磚混結(jié)構(gòu)裂縫分析實例課件

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磚混結(jié)構(gòu)裂縫分析實例磚混結(jié)構(gòu)裂縫的普遍性與嚴(yán)重性

由於磚混結(jié)構(gòu)中豎向承重構(gòu)件——磚牆、磚柱的材料來源廣泛，易就地取材，施工簡便，以手工操作為主，因而造價相對低廉，所以得到了廣泛的應(yīng)用。大量住宅、宿舍、辦公樓、學(xué)校、醫(yī)院等單層或多層建築大多採用磚、石或砌塊牆體(承重、分隔、圍護(hù)作用)和鋼筋混凝土樓蓋共同組成的混合結(jié)構(gòu)體系。砌體屬於脆性材料，本身抗裂能力低；砌體與鋼筋混凝土之間在材料性質(zhì)上有很大的差別，變形協(xié)調(diào)性較差，這些都是造成砌體結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象比較嚴(yán)重的原因。當(dāng)然引起砌體結(jié)構(gòu)品質(zhì)缺陷和品質(zhì)事故的原因是多方面的，現(xiàn)綜述如下。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的普遍性與嚴(yán)重性

一.設(shè)計方面主要原因(1)設(shè)計馬虎，草率參照或套用相類似工程的施工圖樣作設(shè)計，而不進(jìn)行校核和計算。(2)結(jié)構(gòu)方案欠妥，比如空曠房屋的整體剛度問題、穩(wěn)定性問題沒有得到關(guān)注。(3)滿足於牆體總的承載力的計算，但忽視了牆體穩(wěn)定性和局部承壓的驗算。(4)強調(diào)計算結(jié)果，忽略構(gòu)造要求。二.施工方面原因(1)砌築品質(zhì)差。砌體結(jié)構(gòu)為手工操作，而牆體強度的高低與砌築品質(zhì)有密切關(guān)係。施工管理不善、品質(zhì)把關(guān)不嚴(yán)是造成砌體結(jié)構(gòu)事故的重要原因。(2)在牆體上任意開洞，或拆了腳手架，但腳手眼未及時填好或填補不實，過多地削弱了結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的普遍性與嚴(yán)重性

(3)在施工過程中，對一些高大牆體未加臨時支撐，如遇到大風(fēng)大雨等不利因素將造成失穩(wěn)破壞。(4)砂漿配合比不準(zhǔn)確，或含雜質(zhì)過多，因而本身強度不足，或保水性差、流動性差，都會造成牆體承載力下降，嚴(yán)重的會引起倒塌。如上所述，砌體結(jié)構(gòu)不可避免會出現(xiàn)各種裂縫。一些裂縫，雖不影響建築物的近期使用，也不影響建築物結(jié)構(gòu)的承載力、剛度及完整性，但會降低砌體結(jié)構(gòu)的耐久性。還有一些裂縫表現(xiàn)為採用材料的強度不足，或表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸不夠，或表現(xiàn)為連接構(gòu)造品質(zhì)不可靠。這類裂縫威脅到結(jié)構(gòu)的承載力和穩(wěn)定性，如不及時治理，可能導(dǎo)致局部或整體的破壞，會帶來人員的傷亡和經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

一.磚砌體因承載力不足造成的品質(zhì)事故某三層輕工業(yè)廠房，預(yù)製樓板，現(xiàn)澆兩跨鋼筋混凝土連續(xù)梁，外磚牆內(nèi)磚柱承重；磚柱截面490mm×490mm，採用MU10磚、M10水泥混合沙漿砌築；基礎(chǔ)為三七灰土，上砌毛石，磚牆基礎(chǔ)底面寬1300mm，磚柱基礎(chǔ)底面積為1400mm×1400mm，地基設(shè)計承載力?=150kN/m2，如圖10.1(a)、(b)所示。該房屋主體結(jié)構(gòu)完工時，幾個底層磚柱就發(fā)生嚴(yán)重的豎向裂縫。其中最嚴(yán)重的位於⑧軸線，裂縫最寬處達(dá)8mm～10mm，長1.5m左右，說明該磚柱已瀕臨破壞，如圖10.1(c)所示。發(fā)現(xiàn)裂縫後，隨即對各層磚柱進(jìn)行加固，加固方案為四角外包角鋼∟75mm×75mm×6mm，角鋼間用綴條連接，如圖10.1(d)所示，但加固方案並未能取得成效。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

