朱殿翠

【摘要】對砌體結(jié)構(gòu)墻體裂縫產(chǎn)生的原理進(jìn)行分析，提出防止裂縫才措施

【關(guān)鍵詞】砌體結(jié)構(gòu)；變形裂縫；干縮變形；溫度變形；防止措施

一、前言

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)稱為砌體結(jié)構(gòu)，是磚砌體、砌塊砌體和石砌體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。眾所周知，磚、石材料用于建造房屋符合“因地制宜，就地取材”的原則，所以，相比之下，砌體結(jié)構(gòu)比其他結(jié)構(gòu)形式造價要低，比較經(jīng)濟。以至于砌體結(jié)構(gòu)在各地都得到廣泛的應(yīng)用，用之較多的有多層做宅樓、多層辦公樓。根據(jù)抗震規(guī)范要求，磚砌體房屋的層數(shù)最多不超過7層，總高度不超過21m，所以盡管磚砌體在抗壓方面有較高的承載力，磚砌體的房屋均為多層。近年來，隨著住宅商品化，人們對墻體裂縫關(guān)注程度幾乎到了“用放大鏡尋找”的地步，就要求砌體結(jié)構(gòu)從設(shè)計開始要了解裂縫產(chǎn)生的原理及防止或減輕裂縫的一些措施。

二、裂縫的分類

砌體結(jié)構(gòu)房屋在建成后墻身經(jīng)常會出現(xiàn)各式各樣的裂縫，裂縫根據(jù)是否因為受力而產(chǎn)生分為受力裂縫和變形裂縫。各種荷載直接作用下墻體產(chǎn)生的裂縫稱為受力裂縫。墻體因干縮、溫度變化、地基沉降不均勻等產(chǎn)生的裂縫稱為變形裂縫。根據(jù)相關(guān)資料調(diào)查顯示，砌體結(jié)構(gòu)的裂縫80%以上為變形裂縫，其中溫度裂縫更為突出。

三、變形裂縫產(chǎn)生的原因

1、干縮變形產(chǎn)生的墻體裂縫

燒結(jié)磚是燒結(jié)而成的，成品的干燥收縮性很小，但現(xiàn)階段砌體結(jié)構(gòu)的墻體塊體材質(zhì)大多為混凝土制品，如混凝土普通磚、混凝土多孔磚、混凝土砌塊、輕集料混凝土砌塊等，這些都是混凝土拌合物經(jīng)澆筑、振搗養(yǎng)護(hù)而成的，混凝土在凝固硬化過程中會因因失去水分而體積變小收縮。混凝土砌塊出釜28天后，收縮漸漸穩(wěn)定，其間干縮率為0.03%～0.035%，上墻砌成砌體后，會繼續(xù)干縮，干縮率約為0.018%～0.07%左右。此時在砌體內(nèi)部會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，若收縮應(yīng)力大于砌體的抗拉、抗剪強度時，砌體就會產(chǎn)生裂縫。這種干縮裂縫不光出現(xiàn)在外墻，內(nèi)墻亦會出現(xiàn)。砌塊砌體房屋由于底層在地面以下的砌塊受到土壤的保護(hù)，干縮變形非常小，故此種裂縫主要表現(xiàn)在底部幾層較長墻體的中部，會出現(xiàn)豎向裂縫，愈往上愈輕。

