结构裂缝事故案例学习内容及考试题目和答案

1、?学濡本内容结构裂缝事故案例目录封面和目录3案例1:外廊式办公楼裂缝事故41.1 工程概况41.2 裂缝情况5案例2:外廊式门诊楼裂缝62.1 工程概况62.2 裂缝情况7案例3:内廊式教学楼裂缝83.1 工程概况83.2 裂缝规律9案例4:9层框架住宅楼墙面裂缝事故94.1 工程概况94.2 地质情况104.3 设计概况104.4 施工情况114.5 裂缝情况114.6 技术论证134.11 结论144.12 基出现沉降不均的原因154.13 的承载力分析164.14 构平安验证194.15 总体平安性评估20案例5:8层框架住宅楼梁板裂缝事故215.1 工程概况215.2 裂缝现象225.

2、3 裂缝原因235.4 风险详估255.5 拯救举措26案例6:8层框剪结构教学楼梁柱裂缝事故266.1 工程概况266.2 裂缝过程276.3 原因普查286.4 地基沉降306.5 降水影响316.6 地基下沉326.7 根底沉降与结构开裂密切的时间过程336.8 事实胜于雄辩346.9 温度胀缩346.10 裂缝规律366.11 虚实对照376.12 关于冷缩裂缝的时间过程386.13 平安论证396.14 处理对策396.15 结论40案例7:某制冷厂房结构裂缝事故417.1 工程概况417.2 裂缝过程427.3 开裂机理437.4 开展趋势457.5 限制途径467.6 补强举措4

3、67.7 结语47案例8:现浇大面积厂房钢筋混凝土屋面梁系裂缝事故478.1裂缝情况478.2 裂缝原因分析498.3 温度裂缝的机理分析和温度应力的理论计算方法499.1 工程概况519.2 地基处理过程中的曲折529.3 罕见的地下室墙体裂缝事故539.4 裂缝原因普查549.5 温差应力计算判定裂缝原因是温差弯曲应力超限58案例10:深基坑施工止水桩失效引起的民宅裂缝事故6010.1 根本情况6010.2 民居现状普查6210.3 民居裂损鉴定6310.4 影响因素分析6510.5 开展趋势预测6510.6 结论66案例12:桥梁工程中的结构裂缝事故6612.1 墩台下沉或裂缝事故661

4、2.2 钢筋混凝土T形粱裂缝6912.3 大跨度预应力箱梁桥裂缝7012.4 典型案例71结构裂缝事故案例测试试题73一、单项选择题73二,多项选择题74三,判断题76一封面和目录该办公楼为3层砖混结构见匚二二.素混凝土条形根底,硬黏土天然地基,承战力在150Kpa以上,建筑面积为3.8m开间,5m进深,建筑物外廊长1lx3>8m-41.8m7建筑物全长为16X3.8E=60.8m,未设伸缩缝.亡案例1:外廊式办公楼裂缝事故1.1工程概况12>桥梁工程中的结构裂绪事故11.剂辅室辕境1.2裂缝情况口口_D.loonn1!0口口尹口口811.1办公楼a:北立面b：西立面c；南立面+号

5、垂直裂缝在办公楼建成后一年出现,从群口贯穿到2层商台,宽度冬季由于低温费晌,该裂缱显著扩大,宽达左右,井继埃向下延伸,直至底层窗台才糕定口使用20年后才进行嵌缱修补,迄今未见裂缝重现.2号裂缝与+号裂壁同时出现,但不产重.6号裂缝与7号缝完全对称,建成后即出现,至今无大变化.3号裂缱出现在两个楼梭间的南端面窗U的两侧,呈枣核形,呈毒状裂缝部位.走向和大小完全TL4号及5号裂僦建成后即出现,缝窕达5mm,但只局限于素混旌土条形根底的勒BI局部,该处裂蜀经用地甜度水泥砂浆嵌补以后,即告稳定.一案例2:外廊式门诊楼裂缝2.1工程概况图2J门诊楼北立面b：西立面3南立面图21门诊楼3：北立面b；西立面

6、c；南立面亡案例3:内廊式教学楼裂缝3.1工程概况图3.1教学楼a：纵剖面b：横剖面,案例4:9层框架住宅楼墙面裂缝事故4.1工程概况4-1工狎概况诙工狎鹃建筑面积约为34OOOm有9层框架结构的A.B两栋长楼组成,出现问腔的B糠以伸绵抗赛缝划分皿、箸、B3、B4、B5共6KL工程与10W年月开工.浚工收于1097年.月,旋即有住户乔迁新店,井陆续有住户投诉,发现了墙体开裂现象.4.3设计概况4.3设计假况建筑设计采用了沿场地周边布置/建筑单元之河的结弁部位抗戒塔肉近的复杂平面形成了通弱环节.丸层框架结构的开间从到成杜网变化大,懵度不均匀.但对墙体采用了轻质高超硅醵盆砌块以减轻自重,地基处理又

