1、砌体结构裂缝及控制措施摘要：本文在简要总结分析国内砌体裂缝，针对性地提出了砌体结构裂缝控制的具体构造措施建议 关键词：砌体； 受力裂缝；非受力裂缝；裂缝控制措施 中图分类号：TV543+.6 文献标识码： A 1.裂缝的类型及成因 产生砌体结构裂缝的原因很多，如不均匀沉降、温度变化导致的热胀冷缩、干缩变形等，或是各种因素的综合作用结果。按裂缝的成因，墙体裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝两大类。各种直接荷载作用下，墙体产生的裂缝称为受力裂缝，而砌体因收缩、温度、湿度变化、地基沉陷不均匀等引起的裂缝是非受力裂缝，又称为变形裂缝。 1.1 受力裂缝的产生主要是砌体结构设计中墙体在外荷载作用下的承载力没
2、达到规范所要求的强度，墙体由于外荷载产生的内应力超过了墙体自身可承受的极限而开裂。受力裂缝破坏基本上分为受压、受拉、受弯和受剪破坏：受压破坏时裂缝成竖向平行分布。受拉破坏时可分为沿齿缝开裂和沿墙面垂直开裂。当砖块的强度等级较高而砂浆的强度较低时，砖体的抗拉强度大于该切向的粘结强度，砌体沿着与砂浆的交接面处处形成齿状裂缝，墙体开裂破坏。反之，砖体的抗拉强度小于交接面处的粘结强度，易形成自上而下贯穿墙体的垂直裂缝，墙体开裂。受弯裂缝破坏与受拉相似。砌体局部受压是常见的一种受力状态，如基础顶面的墙、柱的支撑处，梁或屋架端部的支撑处。 1.2 温度裂缝产生机理:对于砖砌体结构，混凝土由于温度改变而引起
3、的变化是砌体的两倍。当外界温度升高时,混凝土顶盖变形大，墙体变形相对较小，导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。使屋盖受压,墙体受拉、受剪。当约束条件下温度变形引起的温度应力足够大时,墙体就会产生温度裂缝。1.2.1 斜裂缝常见于建筑物顶层两端内外纵墙门窗洞的上下角上，对称产生，呈八字形，向下一层的斜裂缝比顶层裂缝小。这主要是由于屋面变形受到墙体的约束，屋面板对墙体顶端产生水平推力，使墙体与屋盖的接触面受剪。而剪力与屋盖挑檐或女儿墙的垂直压力构成了墙体双向应力，当主拉应力大于墙体的抗拉强度时，墙体便开裂。沿墙体分布的剪力大致为两端大，中间小，由于端部正应力小，其主拉应力接近于剪应力，使横墙及
4、内外纵墙端部出现八字形裂缝。 1.2.2 竖向裂缝常见于门窗间墙上，情况严重的还会延至以下几层，甚至出现贯通房屋全高的竖向裂缝。这是因为从屋盖传给墙体的主拉应力，在门窗洞口处约为平均应力的两倍，窗间墙一般比较薄弱，当窗过梁搁置在窗间墙的两端，搁置处受过梁传来的局部压力较大，过梁在热胀冷缩的作用下，引起窗间墙受拉、受剪的动力较大，易产生垂直竖向裂缝。 1.2.3 水平裂缝常发生在屋顶圈梁下的水平砖缝中，有的在建筑四角形成包角裂缝，即会在两端间四周墙上有一圈水平裂缝。当纵墙门窗洞口多时，水平裂缝常发生在门窗洞口上的砖缝中。以上两种裂缝是由于屋盖的热胀冷缩作用，墙体内产生水平轴压力和偏心弯矩，当应力
5、大于砌体的拉力时，在薄弱的水平砖缝中就会产生水平裂缝。 1.3 地基不均匀沉降裂缝的形态是多种多样的，有的裂缝尚随时间长期变化，裂缝较宽。沉降大处地基会产生局部凹陷，此时其上部荷载只能由砖砌体承担，则砖砌体上产生了附加拉力和剪力，当该应力大于砖砌体的承载能力时会出现裂缝。这类裂缝大多会发生在底层，在顶层大量的竖向裂缝或接近竖向裂缝，在底层多数为斜裂缝。 1.3.1 斜裂缝常见于房屋底部,通过门窗口，与地面成 45角，少数有可能向上延伸到二层。这类破坏可近似的按弯曲破坏进行分析，如建筑中部沉降大，而端部沉降小,使建筑物产生正弯矩，结构中下部受拉，端部受剪，墙体由于剪力形成的主拉应力破裂。 1.3
6、.2 竖向裂缝常见于底层窗下墙的中部，裂缝上端宽下端细。原因是窗下墙两端在窗间墙上部的集中荷载作用下，使窗下墙的两端受的压力大，地基压缩下降量大，而中部向上弯曲，产生弯曲裂缝。 1.3.3 水平裂缝常见于窗间墙上下灰缝，沉降大的一端，在窗间墙的下面灰缝中产生水平裂缝，沉降小的一端水平裂缝在窗间墙的上面。究其原因，建筑物沉降单元上部受到阻力作用时，使窗间墙承受较大的剪应力，当剪应力大于砌体的抗剪强度时产生裂缝。 2.防止墙体开裂的具体构造措施建议 墙体结构裂缝一旦产生，就会降低建筑物的使用功能，严重裂缝还会影响结构安全，同时对裂缝进行“加固补强”困难较大，因此防止、控制砌体结构产生裂缝是十分重要