2、溫度變形產(chǎn)生的墻體裂縫

混凝土磚、砌塊的線膨脹系數(shù)為10x106/℃，對溫度的敏感度比較高。盡管此種砌體的線膨脹系數(shù)與屋面混凝土現(xiàn)澆板的線膨脹系數(shù)相同，但在陽光照射下特別是在夏季，兩者之間還是存在著溫差，在夏季的陽光照射下，屋面上溫度能達(dá)到40℃～50℃，但是其下的外墻外側(cè)溫度約在30℃～35℃，兩者之間相差約10℃左右，這樣的溫差導(dǎo)致兩者的溫度變形不協(xié)調(diào)，墻體產(chǎn)生裂縫，即當(dāng)外界溫度較高時，屋面現(xiàn)澆板受40℃～50℃的熱量膨脹比較大，墻體受30℃～35℃的熱量而膨脹比較小，使得屋蓋膨脹受墻體的制約而受壓，墻體因屋蓋的膨脹而受拉、受剪。因此，頂層墻體的兩端受力最大，在窗洞口對角線出現(xiàn)八字形裂縫，也會在屋面現(xiàn)澆板下口與墻體交接處（有屋面圈梁時在圈梁下口）出現(xiàn)水平裂縫，這種裂縫會因屋面保溫效果越差越明顯。內(nèi)墻的這兩種裂縫比外墻亦更明顯（這是因為內(nèi)墻與屋面現(xiàn)澆板的溫差比外墻更大）。溫度變形裂縫的規(guī)律是房屋兩端重中間輕，頂層重底層輕，向陽面重背陽面輕。

3、不均勻沉降引起的墻體裂縫

房屋的不均勻沉降主要有兩種情況：第一是地基不均勻（房屋范圍內(nèi)地基的性質(zhì)不同），第二是不均勻的荷載，房屋的局部部位荷載差別較大，導(dǎo)致荷載大的部位地基沉降大，荷載小的部位地基沉降小。若房屋兩端沉降大時會產(chǎn)生彎曲破壞，裂縫產(chǎn)生在房屋中部頂層并向下延伸；若房屋中間沉降大時會產(chǎn)生反彎曲破壞，裂縫產(chǎn)生在房屋中間底部底層并向上延伸；若房屋的左右兩邊沉降不一致則會產(chǎn)生剪切破壞，裂縫會產(chǎn)生頂層的窗洞口和底層的窗洞下口八字形。

三、防止墻體裂縫的主要措施

1、首先為了避免房屋過長由于砌體的干縮或者溫度變形引起墻體裂縫，規(guī)范規(guī)定了不同情況下房屋伸縮縫的最大距離，詳見表一。

對于燒結(jié)磚，配筋砌塊砌體房屋取表中數(shù)值，對于混凝土磚、砌塊則取則取表中數(shù)值乘以0.8系數(shù)，若墻體有可靠外保溫措施時可取表中數(shù)值。

2、溫度變形引起的頂層墻體裂縫防止措施有：

1）屋面設(shè)置效果較好的保溫隔熱層，這樣能減少屋面現(xiàn)澆板與其下墻體的溫差，是“防”的較直接的措施。

2）屋面上剛性面層或砂漿找平層設(shè)置分格縫，其間距不宜大于6m，縫寬度不小于30mm，與女兒墻隔開。

3）減小屋蓋剛度（采用裝配式屋蓋），這樣屋面就不會施加給墻體因溫差變形帶來的拉力。

4）頂層墻體設(shè)置內(nèi)外墻拉通的圈梁，同時墻體內(nèi)設(shè)置水平拉筋，同時門窗洞口的過梁上方墻體內(nèi)設(shè)鋼筋網(wǎng)片。這是“抗”的措施。

5）頂層墻體的砌筑砂漿不低于M7.5級，即增加墻體的抗拉、抗剪強度。

6）對頂層的墻體施加豎向的預(yù)應(yīng)力。

3、底層墻體裂縫防止措施有：

1）加大地圈梁的剛度，以抵抗地基沉降不均勻而產(chǎn)生裂縫。

2）底層窗洞下墻體內(nèi)配筋，以抵抗地基沉降不均勻而使窗下墻帶受到反拱以致窗臺處開裂。

四、結(jié)語

砌體結(jié)構(gòu)的墻體開裂是工程質(zhì)量的通病，但如果設(shè)計單位在設(shè)計過程中能對不同情況下采取相應(yīng)的措施，盡量減少變形裂縫的產(chǎn)生，則能減少以后群眾因墻體裂縫的投訴，亦能增加社會和諧與穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50003-2011.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.北京：中國建筑工業(yè)出版社.2011.

[2]混凝土與砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計（第二版）.北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社.

[3]砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范理解與應(yīng)用（第二版）（按GB50003-2011）.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.