7、采用了造扮偏高的直径COOx,0m有效长度的钻孔灌注植,应该认为结构举措还是适度的.4.5裂缝情况底层门窗角上二,般均可见到八字形裂,卜缝.以编部1群近抗7震裂琉诸开间开展A3押婚窗口L层渚暗可见.南北外看,聚雄互相对也.倾向-1r»向抗藁境内塔/裂笺与外墙裂缝曲照应.、件星日2HI且3座推堵外柄闱的几个开闾的裂瑜/最严重r用户推设最多45裂缝情况4X(4)楼梯间的纵向墙上有裂缝,倾向与外肆裂缱一致.有些楼层的这一裂缝可见度高,清峨可挑.有些楼层的这一裂缝尚在孕育阶段,肉眼一时难以区分,只能用放大镜看到.(5)端部开间内墙面上裂缝除与外纵墙裂缝相照应外,尚在端山墙上(抗震缝夹墙)出现

8、复杂的水平裂缝和之字形裂缝,尤以1、2层所见最突出.(6)在13层室内可见到框架柱的柱头上有水平裂缝,及框架梁端的非主拉应力裂缝.说明框架出现角变形和梁柱扭曲等现象.(7)B3单元处于与B2及84单/元相衔接的转角部位,建筑平r面最复杂,尤其是靠近伸缩绫(8)前后几次裂缝涵携比照、说加裂缰尚在演中.的两个端开间,均为三角形式异形平面,柱网布置杂乱,纵横均不能构成平面框架体系.甚至不能形成封闭稳定结构,大大降低了结构体系的空间刚度,削弱了结构的抗地基不均匀沉降的水平.因此这里裂缝最多,内外墙上的裂缱最典型、最普遍、最严重,缱宽多在噢工,险象突出.鉴于工程地质的变化是极难完金簟握的,所以桩基承台发

9、生沉降也是正常的一只是这里的结构平面复杂,刚度分布不均,桩基和承台的受力复杂、沆降开展的速度和进程很难预计,给分析和处理增加了难度这也是应该引起注意的第二点但是以砂珏工作为桩基持力G.其理论可莱度还是高由,因此大的突发事件和破坏作用如穿刺破坏、剪切破坏J不致出现,也就是从现场飘到的最凌端况看,却已类KI于转混给构纳基下沉弓I起的嬖SL说明沉舞已到了一定量级.板架出现了角妻位Q1建筑物总长度超常规,单元之间不设沉降缝的做法.使单元之间地基处于复杂受力状态；|Q以旧3单元为代表的复杂结构平面形成了薄弱环节,纵向空间刚度极差,抗变形不均匀沉降水平极差,最易产生袈绕.3个别承台存在超负荷现象,超负荷现

10、象出现在边角部位时伸缩缝附近,问题就更严重.4B3单元的少数承台由于人为不定因素影响,使桩的入土深度没有到达要求,从而单桩承载力达不到要急建议以最快的速度,先以B3单元薄弱环节为重点,迸行桩基承台的止沉加固处理,然后修复墙面裂舞.并恢复其整体性.ar-二一二4.7地某出现沉降观测：沉降观测不正现,前后共进行过三个阶段的观测；第一阶段景右1996行9HT997年5月,此阶段获得的观测记录最大点沉降量为41mm,短小点沉降M为25mm;第二阶段在1997年12月20日1998年3月10日,秋野的成果是测点累计沉降量一般保持6mm左右,而位于B3段与B4段之间的沉降缱两侧的20号及21号点那么出现躇

11、跃式沉降,一次观测约2.天的沉降片竟达,2皿1«第三阶段在19M年7月23日-TO月7日,取得的成果是累计平均沉降量为4.07mm,总平均沉降速率为0.04mm/天,而加固点附近的F均沉隆速率为0.,05mm/天,总平均沉降中达i9.52mm/1)#基的沉降涉及薪的承裁力问题：9层住宅,最设请了百径自敦长度的轼礼桥3«3根.单薇设讳承兼力容许值,g>MC短平方米建筑面以分撼:M3X105GA2000019kWm设的取值还是偏于平安的.即使考虑腕工晾因,静曼试验说明单籽平安承载力只取9«1.和平方米建筑面积分担荷餐量也到达电kWm,由干堵住采用了轻质壮酸盐块.