7、的，尤其是在地震区更为重要，否则将产生严重后果。 2.1 从计算角度控制 由于砌体裂缝主要是由间接作用引起的，而温度变化与材料胀缩系数不同等间接作用引起的砌体附加应力的定量计算目前尚无统一的规范，因此设计人员应根据当地的实际情况，对间接作用可能引起的附加应力给予充分考虑和计算，并对砌体强度进行分析计算，以减少在通常温差下变形裂缝的产生。 2.2 规范结构控制 为控制裂缝的产生，在建筑物的平面布置设计中，结构的平面形状应力求规则对称，如平面形状不规则，应尽量采用“伸缩缝”将其分成若干独立规则单元， “以放为主，抗放兼施” ，以避免由于墙体温度变化产生竖向开裂。对伸缩缝的设置，设计规范的规定一般较
8、灵活，没有严格和明确规定，设计方法均由设计人员自行处理。根据多年实际经验，只要按规范每隔一定距离留一条“伸缩缝” ，按“留缝就不裂”的简单方法，在一般情况即可得到基本控制。在建筑物的竖向设计时，应力求按竖向规范规则，尽可能不出现错层，以避免由于温度变化产生的水平裂缝。 2.3 构造控制 （1）设置钢筋混凝土圈梁，提高墙体的整体性。在建筑顶层每个开间、在错层处及屋面不等高处必须设置圈梁；顶层外圈梁应设计为暗圈梁，不应外漏，这样可使外圈梁免受阳光直接照射或大气影响；无论“女儿墙”高低，均要设置钢筋混凝土压顶圈梁，并与“构造柱”连为整体，以抵抗裂缝的产生。 （2）除了根据规范要求设置“构造柱”外，在
9、“L ”I“”L平面形状中的纵横墙交接处必须设置“构造柱” ，以提高建筑物的整体刚度和墙体的可延性，约束墙体裂缝的扩展。 （3）提高屋面板的整体性。屋面板最好采用现浇板，或在预制屋面板上增加现浇层；在预制屋面板与外纵墙间设置现浇板带，预制屋面板间设置现浇板缝梁，使屋面成整体式装配。 （4）在房屋顶层端部 12 开间范围内的墙体采用配筋砌体，即每隔8 皮砖在水平灰缝内加配 26 钢筋，并在 12 开间范围内拉通，与“构造柱”钢筋结合。顶层用砖不应低于 MU7 .5，砌筑砂浆强度不应低于M5，以提高墙体坑裂能力。 （5）屋面“挑檐”为外露结构，在一天内的温度变化较大，不仅本身容易开裂，而且对墙体开
10、裂也有一定的影响，故应适当增加“挑檐”纵向配筋并增设“变形缝”或 “后浇带” ，以减少收缩。 “后浇带”的做法是在其纵向受力较小的中间适当部位，预留 300mm 宽的“后浇带” ，用钢筋贯通，在施工 4060 天后再二次浇筑，以起到先放后抗的控制作用。（6）重视屋面保温。选择屋面保温层时，适当加厚或选用保温隔热性能良好的材料。对屋面保温层必须按建筑节能标准进行热工计算，进一步提高屋面保温层的保温隔热性能。屋面保温不好是屋面板产生温度应力的直接原因，严重时会导致顶层墙体开裂或屋面漏水。保温层应做至“挑檐”或檐沟处，以防止混凝土结构外漏，有条件者必须增设、架空隔热层。 3.加固处理方法 采取砌体灰
11、缝中嵌筋法：将裂缝墙体灰缝剔除，用空压机吹扫干净灰缝，用结构胶将 6 钢筋嵌入灰缝中，外抹水泥砂浆保护层，可有效抑制墙体裂缝达 2 倍以上强度。此方法施工简单且有效提高了砖砌体抗裂缝能力。砌体墙外贴钢筋网片，喷射细石混凝土，增加砖砌体整体刚度，抑制裂缝发展，但此方法施工工艺复杂，施工作业面大，施工周期长。综上所述，施工中应采取多种方法结合的措施减少温度缝的产生，产生裂缝后可根据现场情况进行加固补强。 4.结束语 通过对温度裂缝、地基不均匀沉降裂缝的分析，提出了一些控制措施，对具体工程，应该具体分析，结合实际，采用不同的控制方法，来达到较好的效果。控制裂隙的产生和扩展，是建筑工程中必不可少的一个重要环节，应引起足够重视，尤其在当前建筑物普通向高层、大型化发展的形势下，制定一项统一的规范和技术标准已迫在眉捷。控制裂隙，重点在防，并需要从设计、施工上共同努刀，采取有针对性的防裂措施，加大主动控制的力度，才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定，做到设计与施工紧密配合，控制裂隙是完全可以做到的。实践证明，过去许多工程凡是采取了控制裂隙措施的，一般都取得了良好效果。参考文献： 1唐岱新，龚绍熙，周炳章.砌体结构设计规范理解与应用.中国建筑工业出版社，2002M 2王铁梦.工程结构裂缝控制. 中国建筑工业出版社，1997M