事故原因分析和處理如下：(1)中間磚柱承載力按軸心受壓算允許承載力只有913.36kN，而該柱所承受的荷載(算至

0.000標(biāo)高)卻有1166kN。超載252.64kN。由於施工品質(zhì)不高，該柱在恒載和施工荷載作用下就產(chǎn)生了裂縫。(2)柱基礎(chǔ)底面積按計算需要9.74m2，實際只有1.96m2，僅及計算需要的20.3%。遠(yuǎn)不能滿足實際需要。結(jié)構(gòu)完工時，基礎(chǔ)之所以未發(fā)生過大沉降的原因：一是由於柱基受力尚未達(dá)到設(shè)計荷載；二是由於實際地基承載力大於150kN/m2；而因柱身的砌築品質(zhì)太差，其實際承載力遠(yuǎn)低於計算承載力。因而率先開裂，掩蓋了地基的危險因素。(3)本例事故原因主要是設(shè)計問題。不得不將原內(nèi)磚柱承重方案改為磚牆承重方案，新添內(nèi)縱橫牆及其基礎(chǔ)，將大房間改為小房間。這樣，樓面荷載由梁直接傳給新添牆及基礎(chǔ)。這個修改方案雖然解決了結(jié)構(gòu)問題，但在使用上卻帶來了很大不便。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

二.一起偶然的設(shè)計失誤引起的反思某工程為三層磚混結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓屋蓋，雙向支承樓板，四角區(qū)佈置的大房間中各有一根鋼筋混凝土大樑，如圖10.2所示。此工程竣工後，設(shè)計復(fù)查發(fā)現(xiàn)大樑計算跨中彎矩錯了一位小數(shù)點(將65.66kN·m錯寫成6.566kN·m)，因而大樑主筋截面面積只及所需面積的30%，按理，它甚至無法承受樓蓋自重。但是，令人驚奇的是實際結(jié)構(gòu)卻已經(jīng)受了使用考驗，50～60人在室內(nèi)舉行過多次會議，並曾堆積重物，而樓蓋毫無破壞象徵。經(jīng)詳細(xì)檢查，僅發(fā)現(xiàn)二樓大樑上有寬度小於0.2mm的微細(xì)裂縫，其餘梁上的裂縫更小。說明其實際擁有的承載力和安全度完全滿足需要。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

後來還通過全面的荷載實驗和調(diào)查分析，也證實了出現(xiàn)以上意外結(jié)果實際上並不奇怪，原因是以下幾點。1.牆體對大樑支座的約束作用梁端插入磚牆，在計算簡圖中視作鉸支座，但與實際情況出入較大。因為梁端支承處有牆體壓住，梁墊和圈梁與大樑整澆在一起，因而梁端的角變形受到部分約束。這樣，當(dāng)大樑受載後，梁端會產(chǎn)生一定的負(fù)彎矩。(1)二層大樑在30kg、60kg、90kg、120kg、150kg、200kg/m2分級加載的樓面荷載作用下，梁端約束彎矩的平均值約為按簡支梁計算跨中最大彎矩的70％；在200kg/m2荷載作用下的跨中最大撓度只有0.508mm，相當(dāng)於?/L=1/9850；(2)三層大樑在50kg、100kg、150kg、250kg/m2分級加載的樓面荷載作用下，梁端約束彎矩的平均值為按簡支梁計算跨中最大彎矩的50%；在250kg/m2荷載作用下的跨中最大撓度只有0.741mm，相當(dāng)於?/L=1/6750；典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

