【正文】 體結(jié)構(gòu)裂縫已是工程技術(shù)人員不可忽視的重要課題。 對砌體結(jié)構(gòu)使用功能的影響 外墻、樓板和屋面結(jié)構(gòu)裂縫會影響結(jié)構(gòu)防水，造成房屋滲漏，明顯的結(jié)構(gòu)裂縫或較大的變形會影響建筑物的美觀。特別是隨著我國墻改、住 房商品化的進展，人們對居住環(huán)境和建筑質(zhì)量的要求不斷提高，對建筑物墻體裂縫的控制的要求更為嚴格。因此加強砌體結(jié)構(gòu)，特別是新材料砌體結(jié)構(gòu)的抗裂措施，已成為工程量、國家行政主管部門，以及房屋開發(fā)商共同關(guān)注的課題。 三、砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因 砌體結(jié)構(gòu)的房屋的裂縫一般是單因素典型裂縫，而這種裂縫的形態(tài)與產(chǎn)生的原因有較強的對應關(guān)系。 溫度裂縫 砌體結(jié)構(gòu)的房屋的裂縫一般多產(chǎn)生于房屋的頂層，特別是房屋兩端的縱橫墻體，裂縫沿屋頂圈梁與墻體交接面水平分布及墻體外角斜向分布，其次是門窗洞口 45 度斜向分布。 熱脹凍縮，是各種物質(zhì)的一個物理特征，各種 建筑 材料及其所形成的構(gòu)件也不例外。當外界溫度升高時，使屋蓋受壓，墻體受拉、受剪。 對于磚砌體的結(jié)構(gòu)，磚砌體的線膨脹系數(shù) 5 10－ 6，是混凝土的一半。使屋蓋受壓，墻體受拉、 受剪。 混凝土砌塊墻體的線膨脹系數(shù)與混凝土屋蓋相同。屋面最高溫度可達 40℃～ 50℃，而頂層外墻平均最高溫度約為 30℃～ 35℃。另外，從材料上看，相同砂漿強度等級下抗拉、抗剪強度混凝土砌塊比磚砌體小了很多，沿齒縫截面彎拉強度僅為磚砌體的 30％～ 35％，沿通縫彎拉強度僅為磚砌體的 45％～ 50％，抗剪強度僅為磚砌體的 50％～ 55％。 粘土和混凝土砌體都有與溫度變化成比例的特性，溫度變形的大小可以根據(jù)熱膨脹系數(shù) 計算 。 4 （ 1） 內(nèi)外縱墻和根墻的 “ 八 ” 字形裂縫。當溫度升高時，屋面板伸長比相應磚墻伸長大，使頂層墻體因屋面板的推力作用受拉和受剪。 （ 2）窗臺出現(xiàn)水平裂縫、斜裂縫。當溫度升高后屋面板伸長對墻產(chǎn)生水平推力，使窗臺部位的墻體內(nèi)側(cè)向外擴展，外墻在水平推力作用下發(fā)生側(cè)向彎曲而導致開裂。這種裂縫出現(xiàn)在屋面板底部，頂層 圈梁 底部墻體，門過梁上部墻體，裂縫有時貫通墻厚。 （ 4）女兒墻裂縫。形成這種現(xiàn)象的主要原因是：鋼筋砼屋蓋和屋面的水泥砂漿面層，在氣溫升高后的伸長比磚墻大，磚墻相對阻止屋蓋結(jié)構(gòu)和水泥砂漿面層伸長，因此屋蓋結(jié)構(gòu)和砂漿面層對墻體產(chǎn)生推力導致女兒墻開裂。 溫度裂縫是造成 墻體早期裂縫的主要原因，這些裂縫一般經(jīng)過一個冬夏之后才逐漸穩(wěn)定，不再繼續(xù)發(fā)展，裂縫的寬度隨著溫度變化而略有變化。因此，在設(shè)計中，應采取有效措施，防止溫度裂縫產(chǎn)生。由于地基沉降差異引起的裂縫多為斜裂縫，此類裂縫一般情況下裂而不鼓，往往貫通到基礎(chǔ)。在房屋縱橫墻地基不均勻沉降的情況下，將使墻體承受較大的剪切力，當結(jié)構(gòu)剛度稍差、施工 5 質(zhì)量和材料強度不能滿足要求時，會導致墻體開裂。 裂縫位置多數(shù)出現(xiàn)在房屋下部，少數(shù)可發(fā)展到 23 層；對等高的長條形房屋，裂縫大多出現(xiàn)在兩端附近；其他形狀的房屋，裂縫都在沉降變化劇烈處附近；一般都出現(xiàn)在縱墻上，橫墻上較少見。裂縫形態(tài)特征較長見的是斜裂縫，通過門窗口的洞口處裂縫較寬；其次是豎向裂縫，不論是房屋上部，或窗臺下，或貫穿房屋全高的裂縫，其形狀一般是上寬下細；水平裂縫較少見，有的出現(xiàn)在窗角，靠窗口一端裂縫較寬；有的水平裂縫是地基局部塌陷而造成的，縫寬往往較大。裂縫的發(fā)展變化隨地基變形和時間增長增長裂縫加大加多。建筑物特征往往是房屋長而不高，且地基變形量大；房屋剛度差；房屋高度或荷載差異大，又不設(shè)沉降縫；地基浸水或軟土地基中地下水位降低；在房屋周圍開挖土方或大量堆載；在已有建筑物附近新建高大建筑物。 （ 1） 墻體中下部區(qū)域的正八字裂縫 一般情況下，地基受到上部傳遞的壓力，引起地基的沉降變形呈凹形，常稱為“盆形沉降曲面”。