關(guān)于混合結構房屋墻體產(chǎn)生裂縫的分析

【摘 要】混合結構房屋墻體常產(chǎn)生一些性質(zhì)不同的裂縫，輕者會(huì )影響建筑物的外形美觀(guān)和使用功能，損害結構整體性，降低建筑物壽命；重者會(huì )使建筑物失去使用價(jià)值，甚至還會(huì )導致建筑整體倒塌的重大質(zhì)量事故。因此，墻體裂縫應引起工程人員的注意，從設計和施工上采取相應措施減少或避免裂縫的產(chǎn)生。 

     近年來(lái)，高層建筑離人們的生活越來(lái)越近，但高層建筑造價(jià)高、運行費用高。多層混合結構房屋仍以其造價(jià)低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛地服務(wù)于我們的生產(chǎn)、生活。砌體結構建筑雖然已廣泛應用，但其材料脆性大，抗剪強度差，在地基沉降、溫度應力以及其它多種荷載的作用下，墻體容易出現裂縫。若建筑物出現裂縫，輕者影響其美觀(guān)和使用；重者造成建筑物的傾覆，給國家和人民生命財產(chǎn)造成嚴重損失，因此必須引起高度重視。 
一、地基不均勻變形引起的墻體裂縫 
1.1 地基不均勻沉降引起的墻體裂縫形態(tài) 
由于地基不均勻變形使得上部結構產(chǎn)生附加應力從而引起墻體開(kāi)裂。地基產(chǎn)生不均勻沉降的主要原因有：（1）土的高壓縮性、黃土的濕陷性、膨脹土及軟硬不均等；（2）荷載分布不均勻或建筑物體型復雜等。當地基的變形超過(guò)了建筑物承受能力時(shí)，導致建筑物開(kāi)裂損壞。 
混合結構房屋對地基不均勻變形是很敏感的。沉降大的部分砌體與沉降小的部分砌體會(huì )產(chǎn)生相對位移，從而使砌體中產(chǎn)生附加的拉應力或剪應力，當這種附加應力超過(guò)砌體的強度時(shí)，砌體中便產(chǎn)生相對裂縫。出現的裂縫一般都是斜向的，且多發(fā)生在門(mén)窗洞口上下處。 
1.2 預防措施 
1）建筑物的體型力求簡(jiǎn)單與合理設置沉降縫 
建筑物的體型是指其平面形狀和立面高差。特別是在軟弱地基上，復雜體型建筑物的整體剛度常常會(huì )被削弱，局部產(chǎn)生應力疊加而導致地基不均勻變形。當建筑物體型比較復雜時(shí)，應根據其平面形狀和高度差異情況，依據《建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）》，在適當部位設置沉降縫，將建筑物劃分成若干個(gè)長(cháng)高比小、體型簡(jiǎn)單、整體剛度好、結構類(lèi)型相同、自成沉降體系的獨立單元。 
2）加強上部結構的剛度與增強墻體的抗拉（剪）能力房屋上部結構剛度增強時(shí)，可在一定程度上減少由于地基的不均勻下沉而導致的裂縫及裂縫的寬度。故宜在基礎頂面附近、門(mén)窗頂部、樓（屋）面處設置圈梁，且每道圈梁應貫通外墻、承重內縱墻及主要橫墻，并在平面內形成閉合的網(wǎng)狀系統，以增強建筑物的整體性。施工中嚴格執行《砌體工程施工質(zhì)量驗收規范（GB 50203-2002）》，如在轉角及縱橫墻連接處設置拉結鋼筋，磚提前1～2d澆水濕潤，使用和易性好的混合砂漿砌筑，從而提高灰縫的砂漿飽滿(mǎn)度以及磚之間的粘結力等，達到提高墻體抗拉（剪）能力的目的。 
1.3 豎向裂縫 
（1）當房屋出現正八字縫和倒八字縫時(shí)，若房屋的日I度較弱，隨著(zhù)沉降的加劇，會(huì )在八字縫的中間出現一些豎向裂縫，一般是由砌體內的主拉應力大于砌體的抗拉強度引起的。 
（2）房屋大窗臺下的豎向裂縫，是因為窗間墻下基礎的沉降量大于窗臺下基礎的沉降量，使窗臺墻產(chǎn)生反向彎曲變形而開(kāi)裂。地基不均勻沉降引起的裂縫分布與墻體的高寬比有密切關(guān)系，因橫墻的有效寬度大于縱墻，所以大部分裂縫發(fā)生在縱墻上；地基不均勻沉降引起的裂縫分布與地基沉降分布曲線(xiàn)密切相關(guān)：當沉降分布曲線(xiàn)為凹形時(shí)，裂縫較多地發(fā)生在房屋上部，裂縫寬度上大下小。另外地基不均勻沉降引起的裂縫分布與墻體的受力特點(diǎn)密切相關(guān)；在門(mén)窗洞口處、平面轉折處、層高變化處，由于應力集中，往往容易出現裂縫。 