(3)二、三層大樑卸載後的殘餘變形分別只有最大撓度的6.3%和6.2%。這個試驗說明，當(dāng)有梁端牆體對梁端角變形的約束時，梁的跨中彎矩會有所減小。當(dāng)梁端上面所受的壓力較大時(如二層)，梁跨中彎矩可減少50%左右；當(dāng)這種壓力較小時(如三層)，梁跨中彎矩可減少30%左右。推而廣之，當(dāng)這種壓力為零約束完全放鬆時，梁跨中彎矩減少值也為零，也就是達(dá)簡支梁跨中最大彎矩的理論值。(4)實驗結(jié)果表明，梁端的約束程度還沒有充分得到發(fā)揮。實際上，在牆體內(nèi)得到安全嵌固，並與梁墊和圈梁澆築成整體的梁頭完全可以滿足固端約束的要求。那麼，跨中最大彎矩就可以從下降到，也就是下降到30%左右。歪打正著，本例由於設(shè)計上的偶然過失，少配了跨中彎矩受力筋。而實際上卻正滿足了結(jié)構(gòu)受力的實際需要，否則，就是浪費。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

2.材料實際強度超過計算強度用回彈儀和混凝土強度測定錘測得的梁身混凝土強度均大於300kg/cm2，超過設(shè)計標(biāo)號(C15號)甚多。根據(jù)現(xiàn)場剩餘鋼筋試驗得到的屈服應(yīng)力均大於2960kg/cm2，也超過鋼筋設(shè)計時的計算強度2400kg/cm2。由此估算大樑的承載力可增大約23%。3.樓蓋面層參與受力樓板上有焦渣混凝土層和水泥沙漿抹面層，兩者共厚90mm，而且質(zhì)地密實，和樓板粘結(jié)情況良好。這樣，大樑的截面有效高度增加了，約可提高梁的承載能力的10%。4.板和梁的共同作用本設(shè)計在計算梁上荷載時不考慮梁板的共同作用，梁所承受的荷載就是板傳給梁的支座反力。但實際上梁在荷載作用下會發(fā)生變形(下垂)，因而板上的荷載要發(fā)生重分佈。原來傳給梁的荷載有一部分直接通過板傳遞給四周的牆，實際上傳給梁的荷載減少了。如用彈性理論考慮梁、板的變形協(xié)調(diào)，計算得出板與梁交接處的內(nèi)力，就能算出梁所承受的實際彎矩。實際彎矩約比原計算彎矩小9.5%左右。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

5.以上分析說明本工程中的大樑可以繼續(xù)使用，不需要進(jìn)行加固根據(jù)以上案例來檢討流行的一些磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)件的理論計算方法和現(xiàn)行的一些規(guī)範(fàn)條文，認(rèn)為理論與實際之間有時相去甚遠(yuǎn)，值得反思。理論計算上的力學(xué)模型與結(jié)構(gòu)的實際傳力途徑產(chǎn)生脫節(jié)。可以說在磚混結(jié)構(gòu)中，並沒有完全的簡支構(gòu)件，即使是全預(yù)製梁板，也並非完全簡支。何況對於設(shè)計安全水準(zhǔn)日益提高，結(jié)構(gòu)整體剛度和承載力標(biāo)準(zhǔn)日益提高的以現(xiàn)澆梁板為主的當(dāng)代磚混結(jié)構(gòu)來說樓、屋面梁板，基本上都是處於部分約束甚至是全部約束條件下。而習(xí)慣中的設(shè)計方法則仍然是以偏於安全考慮為理由，一律按簡支的力學(xué)模型來進(jìn)行構(gòu)件的內(nèi)力計算，與實際情況不符。本案例是一個頗為典型，很有說服力的案例。理論分析與工程實踐證明，現(xiàn)今的磚混結(jié)構(gòu)樓屋面板的板端基本上是完全嵌固在圈梁與牆體內(nèi)的，不可能是簡支，支座負(fù)彎矩一般均要大出跨中正彎矩2～3倍。而習(xí)慣上的板支座配筋和規(guī)範(fàn)條文規(guī)定的板支座結(jié)構(gòu)配筋，均遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實際需要。工程事故分析呼喚理論要更進(jìn)一步結(jié)合實際。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