12、对于住宅来说,6K*/请的荷载率值也仍然是偏高的,何况事后仍进行了补桩增强(应该指出的是,«!长的族喷桩,柱关又没有司靠的持力层,田于与钻孔桥的网度相差悬殊,变那不能秽调,是起不到分担荷载的补强作用的).2,单独承载力的试验与计算一按地质报告提供的参数.以植尖贯入砂磁层.50(900)计算,理论单桩平安承裁力到达：F«-JIXX(1X30+OX35*174次3O*a,4X15+e.7X18皿9X3O*-f.74X30+0.9X45)4JIXO_67/4X»0=1413kNA3对全部桩动力检测结论的思考.全部363根班.查出其中99根桩存在严圭缺憾.但夹泥、松散、断

13、桩等缺憾多存在于浅部2m以内.只有3根发生在深部的斯桩,也进行过处理.应该认为,动力检测只能查明桩身的完整性,而桩的实际承载水平与柱身的完整性和混凝土的强度关系并不密切.例如全断面叁径600桩的标准受压强度到达：14X3.14K0.6K0.6<13.5Xl06=3816kN4对承台设计及其分担苻载筋力的论证.由于结构平面复杂,迫使设计采取了过于复杂、多种形式的机承台,有一桩一柱台、一柱二桃台、一柱三桩台、二柱三桩台、三柱四曜台,甚至还有堵剪力堵柱合用,两单元联体跨抗震缝六承台对于荷餐的分810.930kN;按负荷面积考虑也是一种简便方法,设计的荷载分配方式：单板承台的分配值为810930

14、kN：二桩承台的分配值为1600-1860KN；大开间外堵三桩承台为17101970kN：大开间内柱三桥承台为4080-469OKN抽变说明,从全体来说.承台的承载水平是够的,但是对于内柱大开间三桥承台来说.就出现了超载理象,如果按刚区分配理论.上部结构刚度好那么超载现象不一定这样严重.如果上部主体困度差.超载后果就更严重了.6应该认为,地基包括桩基尤其是软弱复杂地基的沉降是客观必然现象,很难防止°标准明确规定,主张设沉降缝,因此认为联体承台是造成沉降基大引起框架和墙体裂缱的宜接原因©,即使B3单元及B2、B3交接处抗震缝的结构平面复杂.刚度缺乏.反抗力偏低.但如果单桩承载

15、力能满足设计要求,沉降差能限制在观范允许的3%.范围内,那么裂缝也不应出现.起码不会出现如此严重和普遍的裂缱因此述应该从桩基施工的人为不定因素或其他不利条件去寻找原因.jI4.9结构平安验证3.结构的整体平安性评估f由于框架结构一般均具有很好的空间刚度:以抗震缝分开的建筑群体既有相互影响的不利臣素,即容易身致开裂.但也有其有利因素.即对整怖瑁定有后补性认为不管遇到何种偶然因素,例如设计容许范围内的地震荷载和风暴荷载,当前对建筑物的整体平安尚不构成威胁.平安性是有保证的但B3单元空间刚度特差,应予特别关注二U案例5:8层框架住宅楼梁板裂缝事故5.1工程概况£%之设计图纸:基部设话采纳了

16、地勘展台Rift,以5«厮1»厅的通梁伊EmXKMMI5OOniE依板承重,以缙中.砂为持力层.钱底理条25m.叁于钻探指告中反映,普于看钻我中发现有软弱要层局部建存于继中及层内.故ift“对读钻孔附近,也就是颔*之间的区域用振海碎石城进行了加固处理,并于M设置了沉睡缝.5.九3施工情况；根提施工档案记载和施工现场拓憎人证实.施工治理建算正常.整料保管较全.原材料均有合格的测试化嗡报告.认为施工质星方面不存在重大问题522裂缱分类_jbl._11.,.1r“一“,_0_Ch单向板度中无拉裂缝:占参数.*(司双向板库巾主权羽缱:基十字形.此见5处.发生在西北角主郁室.从姬下.

17、上下层出照应.十分规那么,(3)板面对篇线裂舞：为数不少.(4)双向板翻角裂缝：多发生在结构单元的两端较典型:(5)板面普折裂烂二顺板支座(沿梁边J出现,偶尔有之(7)地面沿纵向散水贯穿裂境：走阻建筑榻整体下沉昂大偿)楼地面见形走向裂缝：显示个别柱基下沉量大.(9)窗台增垂直贯穿裂缝;整体胃曲主拉裂缝.(10)梁支座裂蕤.主要枢柒梁宽度只枸180mni.显示框架平面内刚度缺乏.梅架梁抗翦强篁缺乏；.(11)梁底培圆)水平裂鳍；显示梁有露筋镌蚀现象,或填充烤肉砂浆干缩下沉或松架变形.填充墙粮受体挤也.5.3裂缝原因5.3.1 地质报告推荐的基砧设计方案欠慎重根底设计方案欠慎重表现在以下两个方面：

