淺析砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因及設(shè)計(jì)控制

寧　亮

摘要：砌體結(jié)構(gòu)的房屋在中小城市建筑物中占的比例較大，分布較廣，而砌體結(jié)構(gòu)中的一般細(xì)小裂縫由于不危及使用，往往被人忽略。但這些裂縫在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)還不穩(wěn)定，降低了建筑物的抗震能力，在地震時(shí)容易引發(fā)墻體破壞，甚至墻體倒塌，必須重視解決。本文根據(jù)本人幾年的施工經(jīng)驗(yàn)，提出自己對(duì)砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因及其防治的一些建議。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu)；裂縫；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫控制

1 引言

在多層砌體結(jié)構(gòu)建筑物中，墻體裂隙多有發(fā)生，裂隙出現(xiàn)的時(shí)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1-3年內(nèi)；縫寬不等，嚴(yán)重者形成貫穿性裂縫。砌體的裂縫對(duì)建筑物的影響是多方面的。既影響安全、美觀和使用又使砌體的整體性受到破壞，降低結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，在風(fēng)、雨及溫度變化等外界條件下，裂縫還會(huì)加快砌體材料的破壞。因此，如何控制砌體結(jié)構(gòu)房屋墻體開裂的問題是擺在工程技術(shù)人員面前的重要課題。

2 裂縫的成因及類型

產(chǎn)生裂縫的原因是多方面的，歸納起來主要有兩方面：一是由外荷載（包括靜、動(dòng)荷載）變化引起的裂隙二是由變形引起的裂隙）主要有溫度變化，不均勻沉陷或膨脹等變形產(chǎn)生應(yīng)力而引起的裂隙）。在砌體結(jié)構(gòu)的民用建筑中，砌體裂隙絕大部分是由于變形引起的，溫度變化是引起墻體開裂的主要因素。由于磚砌體的線膨脹系數(shù)，而鋼筋混凝土線膨脹系數(shù)是因此當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，二者產(chǎn)生變形差異。此外，由于建筑物中的構(gòu)件大多屬于超靜定桿件，具有多個(gè)約束，對(duì)由于溫度變化所引起的變形將予以限制，從而會(huì)在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生溫度應(yīng)力。對(duì)墻體與混凝土之間的變形差異勢(shì)必在砌體中產(chǎn)生很大的拉力和剪力，這些力超過一定限度時(shí)砌體就產(chǎn)生錯(cuò)位裂隙，溫度裂隙是造成墻體早期開裂的主要原因。裂縫的類型及其產(chǎn)生的原因可具體分為如下4種：

（1）斜向裂縫

工程實(shí)踐中大量遇到的裂縫是斜向裂縫。磚石砌體產(chǎn)生斜向裂縫的一般原因是基礎(chǔ)沉降、溫度應(yīng)力、荷載作用等?；A(chǔ)不均勻沉降就會(huì)直接影響磚砌體而產(chǎn)生斜向裂縫。例如，某金礦，由于地基為濕陷性黃土，盡管大部分廠房在施工時(shí)，對(duì)地基進(jìn)行了不同程度的處理，但還是有一些廠房，因基礎(chǔ)沉降不均勻使廠房結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了斜向裂縫[2]；建筑物受熱膨脹時(shí)，容易導(dǎo)致頂層端跨內(nèi)縱墻出玫斜向裂縫，嚴(yán)重時(shí)頂層的地面、屋面也會(huì)出現(xiàn)裂縫影響下一層；建筑物隔開間設(shè)置圈梁，在未設(shè)置圈梁的墻體出現(xiàn)斜向裂縫。

（2）水平裂縫

多見于頂層橫墻、縱墻、“女兒墻”及山墻處。當(dāng)屋面保溫隔熱較差，屋面板受熱膨脹對(duì)墻體產(chǎn)生水平推力，由于墻體在端部收縮要大于中部且砌體抗剪能力較低，使縱橫墻與屋蓋的接觸面上產(chǎn)生水平裂隙；有的建筑物中由于女兒墻與屋面板伸縮變形不一致或屋面保溫層和整澆層抵住女兒墻側(cè)面，升溫膨脹時(shí)對(duì)女兒墻有堆擠作用，造成女兒墻墻腳與屋面板交接處出現(xiàn)水平裂縫。

（3）垂直裂縫

主要出現(xiàn)在窗臺(tái)墻處、過梁端部及樓層錯(cuò)層處。此種裂隙主要由于溫度變化，墻體受到樓板的拉應(yīng)力作用，在門窗洞口處產(chǎn)生應(yīng)力集中效應(yīng)而拉裂，或因冷縮變形，在與墻漆之間變形差異最大的鋼筋混凝上梁端和樓板錯(cuò)層處，引起墻體垂直開裂。