三.磚砌體結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)引發(fā)的坍塌事故1.工程概況1997年7月12日，某縣發(fā)生一起建築面積2500m2的五層半磚混結(jié)構(gòu)住宅樓倒塌的特大事故，造成36人死亡，3人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)860萬元。經(jīng)全面調(diào)查認(rèn)為，造成這起事故的原因是多方面的。主要原因是該樓房工程品質(zhì)低劣，磚基礎(chǔ)侵水失穩(wěn)，導(dǎo)致整樓坍塌。2.直接原因(1)該樓基礎(chǔ)磚牆品質(zhì)低劣(主要是材料不合格，施工不規(guī)範(fàn))。一是磚的強度低，設(shè)計要求使用l00號磚，但實際使用的都明顯低於75號，而且基礎(chǔ)磚牆的磚勻質(zhì)性差，受水浸泡部分的磚牆破壞後呈粉末狀；二是對工程抽樣檢驗的六種規(guī)格鋼筋有五種不合格；三是斷磚集中使用，形成通縫，影響整體強度；四是按規(guī)範(fàn)要求應(yīng)使用中、粗砂，實際使用的是特細(xì)砂，含泥量高達(dá)31%，砌築砂漿強度僅在M0.4以下，粘結(jié)力很差。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

(2)擅自變更設(shè)計。設(shè)計圖紙要求對基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)進(jìn)行回填土，並夯實至±0.000標(biāo)高，但在建造過程中，把原設(shè)計的實地坪改為架空板，基礎(chǔ)內(nèi)側(cè)未回填土，形成積水池。由於基礎(chǔ)下有天然隔水層，地表水難以滲透，基礎(chǔ)磚牆內(nèi)側(cè)既無回填土，又無粉刷，長時間受積水直接浸泡，強度大幅度降低。由於磚基礎(chǔ)在受到水壓力與土壓力的重複作用，其穩(wěn)定性顯然成了最危險的薄弱環(huán)節(jié)。是年7月8日至l0日，發(fā)生洪災(zāi)，該住宅樓所處社區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施不配套，無截洪、排水設(shè)施，造成該住宅樓磚牆腳和磚基礎(chǔ)嚴(yán)重積水浸泡，強度大幅度降低，穩(wěn)定性嚴(yán)重削弱，這是造成事故的直接原因。3.間接原因凡是出現(xiàn)類似嚴(yán)重的工程事故，必與政府有關(guān)建設(shè)管理部門無所作為、管理鬆弛有關(guān)，導(dǎo)致了從開發(fā)建設(shè)的程式管理到具體的設(shè)計與施工管理紊亂無章，不堪收拾。因此經(jīng)調(diào)查被認(rèn)定為一起工作人員怠忽職守，管理紊亂引起的重大責(zé)任事故。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

四.磚柱組砌工藝不規(guī)範(fàn)引起房屋倒塌1.工程及事故概況某地區(qū)建一座四層樓住宅，長61.2m，寬7.8m。磚牆承重、鋼筋混凝土預(yù)製樓蓋，局部(廁所等)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。圖紙為標(biāo)準(zhǔn)住宅圖。唯一改動的地方為底層有一大活動室，去掉了一道承重牆，改為490mm×490mm磚柱，上擱鋼筋混凝土梁。置換時，經(jīng)計算確認(rèn)承載力足夠。但在樓蓋到四層時，該獨立磚柱壓壞而引起房屋大面積倒塌。2.計算復(fù)核房屋結(jié)構(gòu)為標(biāo)準(zhǔn)圖，已經(jīng)過考驗，而且工程地質(zhì)條件良好，並無地基下沉失效等情況。據(jù)現(xiàn)場倒塌情況判斷，倒塌原因顯然是由磚柱被壓酥引起的。設(shè)計磚的強度等級為MU7.5，有出廠證明並經(jīng)驗收合格。設(shè)計砂漿強度等級為M5?，F(xiàn)驗算如下。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