18、一是对游尼质土的承载水平估计过高,据地区实践经验,该层流塑状淤泥灰土的可叠承载力一般只取5060kp.而报告取85kPa,对设计有误导；二是没有对设计方案作沉降计算,存在盲目性,经沉降早计算,本工程的计算沉降早在26.39cm以上,显然沉降量已偏大.只有在实施中采取相应举措,例如,一是限制施工速度,使加荷速度放慢；二是增强上部结构的整体性,提升其抗不均匀沉降的水平,才有可能顺利通过C5.3.2 上部结构的抗变形水平特差本工程的结构设计存在以下三个薄弱环节：一是框架柱网布置凌乱,除了轴线A和轴线、能形成规整的平面框架外,其余各轴线均不构成整规框架,因此空间雨度极差；二是假设干主框架梁和全部主次梁

19、的梁宽为,80nll«,甚至为120«iin,大大降低了框架节点的刚度和框架的平面内刚度,也降低了框架的抗剪水平；三是楼板厚度和板面配筋的平安储藏缺乏,在施工质岸不能保证的条件下容易出现板面裂缝,进而导致框架平面外失稳,这是量大的威胁°本工程的施工进度本来是正常速度,无可非议.但如果当初能照顾到地基软弱上部结构刚度差的实际情况,有意识地放慢施工进度使堆基有充分的预压稔定过程,也许可以平安度过难关.不致形成灾难二5.4风险详估5.4风险详估本来30cm以下的计算沉降量并不是不可接受的,全国大量软土ift区的工程实践证实,多数建筑物的平均沉降量都限制在30cm左右,但

20、这是要右前提条件的,一是要把住设计关:二是要把住施工关本工程清况特殊.从地质建议到设计刚度,再到施工进廛都没有把关,形成事故,虽然有其偶然性.但也有其必然性面对现实,当前的问题是地基下沉在持撰进展中.而上部结构本来就很虚弱的反抗力又在逐日消蚀.像一个本来瘁质就极为虚弱的人又为恶疾折磨,因此面临风险很大,绝不可掉以轻心Q5.5运救举措结合本工程的特点,拯救举措应该切实遵守以下三个准那么：一是行动要怏：二是手脚要轻二三是心要细.所谓行动快就是再也不容我揉观望了,否那么就会坐失良机,永远遗撼,所蔚手脚要轻,是囚为本工程臼身的反抗力已极为虚弱：再也经不起任何风雨,只能像对待垂危病人一样,用微调的方式扭

21、转病势,切忌有饬元气的激进治疗方弦.所谓心要细,是指事先对丁建筑物的每一个部件和每一个小部位,均度经过仔细观察,每一条微小裂疑均应记录在案,不可硫忽塞记力然后端制详尽而切实可行的加国补强方案,切实付诸实现.亡案例6:8层框剪结构教学楼梁柱裂缝事故6.1工程概况6工程概况某中学新界策学楼啰目宗为了给新井福中大屋腾出地版.于ig年珞旧窘萧的璃日.大楼盘B层.褥解混覆土机能妖构"j®筑面积,3OBOm£工字形Tffiom(北)楮为长竟,双向带2>5-宽R携式外廊的教学区后?南)楼力31M25E的内第式或北般区,中接力ex,Q.,wi的内标杳办公缶器法.三*阿,以沉

22、降绳相办室.柱网以6hi«l4niX9后为主.底层根聚柱断曲有直住,6OmiM,/O5OmH边长BOOkm*75Onm、TOO,-几构双梢.枢架桀新面有250mmXSOOttiMl、3O0miMX800mHi,3OOiMttiX9CN*mm、3ODEnX'(MM)?几弼小!寸.幡霰国均为DOee.按,府杭笳设防.#就以直往48Deb>,入土濯度,尤Sm,平安承韭力7<M)kH旗健击沉管淞注一株,JM4O祭,独立承合承“从J_到下,穿起杂依土耶诩土约秘必约21.漱泥族士约17.乂一层制砂约3相一层翰士约X,以身度不小于9«1的僦翻夹布力持力房.U6.2裂缝

