砌體結(jié)構(gòu)裂縫表現(xiàn)形式及其產(chǎn)生的原因

張思卿 馮丹 師露露 李深

摘要：現(xiàn)階段，砌體結(jié)構(gòu)房屋出現(xiàn)了各式各樣的裂縫，不僅影響房屋的美觀，更是導(dǎo)致房屋的承載力大大減低。伴隨著相關(guān)事故的發(fā)生，砌體結(jié)構(gòu)裂縫問題逐漸進(jìn)入人們的視野。本文對(duì)砌體結(jié)構(gòu)裂縫表現(xiàn)形式及其產(chǎn)生的原因進(jìn)行了深入探討。

關(guān)鍵詞：砌體結(jié)構(gòu); 裂縫;表現(xiàn)形式

1引言

如果你走近身邊的任何一棟樓房，仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很普遍的現(xiàn)象：所有的建筑在其某一個(gè)部位都會(huì)有或多或少的裂縫。大量的工程實(shí)踐也驗(yàn)證了這一點(diǎn)，但是裂縫的出現(xiàn)在某種程度上是可控的，無論是通過設(shè)計(jì)還是施工，我們應(yīng)該將裂縫控制到最低。房屋出現(xiàn)有害裂縫后，將會(huì)給社會(huì)和人民生活帶來難以估量的災(zāi)害。所以，它已成為住戶對(duì)房屋質(zhì)量評(píng)價(jià)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

2 裂縫形式

磚砌體結(jié)構(gòu)最顯著的特點(diǎn)有：抗壓強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和抗剪能力較弱，因?yàn)榇u屬于脆性材料，在發(fā)生破壞時(shí)相應(yīng)的破壞形式就是脆性破壞。當(dāng)外部荷載大于某個(gè)數(shù)值時(shí)，內(nèi)部應(yīng)力就會(huì)超過材料的極限強(qiáng)度，自然會(huì)產(chǎn)生不同形式裂縫，不僅影響正常使用，更會(huì)使結(jié)構(gòu)承載能力大大下降。

2.1受力裂縫

在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該做到體系的受力傳遞路徑明確，這樣才能做出正確的結(jié)構(gòu)體系的分析結(jié)果。往往有些磚砌體結(jié)構(gòu)沒有達(dá)到這樣的效果，造成氣體裂縫的出現(xiàn)。磚砌體的受力裂縫的主要形式有：受彎裂縫、受拉裂縫、受剪裂縫、局部受壓裂縫。

2.1.1 受彎裂縫

砌體結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中，必須考慮在彎矩條件下可能出現(xiàn)三種破壞形式：沿灰縫出現(xiàn)的裂縫、沿磚與豎向灰縫截面出現(xiàn)的裂縫、沿通縫截面出現(xiàn)的裂縫。同時(shí)砌體在現(xiàn)實(shí)受彎矩情況下，裂縫是否出現(xiàn)還與砌塊和砂漿強(qiáng)度等級(jí)有關(guān)。

2.1.2 受拉裂縫

磚砌體結(jié)構(gòu)當(dāng)受到外部荷載，處于受拉狀態(tài)時(shí)，具有以下特點(diǎn)：其抗拉強(qiáng)度值不高。按照力的作用點(diǎn)位置不同，砌體結(jié)構(gòu)的裂縫發(fā)展主要形式有：當(dāng)砌塊的強(qiáng)度等級(jí)較高而砂漿的強(qiáng)度等級(jí)較低時(shí)，砌體將出現(xiàn)與砂漿的交接面處形成齒狀裂縫，墻體也就出現(xiàn)開裂破壞。當(dāng)塊體的強(qiáng)度等級(jí)比較低，而砂漿的強(qiáng)度等級(jí)比較高時(shí)，磚體的抗拉強(qiáng)度小于交接面處的粘結(jié)強(qiáng)度，比較容易形成自上而下并且貫穿墻體的垂直裂縫，墻體便會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.1.3 受剪裂縫

砌體結(jié)構(gòu)在剪切作用下，常常會(huì)出現(xiàn)二種破壞：一種是順著砌體的通縫出現(xiàn)一些裂縫;還有一種是沿階梯形截面出現(xiàn)裂縫。實(shí)際工程中，砌體結(jié)構(gòu)收到豎向壓力和水平力的共同作用，此時(shí)的破壞與純剪切不同，可能會(huì)出現(xiàn)三種剪切破壞：剪摩破壞、剪壓破壞、斜壓破壞。