荷載計算：結(jié)構(gòu)恒載NG=140.5kN，使用荷載NQ=80.37kN圖10.3磚柱包心砌法則設(shè)計荷載：N設(shè)=1.2NG+1.4NQ=1.2×140.5+1.4×80.37=281kN剛性方案，磚柱高取：H0=3.2+0.5(地面以下到大放腳)=3.7m高厚比：β=3.7/0.49=7.55磚MU7.5，沙漿M5，查得砌體強度f=1.37N/mm2承載面積A=0.49×0.49=0.24m22＜0.3m2故應(yīng)取強度降低係數(shù)

a=0.7+A=0.7+0.24=0.94按中心受壓柱計算由β=7.55及M5查得

=0.915可得Nu=

afA=0.915×0.94×1.37×0.24×106=0.2828×106N=282.8kN>281kN可見原設(shè)計可滿足要求。但施工過程中採用包心砌法。如圖10.3所示。且砂漿強度達(dá)不到要求，按實際情況計算，按MU7.5，M0.4查得f=0.79N/mm2，考慮到柱芯起不到作用，承重面積減為0.49×0.49－0.24×0.24=0.1825m2典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

這樣，磚柱承載力Nu=0.915×0.94×0.79×0.1825×106=0.124×106N=124kN

0=124/281=0.441由於實際承載力與設(shè)計承載力相差太遠(yuǎn)，發(fā)生倒塌是必然的了。由以上分析可知，違反施工技術(shù)規(guī)範(fàn)的包心砌法，品質(zhì)不能保證，其總承載力會大大降低，因此包心砌法引起的事故屢見不鮮，必須引起重視。五.溫度應(yīng)力造成砌體結(jié)構(gòu)倒塌事故1.事故概況某供銷社的建築為三層混合結(jié)構(gòu)，平面佈置呈T字形，前面沿大街的大開間為營業(yè)廳，後面為住宅及辦公用房。底層層高為4m，二、三層的層高為3.7m。地基良好，基礎(chǔ)為毛石砌築，承重牆為磚砌24牆。住宅及辦公室開間4.8m，現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋。營業(yè)大廳進(jìn)深9m，採用300mm×800mm斷面的梁，梁板均為現(xiàn)澆，大樑支於寬1000mm，厚240mm，加370mm×240mm附壁柱的窗間牆上。牆體每層均設(shè)置圈梁，截面240mm×240mm，配筋4φ12。在B、E軸線上的大廳大樑與住宅、辦公室區(qū)段的外牆圈梁連成整體，未設(shè)伸縮縫。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

該工程於1976年夏季開工，1977年4月中施工到第三層窗口上沿齊平，營業(yè)廳部分突然全部倒塌。軸線①上的窗間牆全部倒向廳內(nèi)，第二層樓面的軸線①上的梁頭全部落地，而軸線②梁的支座基本上未動，但梁被折斷。三層樓面與住宅脫開而下墜。經(jīng)現(xiàn)場檢查認(rèn)定，施工品質(zhì)合格，地基良好無下沉跡象，現(xiàn)澆梁板配筋，均偏於安全，倒塌原因曾引起爭議。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

2.原因分析因為營業(yè)廳倒塌是從底層磚牆破壞開始的。因而人們大都傾向於事故是由於營業(yè)廳帶磚垛的窗間牆承載力不足引起。但經(jīng)反復(fù)驗算，按MU5磚及M5砂漿等級計算，底層磚垛承載力Nu=

fA=361.68kN，即令砂漿等級取M1，仍可達(dá)Nu=263kN，而設(shè)計所需承載力僅為253.7kN，可見承載力可滿足要求。既然砌築品質(zhì)合格，則認(rèn)為窗間牆不是倒塌原因。進(jìn)一步分析可以確認(rèn)事故真正原因是溫度應(yīng)力造成的。磚混結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力是人們熟知的，但通常不進(jìn)行計算，如建築物長度過長，一般按規(guī)範(fàn)要求設(shè)置伸縮縫。即使有些建築未設(shè)置伸縮縫，造成了牆體開裂，但一般不會導(dǎo)致房屋倒塌，因而設(shè)計人員往往對此不特別重視。這裏，因平面體型特殊，溫度應(yīng)力成為了引起房屋倒塌的主要原因。如圖10.4(a)所示?？梢娫跇巧w下的縱牆上有八字型裂縫。這是由於降溫冷縮造成。因混凝土與砌體的溫度線形係數(shù)不同，且混凝土幹縮量大。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