23、过程大楼不年3月开工,1皿年月竣工验收时,工程质】浅评定为合格.首次见到底层外脑边梁裂墙已是年初,怛未引起关注其后,裂缝逐渐增多.直至年7月组织首次裂缝普杳时,已记录在卷的梁柱可见裂筑就达,44批：其中首层梁柱27处,2£34处,3J£-IB4br4JE+2处,5层1映,6星2®址.7G26s3原层尚保持完好无裂,更为产重的是裂缝尚在动袤开展过程中蜀至2000年月21日的复检记录,裂缱又新增加了578处,其中首层梁柱新增98批,2£,67地,3层1处,5层至眺6层21sb7层1觎,顶层,N处.截至2000年H月2,日止,林的裂缝L已达722级,Bi计到再

24、次复杳,裂缝数早还会有所增加.1IV,6.3原因普查6.3.2超额荷载由于使用荷载超过结构实际容许负荷水平,导致产生常见的结构裂缝出现这种情况的原因：一是设计荷载标准偏低；二是结构计算或施工图纸失误；三是施工漏放钢筋或钢材质量不合格；四是混凝土施工质量不佳,强度偏低：五是使用荷裁没有得到限制.从以上五个方面逐一审查,显然不存在任何构成结构承载力缺乏的疑点,也没有使用荷载失控的可能.最关钮的是从裂缝的分布规律、开裂机理看.也与结构负荷的应力图形弯矩图和剪力图毫不吻合,因此完全应该排除这一原因.由于外廊式教学楼的高宽比小,所以对振动比拟敏感.本教学楼的结构设计是按8度抗震设防而且还作了加逆处理,其

25、抗震水平已很高.因此这一原因也是不可能存在的.大楼在北部湾地震时已有了足够的强度,主体结构施工时,当地无熊感记录.因此认为不会受到震害.更重耍的是,建筑物实际产生的裂缝分布规律和出现的时机也与地震风马牛不相及.不应该对此多加考虑.6.4地基沉降最严重的问题是前面商业大糜的根底两层地下室施工和降水,究竟是否影响大楼桩基下沉、标致结构裂缝的问题,由于商业大修至教学楼之间的轴线距离只为15Mm：大楼基秘襟边至大鹿基坑边沿的净距就更小,而大厦基坑开挖深度为8而m,采用的扩大头沉井式护坡班深度为12m.护坡桩外恻叉没有做止水帷幕.不能有效限制降水何况这种扩大头沉井护坡桩形沉井从理论到实蹑均是值得而椅的一

26、种新工艺,它在下沉过程中要将边坡原状土结构破坏桩前、带后各桢坏130.ETD然后借回填士去压重下沉,再借回填士去提供护坡桩的主动土压力P后和被动土压力Pp,显然是极不可靠的事文上.经观培检查.至今仍可见到护塘桩施工时引起教学楼前地裂的痕迹.因此证实商业大厦基坑施_L确或对教学楼大楼的地基构成了影响.客观存在,毋庸置信.但还需作具体分析.“大头沉井施工过程的影响/扩大头沉井桩的下部大头长径为4200mm,上部井径为1600mm.桩前,桩后各多掏了1300Em的土,引起边坡失稳,使大楼前的土体向北?大厦一根力移动,但毕竟多掏出的这1300mm的土体随即进行了回填压重下沉二因此引起土体破坏或移动的范

27、围及其破坏程度是有限的,最多只会引起大楼散水坡前出现堆裂和地面下沉,决不致引起大楼深达17m的群桩失樵向北倾斜,由于如果沉井深度按12nl计算.掏土扰动深度实际及有8m根据瘁I仑理论.大楼根底襟边已在滑动破坏体之外,沉井持力层为6m厚的黏土.属于不透水层,沉井过程中是边抽水,边下沉,井壁是止水的;只有在正通过两层共5m厚的含水砂层时,抽水量较大,但抽水的影响半径那么不会大.由于掏砂速度快,井壁随即下沉,可以止水,砂层失水量很小,认为降水漏斗不会扩展到十几米外的南楼根底.大座基坑施工历时一年聿,没有做止水粮募.慕垃常年降水.雉免引起大楼根底下的水砂流失但旱坑降水深度只有6、9m挖深根据地质情况.

28、按降水漏斗理金估算,影响半役虽可达后楼,影响深度却不会大T9e囚此.只有可能将大楼根底下共5m厚的两层涉内的含水琉干.引起砂层以上共7e厅的土体固结下沉,给桥身带来负摩擦力,增加了一个附加的承教力,这个负摩擦力引起的附加荷载按理论计算为90kNl详见刘金礴著?桩基设计与计算一而精的设计容许承载力为700KN,仅占13%.此T9g7年大厦基址临工时大楼桩基已有了舞的负荷使用殍合,拥有了足铸的后期承费力增长值,据经黯估算.其增长端度在1倍以上洋见刘金砺著&桩基设计与计霄?'第26.页所以,认为大I夏基坑降水也绝不致丁使大楼桩基下沉6.6 地基下沉1桩基下沉引起的沉降曲线必为东西向的