1.4 預防措施 
為了防止地基不均勻沉降引起的墻體開(kāi)裂，首先應處理好不均勻地基，且應將地基處 
理和建筑物結構的設計處理結合起來(lái)考慮。在建筑物結構的設計處理方法上有：改變建筑物體型、簡(jiǎn)化建筑平面、合理設置沉降縫、加強房屋的整體剛度、限翩建筑平面的長(cháng)寬比、采用輕型結構等。 
二、溫度變化引起的墻體裂縫 
建筑材料均有熱脹冷縮性質(zhì)，它們的線(xiàn)膨脹系數是不相同的，有的差異很大。因而，混合結構房屋的磚砌體和與之相連的混凝土梁、板等，會(huì )由于溫度高低差異的影響而出現不均勻的伸縮，導致墻體出現裂縫。 
2.1溫度變化引起的墻體裂縫形態(tài) 
磚墻的線(xiàn)膨脹系數僅是混凝土的1/2（混凝土的線(xiàn)膨脹系數為10X10-6/℃，磚墻的線(xiàn)膨脹系數為5×10-6/℃）；夏季屋面和墻體所接受的太陽(yáng)輻射不同，溫度差異較大，結果是磚墻因溫度升高而產(chǎn)生的伸長(cháng)值小于屋面梁板的伸長(cháng)值，導致屋面頂板對墻體產(chǎn)生了水平推力，致使墻體開(kāi)裂。典型的裂縫有：不開(kāi)洞的縱墻上出現正“八”字型斜裂縫，對于開(kāi)洞口的縱墻，常在洞口底面出現水平裂縫。 
2.2預防措施 
1）改變屋面梁板與墻體之間的變形約束條件 
對于處于高溫狀態(tài)的屋面板來(lái)說(shuō)，磚墻因溫度升高產(chǎn)生的伸長(cháng)值小于屋面梁板的伸長(cháng)值，此時(shí)，墻體就成了屋面梁板伸長(cháng)的連續約束體。因而在頂層墻體與屋面板之間設置柔性隔離層（如鋪設一層油氈等），給屋面梁板創(chuàng )造一個(gè)較為自由的變形條件，可防止或減少墻體開(kāi)裂。 
2）設置有效的架空隔熱層 
屋面溫度與頂層室內溫度越接近（溫差越/b），溫差應力就越小。設置有效的隔熱層，并保證隔熱層的施工質(zhì)量，以最大限度地起到隔熱作用，可大大減少屋面頂板與墻體的溫度差。同時(shí)屋面板表面的保溫、防水材料等宜用淺色材料，以減少吸收輻射熱。 
三、集中荷載作用引起的墻體裂縫及其預防 
3.1產(chǎn)生原因及形態(tài) 
在混合結構房屋中，常為獲得較大的跨度空間而設置兩端支承于墻體（包括窗間墻）簡(jiǎn)支梁，在支承處砌體呈現出局部受壓狀態(tài)，當集中荷載產(chǎn)生的局部壓應力超過(guò)砌體的抗壓強度 
時(shí)，墻體出現的豎直方向裂縫。 
3.2預防措施 
1）提高局部受壓區的抗壓強度 
在集中荷載作用下的墻體設置壁柱，可以增加砌體中未直接承受壓力的部分對局部受壓區的橫向變形約束（套箍強化）作用 ，從而提高局部受壓區的抗壓強度。 
2）增大局部受壓面積 
在梁下設置預制剛性墊塊或與梁端現澆成整體的墊塊，以增大局部受壓面積。當荷載較大時(shí)，應沿墻體橫向配筋或設置連續鋼筋混凝土梁（如圈梁）。 
3）精心施工，保證質(zhì)量 
因為砌體的抗壓強度主要取決于塊體（磚）的強度，而砌體抗拉、抗彎和抗剪強度主要取決于灰縫強度，即取決于灰縫中砂漿和塊體間的粘結力。因此，塊體（磚）和砂漿強度必須滿(mǎn)足設計要求，同時(shí)嚴格按《砌體工程施工質(zhì)量驗收規范》要求施工，保證質(zhì)量。 
四、結論 
在工程實(shí)踐中，多層混合結構房屋墻體產(chǎn)生的裂縫，往往不僅是單純的一兩種原因引起的，有時(shí)既有地基沉降原因，也有強度原因，甚至還有施工質(zhì)量等方面的綜合因素。只要我們在工程實(shí)踐中多注意收集裂縫產(chǎn)生和發(fā)展過(guò)程中的有關(guān)資料，找出其內在規律，相信一定會(huì )準確地找出裂縫產(chǎn)生的真正原因，為以后處理和預防多層房屋的裂縫積累經(jīng)驗提供依據。