這種沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的彎曲，產(chǎn)生正彎距。 由于墻體中上部受壓并形成“拱”作用，墻體裂縫越靠近地基和門窗孔越嚴重。 6 （ 2）墻體斜向裂縫 當?shù)鼗胁坑谢靥钌?、石，或中部地基堅硬而端部軟弱，或由于荷載相差懸殊，建筑物端部沉降大于中部時，會形成負彎距。局部的沉降不均不僅可以引起斜裂縫，由于垂直沉降還可能引起砌體的水平裂縫。其內(nèi)力和變形形態(tài)與土的性質(zhì)、建筑物與地基的剛度、基礎(chǔ)與建筑物的尺寸形狀、材料的彈塑性性質(zhì)、徐變等有關(guān)。只要變形是緩慢的，則多數(shù)建筑物能經(jīng)受較大的變形而不破壞。 （ 2） 建筑物的形狀 平面形狀復雜的建筑物，如“ I”、“ T”、“ L”、“ E”字形等，在縱橫單元交叉處基礎(chǔ)密集，地基附加應力重疊，使地基沉降量增大。因此，遇不良地基時，在滿足使用的情況下應盡量采用平面形狀簡單的建筑形式。比如發(fā)生在房屋底層窗臺處的豎向裂縫，多數(shù)是由于縱墻開窗較大，地基受荷載后變形不均勻，窗臺墻起到反梁的作用而引起的。 有些受力裂縫是由于地基沉降不均勻和溫度的雙重因素形成應力而產(chǎn)生的，我們把這種情形也歸為受力裂縫。所以，板在其他支座的約束下，由于混凝土內(nèi)部的拉應力的作用，加上混凝土現(xiàn)澆板受溫差作用的影響，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的拉應力在周圍支座的約束下，要求在現(xiàn)澆板的最薄弱位置釋放能量，于是在板跨中產(chǎn)生 裂縫。軸心受壓柱的裂縫往往在柱下部 1/3 高度附近，出現(xiàn)在柱上下端的較少。裂縫形態(tài)特征是受壓構(gòu)件裂縫方向與應力一 致，裂縫中間寬兩端細；受拉裂縫與應力垂直，較長見的是沿灰縫開裂；受彎裂縫在構(gòu)件的受拉區(qū)外邊緣較寬，受壓區(qū)不明顯，多數(shù)沿灰縫開展，磚砌平拱在彎矩和剪力共同作用下可能產(chǎn)生斜裂縫；受剪裂縫與剪力方向一致。裂縫的發(fā)展變化受壓構(gòu)件開始出現(xiàn)斷續(xù)的細裂縫，隨荷載或作用時間的增加，裂縫貫通，寬度加大而導致破壞。此類裂縫往往出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力較大或截面嚴重削弱的部位；超載或產(chǎn)生附加內(nèi)力的部位，如受壓構(gòu)件中產(chǎn)生附加彎矩等 。 干縮裂縫 砌體結(jié)構(gòu)中的混凝土相對于其他結(jié)構(gòu)更容易產(chǎn)生干縮裂縫。此類裂縫，無方向性，裂縫較細為 ～ 。陽臺欄板與磚砌體接槎處裂縫多由于混凝土二次澆筑引起。 燒結(jié)粘土磚，包括其它材料的燒結(jié)制品，其干縮變形很小，且變形完成比較快。但對這類砌體在潮濕情況下會產(chǎn)生較大的濕脹，而且這種濕脹是不可逆的變形。如砼砌塊的干縮率為 ～０． 4５ mm/m，它相當于 25～ 40℃ 的溫度變形，可見干縮變形的影響很大。干縮變形的特征是早期發(fā)展比較快，如砌塊出窯后放置 28d 能完成 50%左右 8 的干縮變形，以后逐步變慢，幾年后材料才能停止干縮。這類干縮變形引起的裂縫在建筑上分布廣、數(shù)量多、裂縫的程度也比較嚴重。另外不同材料和構(gòu)件的差異變形也會導致墻體開裂。當然裂縫的產(chǎn)生還與材料、施工、環(huán)境及荷載等因素有關(guān)，例如施工時，鋼筋的是否調(diào)直就是現(xiàn)澆板產(chǎn)生裂縫的一個重要原因。 因設(shè)計原因而引起的墻體裂縫 （ 1）在局部軟弱地基中如處理不當，則可能產(chǎn)生不均勻沉降，當上部結(jié)構(gòu)剛度不足以抵抗由不均勻沉降而產(chǎn)生的內(nèi)應力時，即發(fā)生開裂。 （ 3）由于相鄰建筑物基礎(chǔ)的影響，地基易產(chǎn)生附加沉降。 （ 5）砌體強度設(shè)計不足。 （ 7）大梁擱置在砌體上，砌體 局部承壓面不足或偏小，發(fā)生開裂。 其 它 原因產(chǎn)生的 裂縫 9 砌體結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生還與材料、施工、環(huán)境及荷載等因素有關(guān)，例如施工時，鋼筋的是否調(diào)直就是現(xiàn)澆板