樓房於夏季開工，施工到二層樓板時尚在初秋(當(dāng)?shù)刈罡邭鉁卦?0℃以上)，而隨著施工進(jìn)展，進(jìn)入冬季(平均氣溫在1℃～5℃)，鋼筋混凝土樓蓋(包括圈梁)冷縮較大而受到砌體的制約，當(dāng)砌體的強度不足以抗拒時而發(fā)生裂縫。在一般情況下，砌體一旦開裂，則等於約束解除，應(yīng)力釋放，殘餘變形不大，不致危及安全。但在本案例的特殊情況下，在軸線⑩處，應(yīng)力釋放後應(yīng)無問題。而在軸線②與①處，則因B、E軸線上大樑與外牆圈梁相連成整體，混凝土梁冷縮產(chǎn)生的拉力順大樑直接傳到了軸線①外牆上，再加上軸線C、D梁的冷縮力共同作用，從而造成窗間牆內(nèi)傾、倒塌，繼而梁頭下沉，最終造成整體倒塌事故。

六.地基土凍脹引起砌體結(jié)構(gòu)開裂事故北京某飯廳為29.5m的大跨度兩鉸木結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土單獨基礎(chǔ)，磚圍護(hù)牆。飯廳正門向東。沿南、北外縱牆各有三個邊門鬥，均為磚牆承重，鋼筋混凝土屋面，200mm深淺埋式的灰土基礎(chǔ)。該飯廳冬季建成，建成後北部三個門鬥牆上出現(xiàn)45°方向斜裂縫，其形狀都是從窗口上下角開始向牆角發(fā)展，裂縫最寬處2mm～3mm，上下兩頭尖細(xì)。南部三個門鬥完好無損，如圖10.5所示。典型磚混結(jié)構(gòu)裂縫調(diào)查六例

起初，曾懷疑北側(cè)地基不好，主體結(jié)構(gòu)下沉，但經(jīng)觀察，主體結(jié)構(gòu)並無明顯沉降。後來挖開北部門鬥基礎(chǔ)，發(fā)現(xiàn)埋深僅200mm，基礎(chǔ)下麵土的顆粒間有冰渣。仔細(xì)觀察北門鬥地面，有隆起現(xiàn)象，離北縱牆愈遠(yuǎn)處地面隆起愈高。相反，挖開南部門鬥基礎(chǔ)，雖埋深相同，但基礎(chǔ)下麵土未遭凍結(jié)，地面也無隆起現(xiàn)象。接著在北縱牆附近日照陰影範(fàn)圍內(nèi)的天然地面挖坑，發(fā)現(xiàn)地面下450mm深度以內(nèi)的粉土層均已凍結(jié)；相反，在南牆根類似地面挖坑，卻無凍結(jié)現(xiàn)象。因此可以確認(rèn)，北門鬥牆開裂是由於牆基埋深太淺遭受土的不均勻凍脹力的結(jié)果(北門鬥內(nèi)部凍結(jié)深度淺、凍結(jié)力小，而外部凍結(jié)深度深、凍脹力大)；南門鬥下土層因有日照影響未曾凍結(jié)。處理措施是立支柱將北門鬥屋面板頂起，將側(cè)牆和牆基拆除，重新做素混凝土基礎(chǔ)，埋置深度為室外地坪下600mm處。按此做法處理後，凍結(jié)病害得到根治。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

一.磚混結(jié)構(gòu)牆體上的正八字型裂縫在砌體結(jié)構(gòu)的頂層牆體上和底層牆體上比較容易發(fā)生一些斜向裂縫，通常位於窗的上下對角線上，成45°斜向發(fā)展，左右對稱而形成正八字型裂縫。如圖10.6所示。它的產(chǎn)生原因主要有以下幾點。1.外界環(huán)境溫度的變化砌體結(jié)構(gòu)的屋蓋一般是採用鋼筋混凝土材料。牆體是採用磚或砌塊。這兩者的溫度線膨脹係數(shù)相差比較大，鋼筋混凝土的線膨脹係數(shù)為1.0×10-5，磚牆的溫度線膨脹係數(shù)為0.5×10-5。所以在相同溫差下，混凝土構(gòu)件的變形要比磚牆的變形大1倍以上。兩者的變形不協(xié)調(diào)就會引起因約束變形而產(chǎn)生的附加應(yīng)力。當(dāng)這種附加應(yīng)力大於砌體的抗拉應(yīng)力時就會在牆體中產(chǎn)生裂縫，當(dāng)溫度下降板面冷縮量大於牆體冷縮量時，就會出現(xiàn)正八字型裂縫，如圖(a)所示。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