2.1.4 局部受壓裂縫

磚砌體局部受壓時(shí)會(huì)出現(xiàn)以下破壞形態(tài) ：

（1）由于縱向裂縫的發(fā)展而破壞：在局部壓力作用下，部分裂縫會(huì)向上或向下發(fā)展最終形成一條主要裂縫。 （2）劈裂破壞：當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)受到外部荷載時(shí)，砌體結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生的縱向裂縫，其特征為數(shù)量少并且集中，這種破壞通常會(huì)出現(xiàn)在局部壓力比較大而受壓面積比較小的位置處。 （3）與墊板接觸位置的砌體局部破壞：如果墻梁的高跨比較大，同時(shí)砌體的強(qiáng)度較低時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生梁支承附近位置砌體被壓碎的現(xiàn)象。

2.1.5 受壓裂縫

在對(duì)磚的軸心受壓性能試驗(yàn)中，得出過磚是一種脆性材料。再有在砌體中磚處于復(fù)合受力狀態(tài)，磚自身表面不平整，加上鋪設(shè)的砂漿的厚度不均勻，水平縫也不是很飽滿，造成單塊磚的受力并不是很均勻，一旦超過抗拉強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

2.2變形裂縫

變形裂縫通常定義為因某種因素導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形從而引起的裂縫。引起此類裂縫出現(xiàn)的主要因素常常是溫度、收縮和膨脹、不均勻沉降等。在控制結(jié)構(gòu)裂縫設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該充分意識(shí)到“抗”和“放”的概念。從應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系中可知，倘若變形可以得到釋放，就不會(huì)再結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力。

2.2.1 溫度裂縫

溫度變形一般可以定義為房屋周圍溫度場(chǎng)的變化導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形。鋼筋混凝土的線膨脹系數(shù)為1.0X10-51/oC，而所使用的磚砌體的線膨脹系數(shù)為（O.5～0.8）X10-51/oC，也正是二者的線膨脹系數(shù)相差很大，導(dǎo)致相同溫度下，混凝土結(jié)構(gòu)比磚的變形很大，二者在一定程度上不能很好地工作。

2.2.2 不均勻沉降裂縫

砌體結(jié)構(gòu)不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫一般是地基出現(xiàn)局部沉降，產(chǎn)生了附加應(yīng)力，磚的強(qiáng)度不能滿足時(shí)，就會(huì)在結(jié)構(gòu)的某個(gè)部位出現(xiàn)裂縫。此時(shí)，裂縫一般為斜向裂縫。大量工程實(shí)踐結(jié)合力學(xué)知識(shí)，得出裂縫通常向沉降量大的地方傾斜。常見沉降裂縫有以下幾種類型：

（1）斜向裂縫

在地基不均勻沉降導(dǎo)致的裂縫中，斜向裂縫是出現(xiàn)的最多。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)中間沉降比較大，而兩端沉降量較小時(shí)，墻面會(huì)出現(xiàn)“八”字形的裂縫，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)中間沉降比較小，而兩端沉降量較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)倒“八”字形的裂縫。出現(xiàn)的位置通常在門窗洞口，在靠近洞口位置處裂縫較寬。

（2）窗間墻上的水平裂縫

地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)，在窗間墻上可以看到在沉降較大一則下面有一條裂縫，而沉降量小的一側(cè)裂縫在上方.靠近窗口位置處裂縫較寬。運(yùn)用力學(xué)分析可知，地基局部沉降，使得窗間墻受到水平剪力。

（3）豎向裂縫

地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)，豎向裂縫通常產(chǎn)生在縱墻頂部或者底層的窗臺(tái)墻。墻頂豎向裂縫一般由于建筑物的反向撓曲，致使墻頂因產(chǎn)生拉應(yīng)力而開裂。底層窗臺(tái)上的裂縫通常因?yàn)榇翱谳^大，無形中出現(xiàn)類似反梁作用而導(dǎo)致的。這二類豎向裂縫均表現(xiàn)出上面寬，向下開始變小的特征。

2.3其他裂縫

（1）施工質(zhì)量

在施工過程中，由于工人砌筑方法不正確，導(dǎo)致重縫和通縫等現(xiàn)象，往往會(huì)出現(xiàn)無規(guī)則裂縫。再者，由于運(yùn)輸中導(dǎo)致斷磚出現(xiàn)及砂漿不飽滿等問題，也將引起裂縫的發(fā)生。

（2）相鄰建筑的影響

當(dāng)既有建筑周圍出現(xiàn)新建筑施工時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生一系列危害。開挖基坑、排水、人工降低地下水位、強(qiáng)夯、打樁等都極有可能影響原有建筑結(jié)構(gòu)，從而引起磚砌體墻開裂。

3結(jié)束語

從國內(nèi)外大量的工程實(shí)踐所給出的經(jīng)驗(yàn)可以看出，砌體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫是不可避免的，因?yàn)榱芽p問題本身就是建筑物的一種物理性質(zhì)。只要經(jīng)過科學(xué)有效的計(jì)算將那些危及建筑安全的裂縫控制在允許的范圍之中，就能準(zhǔn)許其投入使用。

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