3 裂縫控制措施

（1）斜向裂隙控制

為防止因地基土質(zhì)差、分布不均勻而使建筑物產(chǎn)生不均勻沉降，造成房屋開裂，可用沉降縫在適當(dāng)部位將房屋分成若干剛度較好的單元，每個(gè)單元在沉降縫一側(cè)的墻和基礎(chǔ)都要分開一定距離。同時(shí)在砌體結(jié)構(gòu)中設(shè)置圈梁、基頂圈梁和構(gòu)造柱，以提高磚砌體房屋的強(qiáng)度，特別是變形能力，增強(qiáng)縱、橫墻的連結(jié)，提高墻體的穩(wěn)定性和抗震性能。在荷載不均勻情況下，調(diào)整基礎(chǔ)寬度，使基底應(yīng)力相等，均勻沉降。頂層墻體斜向裂縫和屋面板裂縫，可分別或綜合采用“調(diào)”、“放”、“抗”措施。所謂“抗”就是增加頂層圈梁的斷面和配筋，不論建筑物的層數(shù)、長(zhǎng)度和寬度如何，頂層均應(yīng)設(shè)置圈梁，頂層圈梁應(yīng)通每道墻，不應(yīng)隔開間設(shè)置；所謂“放”就是頂層圈梁應(yīng)設(shè)在板底。在板底與圈梁之間設(shè)滑動(dòng)層（如圈梁頂施工時(shí)壓光，加滑石粉，墊油氈），減少摩擦力，讓屋面板自由膨脹收縮，在建筑物四周，板與墻之間留縫，一是可以讓屋面板自由膨脹收縮，二是可以減少其線膨脹（或收縮）長(zhǎng)度；所謂“調(diào)”就是調(diào)整屋面板，屋面板最好采用現(xiàn)澆板，也可以在預(yù)制空心板上增加現(xiàn)澆層，現(xiàn)澆層厚度不小于40mm，采用C30細(xì)石混凝土并配置φ4@200雙向鋼筋網(wǎng);或增加預(yù)制空心板之間的板縫寬度，在空心板上預(yù)留出鋼筋，并增設(shè)板縫鋼筋，用無收縮混凝土澆灌起來，使屋面成預(yù)制整體式。

（2）水平裂隙控制

在剖面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能不出現(xiàn)錯(cuò)層及屋面高度不一，這樣對(duì)抗震有利。若在設(shè)計(jì)中難以避開時(shí)，屋面和樓板不在同一標(biāo)高時(shí)，較低的屋面或樓板與它所接觸的較高部分的橫墻脫開。若房屋較長(zhǎng)，可以在錯(cuò)層處設(shè)置伸縮縫做分段處理。還可采取“放”、“抗”措施。所謂“放”即在屋面板處設(shè)置圈梁，在圈梁上伸出挑耳，擱置空心板，并預(yù)留20mm-30mm距離;所謂“抗”即在屋面板處設(shè)置抗側(cè)力梁，與屋面板（空心板伸出鋼筋）澆在一起。

（3）垂直裂隙控制

平面設(shè)計(jì)時(shí)，注意“調(diào)”整平面幾何形狀，使較長(zhǎng)的外縱墻盡可能在同一平面上，同時(shí)為了防止因溫度變化和收縮引起的垂直貫通裂縫，可用伸縮縫將房屋分成若干單元，使每單元的長(zhǎng)度限制在一定范圍內(nèi)。若平面設(shè)計(jì)為“L”“I”、“T”等形式，用溫度縫分割成為若干單元，使外墻不出現(xiàn)“├”等不利形式，這樣對(duì)抗震來說也是有利的。也可采取“抗”的辦法。在外縱墻與橫墻相交處設(shè)置隔墻，增加抵抗外縱墻熱脹冷縮的能力?；蛘咴诳v橫墻（外墻）交接設(shè)置鋼筋混凝土柱，使其增強(qiáng)抵抗能力并允許有較大變形。

4 結(jié)束語

引起砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫的因素很多，既有地基、溫度、干縮，也有設(shè)計(jì)上的疏忽、施工質(zhì)量、材料不合格及缺乏經(jīng)驗(yàn)等。根據(jù)工程實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)資料這類裂縫幾乎占全部可遇裂縫的80%以上。砌體結(jié)構(gòu)裂縫應(yīng)針對(duì)成因，貫徹預(yù)防為主的原則加強(qiáng)設(shè)計(jì)、施工及使用方面的管理，確保結(jié)構(gòu)安全和避免不必要的損失。

參考文獻(xiàn)

[1]黃立山．砌體結(jié)構(gòu)裂縫的成因及控制措施[J] ．安徽建筑，2003．

[2]方加善．淺談砌體結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因與控制[J]．工程建設(shè)，2008（14）：87~89．

[3]許淑芳．砌體結(jié)構(gòu)[M]．北京：科學(xué)出版社，2004．

[4]劉立新．砌體結(jié)構(gòu)[M]．武漢：武漢工業(yè)大學(xué)出版社，2003．

作者簡(jiǎn)介：寧亮，男，1976年3月24出生中級(jí)工程師，工作于婁底市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站。