2.地基不均勻沉降支承整棟房屋的下部地基會發(fā)生壓縮變形，當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)不均勻或作於地基上的上部荷載不均勻時，就會引起地基的不均勻沉降，使?fàn)濗w發(fā)生變形，而產(chǎn)生附加應(yīng)力。當(dāng)這些附加應(yīng)力超過砌體的抗拉強度時，牆體就會出現(xiàn)裂縫，而且當(dāng)房屋中間部分沉降過大，兩邊沉降過小時，就會出現(xiàn)正八字型裂縫，如圖(b)所示。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

3.地基的凍脹地基土上層溫度降到0℃以下時，凍脹性土中的上部水開始凍結(jié)，下部水由於毛細(xì)管作用不斷上升在凍結(jié)層中形成冰晶，體積膨脹，向上隆起可達(dá)幾毫米至幾十毫米，其折算凍脹力可達(dá)2×106MPa，而且往往是不均勻的，建築物的自重往往難以抗拒，因而建築物的某一局部就被頂了起來，引起房屋開裂，當(dāng)房屋兩端凍脹較多，中間較少時，在房屋兩端門窗口角部產(chǎn)生形狀為正八字型斜裂縫，如圖(c)所示。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

二.磚混結(jié)構(gòu)牆體上的倒八字型裂縫在砌體結(jié)構(gòu)的頂層牆體上和底層牆體上，也容易發(fā)生位於窗的上下對角線上成45°斜向發(fā)展，左右對稱而形成的倒八字型裂縫，它的產(chǎn)生原因主要有以下幾點。1.地基的凍脹當(dāng)房屋兩端凍脹量較小，中間較大時，在房屋兩端門窗口角部位會產(chǎn)生形狀為倒八字形斜裂縫，如圖(a)所示。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

2.地基不均勻沉降不均勻沉降發(fā)生後，沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體產(chǎn)生相對位移，從而在砌體中產(chǎn)生附加的拉力和剪力。當(dāng)這種附加內(nèi)力超過砌體強度時，砌體中便產(chǎn)生裂縫。裂縫大致與主拉應(yīng)力方向垂直，裂縫傾向一般朝沉陷大的部位，當(dāng)房屋的兩端沉降過大，就出現(xiàn)倒八字裂縫，如圖(b)所示。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

3.溫度變化的影響當(dāng)外界溫度上升時，鋼筋混凝土屋蓋的熱脹量大於砌體結(jié)構(gòu)牆體的熱脹量，從而在牆體與頂板接觸的介面上產(chǎn)生一組向外的剪脹力，這組水準(zhǔn)剪脹力與垂直壓應(yīng)力組合成的主拉應(yīng)力值超過牆體的抗拉強度就出現(xiàn)了倒八字裂縫，如圖(c)所示。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

三.磚混結(jié)構(gòu)牆體上的垂直裂縫砌體結(jié)構(gòu)在荷載和變形的作用下，在一些部位易出現(xiàn)垂直裂縫，其原因較為複雜，一般有以下幾種。1.溫度的影響房屋在正常使用條件下，當(dāng)牆體很長時，由於溫縮和幹縮，會在牆體中間出現(xiàn)垂直貫通裂縫，而且可能使樓(屋)蓋裂通，如圖10.8(a)所示。同時在房屋樓蓋錯層的端部、圈梁的端部，外廊和雨蓬梁的端部會出現(xiàn)局部的垂直裂縫，如圖10.8(b)所示。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