29、锚底状凹曲线和南北向的南高北低抛物线匚即北楼中部一带轴沉降量必大两端轴和轴附近沉降量必小；北楼沉降量必大,南楼沉降用必小.而实际出现的裂缝并没有反响这一规律,而是前'、中后三楼各处裂缝时机均等,足以说明裂缝与沉降无关.6.7 根底沉降与结构开裂密切的时间过程如果认为结构裂的原因是由于地基沉降不均引起的活那幺其时间过程必有密切的呼痴关系.,结合工程地质条件和大厦基坑施工降水的时间过程来分析,降水时间、是在1996年下半年到11WT年底,主要降水发生在i®»7年上半年,被疏干的对象是埋深为35m和&7痴I的两层和砂,其渗透系数为每昼夜20301n之间.可以说,粗

30、砂因抽水因结弓I起桩身负摩擦力增加而带动桩身下沉如果偷因承载力不够的话的进展应该是很快的.据经验,其滞后时间不会超过1个月,也就是降水和桩基的沉降过后与结梅裂缱反响是前后塞相跟随的裂缝决不会延迟至几年以后仍在继续.据此足以证实,裂缝决非地下室藤工降水造成桩基下沉j粗砂总佚水园结下沉后,作为上L、豆层的硬壳层表土.却由于其土段作用.短时不致随砂层下沉“所以引起地面下沉的滞后时间就长得多,甚至有几年以后才见到反响的这就是1997年质量,回访时尚未发现救学楼底层堆面下沉空鼓的原因地面下沉与桩如果认为以JL理论分析均尚缺乏以说明桩基没有沉降的话,那就只有对建筑物进行实际的沉降检测和倾斜检测了据2001

31、年2月25日进行的观测记录整个建筑物既没有倾斜,沉降差也只观测到1mm说明不存在沉降的问题:6.9温度胀缩6.9温度胀缩既然排除了以上所有原因、那么裂缝必然是由于温度胀缩所引起的,但还必须有充分的理论和事实作根据.1.胀缩理论热胀冷缩是物理共性,对于钢筋混凝土来说,其线性胀缩率为10X109/1匕.胀缩不受环境约束时,物体内并不产生应力.当胀缩受到制约时,热胀情况下,产生压应力,冷缩情况下,产生拉应力,会形成张拉裂缝.当物体的内部与外外表的温度不同,内高丽外低时,由于热胀冷缩作用受到内外互相制约,也会产生表丽张拉裂缝,只是裂缝分布不像线性张拉裂缝那么规律.当物体的两面冷热相差悬殊时,热面膨胀产

32、生压应力,相对的冷面产生拉应力,形成冷面张拉裂缝.可是其直接原因也可能是高温面受到热源补给,也可能是低温而受到冷源影响,决定因素只是两面的相对温差,而非绝对温度.2,极限拉伸钢筋混凝土具右一定的抗拉伸变形的水平,其强度与混凝土的浇筑质最有关.与含钢率有关.与钢筋的疏密有关,在同等含钢率时,配筋细而密的钢筋混凝土具有较高的抗拉伸变形水平.普通素混凝土的极限抗拉伸变形水平约为超过这一极限就会产生裂缝用钢筋混凝土的线胀系数除以钢筋混凝土的极限抗伸水平,所籽度数C就是钢筋混泥土的容许降温极限对干一般配筋号的钢筋混凝土其抗冷缩裂绪的降温幅度约为2.-25c,配筋率高、钢筋细密的钢筋混凝土,其抗冷缩裂缝的

33、容许降温幅度高达35c以上.素混凝土的抗冷缩容许降温幅度就只杓10C左右,冷缩裂缝,不仅与配筋情况有关,还与水泥品种、混凝土质号.受约束程度均有关,是一个比拟复杂的问题.描绘其应力图形的.现场所见到的温度应力是一种极为规律的物理力学现象,是完全可以用理论计算去裂缝图形,就是一幅典型的与温度应力相对应的轨迹图.-6.10裂缝规律6,10裂缝规律Q坡性轴向冷缩裂缝现象非常规律,学术上称为“契信有序性b构伴两踹受约束固定?时,首轮降温时的第一道裂缝发生在对称中央的"不动点"将枸件一分为二,当第二轮脚温到来时.将构件二分为四.只有等到全构件的约束程度已完全解除放松裂端现象才会招止例

