂直的灰縫隙中,避免變形和應力集中,累加出現(xiàn)大裂縫。面積較大的墻體采用在墻體內(nèi)增設構(gòu)造梁柱的構(gòu)造措施。如墻體長度超過5,可在中間設置鋼筋混凝土構(gòu)造柱;當墻體高度超過3(120厚墻)或4(180厚墻)時,須在墻中腰處增設鋼筋混凝土腰梁,或設置伸縮縫。嚴格控制以膠凝材料為原料的砌塊的齡期,不足28的不應進入施工現(xiàn)場。對于混凝土制品,如果以90的干燥收縮值為基準,28只完成收縮的8

17、0%左右。而且這類砌塊,28前含水率大,物理化學變形不穩(wěn)定,干燥收縮值大,特別是蒸壓加氣混凝土,出廠含水率有時高達60%以上。正確掌握各種砌塊使用時的含水率。輕集料混凝土空心砌塊和蒸壓灰砂磚、蒸壓粉煤灰加氣混凝土砌塊砌筑時的含水率分別控制為5%8%和15%、20%以內(nèi)。砌體在生產(chǎn)儲存期、運輸、現(xiàn)場堆放等均要防止被水浸濕,雨季還應做好對砌塊和砌體的遮蓋。施工時,一般提前12灑水稍作濕潤。砌塊含水深度以表層810為宜。4.3地基沉降的開裂防止主要由地基沉降引起的裂縫，可采用下列措施：建筑物的體型力求簡單。合理設置沉降縫。在建筑物平面轉(zhuǎn)折處、建筑高度荷載突變處、結(jié)構(gòu)類型不同處以及地基土軟硬交界處設置

18、沉降縫。減輕結(jié)構(gòu)自重。增強建筑物的剛度和強度。設置封閉圈梁和構(gòu)造柱，特別是增強頂層和底層圈梁、合理布置縱橫墻、采用整體性好、剛度大的基礎形式等。減小或調(diào)整基底的附加應力。改變基礎地面尺寸，使不同荷載的基礎沉降量接近。第5章 結(jié)論砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是一種較為普遍的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象提醒我們應從設計和施工階段提早采取措施來加以預防。如果遇到建筑物出現(xiàn)裂縫，首先要查明并分析裂縫和變形產(chǎn)生的原因，評估其對結(jié)構(gòu)的危害程度，確定有效的補強加固措施。砌體結(jié)構(gòu)中墻體的裂縫是建筑工程質(zhì)量中的多發(fā)病，雖然通常不會影響結(jié)構(gòu)的安全，但影響建筑的美觀、結(jié)構(gòu)的耐久性。并且只要我們在設計和施工中重視這一現(xiàn)象，裂縫是可以控制的。參考文獻1砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（GB500032001）北京：中國建筑工業(yè)出版社，20022王社良.混凝土及砌體結(jié)構(gòu)M.北京冶金工業(yè)出版社.20043唐岱新.砌體結(jié)構(gòu)M北京：高等教育出版社，20034駱萬康.關于砌體抗剪力強度計算與集中式預應力磚墻抗震設計的建議.99全國砌體結(jié)構(gòu)學術(shù)會議論文集.1999.95王鐵擎。建筑枷的裂縫控制，上海：上?？茖W技術(shù)出版社，1993.6謝征勛?；旖Y(jié)構(gòu)溫度應力實用計算方法，建筑結(jié)構(gòu)，1987.2 第8頁