2.荷載作用的影響(1)因牆體不同部位的壓縮變形差異過大而在壓縮變形小的部分出現(xiàn)垂直方向的剪脹裂縫，如圖10.9(a)所示，底層窗下牆上的垂直裂縫。(2)因牆體中心壓力過大，在牆體出現(xiàn)垂直裂縫，裂縫平行於壓力方向，先在磚長條面中部斷裂，沿豎向砂漿縫上下貫通，貫通裂縫之間還可能出現(xiàn)新的裂縫，如圖10.9(b)所示，為典型的剪切裂縫或剪拉裂縫。(3)因牆體受到與磚頂面平行的拉力，而在牆體中出現(xiàn)垂直裂縫，裂縫垂直於拉力方向，沿豎向砂漿縫和水準(zhǔn)砂漿縫形成齒縫，或由於磚受拉後斷裂，沿斷裂面和豎向砂漿縫連成通縫，成為垂直裂縫，如圖10.9(c)所示，為典型的軸拉裂縫。(4)當(dāng)牆體為小偏心受壓時，在近壓力的一側(cè)會發(fā)生平行於壓力方向的垂直裂縫，它出現(xiàn)在沿磚長條面中部斷裂並沿豎向砂漿縫上下貫通，如圖10.9(d)所示，為壓剪裂縫。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

(5)當(dāng)牆體在局部壓力作用下，也會在一定範(fàn)圍內(nèi)出現(xiàn)垂直裂縫。如果局部面積較大時，在局部受壓介面附近的局壓面積以內(nèi)，形成平行於壓力方向的密集豎向裂縫，受壓磚塊斷裂，甚至被壓酥，如圖10.9(e)所示。如果局壓面積較小時，在局部受壓介面附近的局壓面積以內(nèi)，形成大體平行於壓力方向的縱向劈裂裂縫，如圖10.9(f)所示，均為壓屈碎裂前的剪脹現(xiàn)象。(6)在水準(zhǔn)灰縫中配有網(wǎng)狀鋼筋的配筋砌體。在壓力的作用下，會把網(wǎng)狀鋼筋片之間的砌體壓酥，出現(xiàn)大量密集、短小，平行於壓力作用方向的裂縫，如圖10.9(g)所示，為壓屈碎裂現(xiàn)象。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

(7)由於水準(zhǔn)地震作用使?fàn)濗w發(fā)生橫向水準(zhǔn)位移，會在縱牆或縱橫牆交接處產(chǎn)生垂直裂縫。按砌體質(zhì)量不同大體上分為以下幾種情況。當(dāng)縱牆橫牆分別施工，留有“馬牙槎”時，垂直裂縫常表現(xiàn)為鋸齒形，如圖10.10(a)所示。當(dāng)磚塊強度很低或者砌築中縱牆留有槎時，垂直裂縫表現(xiàn)為直線形，如圖10.10(b)所示。當(dāng)水準(zhǔn)地震作用很大而砌築品質(zhì)又不佳時，有些縱牆上的豎向裂縫會發(fā)展到使縱牆向外傾倒。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

四.磚混結(jié)構(gòu)牆體上的水準(zhǔn)裂縫在牆體上引起水準(zhǔn)裂縫出現(xiàn)的原因主要有溫度變形和荷載作用，以及地震作用。下麵分析一下這幾個原因。1.溫度的影響不少房屋的女兒牆建成後不久即發(fā)生側(cè)向變形，即在女兒牆根部和平屋頂交接處砌體外凸或女兒牆外傾，造成女兒牆牆體開裂。這種開裂縫有的在牆角，有的在牆頂，有的沿房屋四周形成圈狀，如圖10.11(a)、(b)所示。其規(guī)律大體是短邊比長邊嚴(yán)重，房屋愈長愈嚴(yán)重。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是氣溫升高或降低後，混凝土屋頂板和水泥沙漿面層沿長度方向的伸長或縮短變形比磚牆體大，磚牆阻止這種伸長或縮短，混凝土頂板就對磚牆砌體產(chǎn)生外推力或內(nèi)擠力造成裂縫。溫度愈高，房屋長度愈長，面層愈密實愈厚，這種外推力或內(nèi)擠力就愈大，裂縫就愈嚴(yán)重。磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

磚混結(jié)構(gòu)裂縫的特徵及產(chǎn)生原因

無女兒牆的房屋有時外牆上還會出現(xiàn)端角部的包角縫和沿縱向的水準(zhǔn)縫。裂縫位置在屋頂?shù)撞扛浇蝽攲尤α旱撞扛浇?/p>