34、如,本案例的前楼全长771n.按线胀系数IX10和全过程降温的计等温差30'.计蕃.考虑约束程度为100%.那么将出现77000mmX1xi0*X30=23mm的冷缩屋,假设冷缩箍平均宽度为1mm,那么通长纵梁范围内将有23条裂缝出现,假设裂舞宽平均只达0.5mm.那么缨维总数将达46条根据现场记录,契缝最大宽度极冷时约在0.51mm,之间.因此,纵向框架梁的裂缱总数大致在2346条之间,是符合理论分析结臭的.3梁端支座附近倒八字形裂缝口根据梁在垂直荷载作用下产生的应力图膨弯矩图和剪力图可知在梁的跨中,只在梁欣产生水平主拉应力,裂缝在梁底出现在梁支座附近,只在梁顶产生水平向主拉应力,可

35、能在梁顶出现负弯知裂缝而在正负弯知相过渡的中间阶段.那么由较大的竖向剪应力与较小的水平拉应力相组合.会产生与弯矩图形相照应呈倒八字形倾斜的主拉应力,裂缝方向与应力方向正交,所以垂直荷我下所产生的倾斜裂摧必然是正八字彩裂缝.而在本案例中北楼前楼轴和轴端支座附近所见到的倒八字形倾斜裂缱,那么只能是水平轴向冷缩拉力与竖向最大剪力支座反力?组合而成的倾斜裂at,可以确信无疑,6.12关于冷缩裂缝的时间过程6-12关干冷缩裂缝的时间过程(4)裂缱先从底层逐步向顶层扩展的原因冷缩裂缱的两个主要因素;一是计算温差,二是约束程度©从施工记录得知.主体结构施工在1993年的69月.据气象资料,当时的最

36、高气温分别为35.4C、34.5X233.6C.32.7七,可以说是由最高可渐怔的一个趋势,旅支座的约束程魔也是从底层的最大约束到顶层的逐层放松的趋势例如中底层柱断囱为直径1130mm,到顶层时柱断面已减至700mmX700mm,因此,底层必然最先出现裂缝,裂缝的产重程也是从下到上逐渐降低.虚实对照,实际情况完全符合理论分析.(5)柱顶水平交圈裂缝刚度偏小.反抗力较弱的个别柱子.如楼瑞口昼挑弧形雨篷二处的外廊柱,那么因在悬桃外廊边梁冷缩下一产生拉力,而引起断裂.(力温度裂缱全部出现以后.内能释放,约束松弛应力消失,以后即不会开展.(3)当地属海洋性气候,雨量充分,空气潮湿,而且氯离子富集,对钢

37、筋的腐慷最严重,因此对裂缝的处理宜及时、细致.医壬程从设A到后上不存在算他呈大障患,星然桧件际窗偏大,杳钢君相对偏低,以致结构延性差,在强地震条件下会引起腌性破坏.但也正因仁为断面偏大,却提升了正常使用荷载条件和设防地震条件下的平安笺级.(5)在蛋前条件下,结构尚处于平安状况,不影响使用.6.14处理对策结论(1)结构裂缝原因主要是温度应力引起(4?对高温条件下施工大断面混凝土,设计没提要求.施工没有举措,监督未予提醒,三方面均有缺乏,多种不利条件如此巧合地集中在一起可谓有偶然性.据杳,至今国内外尚无类似窠例报导.也许会成为工程史上一(5)商业大厦基坑采用重力式大头沉井挡土.未做防水帷幕,不能

38、有效限制降水.显然,大楼散水坡外的地裂现象和底层地面的空开裂严重现象就是大厘施工降水弓I起的损害.所幸是工程地质条件有利,地表以下约10m即存在一层6m厚的不透水硬黏土,使影响深»度受到限制.教训确是皮该吸取的,但大楼结构裂缝与大厦根底施工显然无关系.亡案例7:某制冷厂房结构裂缝事故7.1 工程概况某钢筋混混土榴架结陶的制冷厂霜占地面积52mX60m制冷可为9mx48m.其柱网为gm室6m冷；东间为24mx36nH冷库占24mx20m)分两G；令库架空地面层高12m.库房底高却5m.顶层职工宿舍层高3e.柱网为3ek6e综合楼高三层,平面尺寸为421n产28.5m,其柱网为6mx7.

39、5m.首层库房,二*三层为办公用房如囹7,1所示框架柱以独立柱基承重,持力层为硬质红黏土.FK值在15QKP.以上.从根底到主体框架,拥有的平安储藏均较大,结检计算的可靠度指标偏高,施工质早械认为艮好,坦内外装修及保温隔热等辅助工程为由业主自瑁完成.、显然有质呈失控现象是事故王因陵7.1制冷厂层7.2 裂缝过程7N裂缝过程伍薄e.时群f趣丽髓装日意高的是湾东间项层职工底仓的所看纵横向内幅堰面上两二部位处出现的倒八字拖裂罪.以度指腓部住的正八字帮裂缝,均呈46左右的腕角.规律性很强.堵道宽在35mm左右,个到赞缝内还可见到辞耦.说明剪切球结现敬叫董.其次是几乎全部杷架屋面梁梁底与碑惊埔空墙墙尊挂

40、触界面出现的猫酒法i南长水平节切落位裂境,但全就再法外堵面刘保持完好不裂与砖碳内假面上下；例正八字形裂段同花宴观的,还由冷冻住度板亘四鱼驷位匕现的呈45：1慎斜的切鱼裂造,缱源宽在虱5mm以二,罐长在1工351n之间,根本丝内鼾时都3见纭合槽屋顶板却箍那么出现在2M1向2月除板面四角部位的低脚切角副缝外,还存在各区间沿板的腾中通长上下贯穿的裂磷.纵橇方向均有,几乎所t?庭悔均书.目前保持完好不婴的仅有朝南的两个层间型继走向规律性很修,假邛与照明线瘠埋管定向有照应.H道意在0.5mm以上.已引起层面渗漏现象.|7.3.1冷冻库顶板的冷缩机理冷冻库钢筋混凝土顶板出现冷缩裂缝的前提条件如下：一是外围

41、框架外围转砌填充墙有足够的平面内刚度,对钢筋混凝土顶板产生了强大的约束力；二是冷流库顶板的保温隔热举措效果不佳,冷气渗透隔热层向顶板传递,使板底温度下降,板的平均温度必定是长期处于低温条件下,与板的施工温度基准温度相比拟,有较大的计算温差.绘合楼屋顶板的冷缩裂缮出现在200141月,与2M0分,2月到2001年1月之内出现的寒流降温后关,与屋面板的抗拉伸变形水平太弱也有关,与界面板的保片幅热举措不力更有西接美该屋面板设计为双向受力,厚度只aio«n0配够仅为苒长8150.而双向周边出架梁却有较大的断面和较强的用度,对板产生了较大的约束程度,必然会导政板而冷缩裂建的出现,除了板面四角部

42、粒的包角熨鳍外每一区间板的房中部位均有可能出现“向冷拉裂缝,纵横向均由同等机理,但以长向?东西向?几率较言.由于冷缩应力与荷教应力叠加,所以开裂必从板底向板面扩展.由于板内敷设电源线套管削弱了板的有效断面,形成最薄弱环节.所以裂缝走向首先是沿电源线走向出现.：7.33冷冻间顶层宿舍内墙面上的裂缝开裂机理!钢筋混凝土屋面板的线眼系数为10X1尸/it,丽红转砌墙的线股系数仅为5xio/ir,只有钢筋混凝土线胀系数的一半.因此当在同等升温条件下,砖砌体将限制钢筋混凝土屋面板的自由膨胀,在JT面板温度高、堰体温度偏低的情况下.两者的胀缩变彩差就更大,即钢筋混凝土板必然在场墙上施加一个向外蟠胀的翦切力

43、,这个剪切力就是产生墙肩倒八字形裂缝和墙顶水平裂舞的原因.由于屋顶板保温隔热举措不到位、湿度偏高,而室内墙体受冷冻库顶板低温影响,平均温度偏低,就进一步扩大了钢筋混凝土顶板与碑墙之旬的膨肽不差额,这就是内墙面倒八字形裂缝和塔顶水平裂缝现象特别产重的原因.而外墙面在太阳辐射条件下,温度有可能比得到保温隔热举措保护下的铜筋混凝土屋顶板更高,因此外墙一般不致产生裂缝.冷冻库顶板裂缝的原因是顶板喷塑保温除热层效果欠佳.泄冷现象严重、恶性循环,将导致钢筋混凝土底板面泳冻,使板温降低,板的平面内收缩量加大,除了板面四角部位的包角裂缝外,还将出现机跨中处的贯穿.比外,由于顶扳框架梁的梁顶面湍度与桀底温度相差幅度大,也可能在梁中腰部位出现枣核形裂缝,在梁底出现主拉应力裂缝,引起梁内钢筋锈蚀,进而导致承载水平的逐渐丧失,由于这些现象是在保温喷塑层下面隐蔽出现的,所以危险性最大日冷冻度钢筋混凝土质板裂维的开展趋势7-4-2综合楼屋顶板裂缝的开展趋势一由于屋顶板的保温隔热举措不力,板的抗冷缩变形水平低,并且2000年冬天的气温并不是当地的极限最低气温,所以说裂使现象并没有到达稳定阶段一了冷冻库面层内墙字盛裂绕和水平