砖混结构裂缝分析及控制

　　摘要：一直以来，砖混结构的房屋在我国的工业与民用建筑中占有了相当大的比重，此类建筑中最常见的问题就是墙体裂缝问题。裂缝的存在降低了墙体的质量，影响了结构的耐久性和正常使用，同时也给居住者在感观和心理上造成不良影响，因此砖砌体结构裂缝的控制已经成为设计和施工中的重要内容。
　　关键词：砌体；裂缝；产生；控制
　　一、裂缝的形式及产生原因的分析
　　砌体结构产生开裂的原因可分为两大类：一是由于受力产生的裂缝；二是非受力产生的裂缝。受力引起的裂缝是指结构构件在荷载（包括地震作用）作用下，其应力超过砖砌体材料强度产生的裂缝，这种裂缝对结构的危害很大，应当在设计时通过承载力计算避免这种裂缝的产生。非受力裂缝是由于温度变化、材料干缩、地基不均匀沉降等原因产生的，本文重点对非受力裂缝进行分析。
　　1、温度变化产生的裂缝
　　由于温差产生的裂缝主要是由外界温度变化，房屋墙体之间及墙体与屋面混凝土构件之间变形不协调引起的。钢筋混凝土屋面在太阳直射下的温度往往比气温高得多，而且屋盖的温度在昼夜也有较大的变化。由于钢筋混凝土的线膨胀系数与砌体结构不同（混凝土为砖的2倍），屋盖结构与墙体的刚度不同，当温度变化时，钢筋混凝土屋盖变形大，墙体变形小，屋盖的变形受到了墙体的约束。因而在屋盖中产生压应力，在墙体中产生拉应力和剪应力，房屋顶部墙体的温度应力最大。当墙体中的主拉应力或剪应力超过砌体的抗拉或抗剪强度时，在墙体中就会产生斜裂缝或水平裂缝。
　　由于温度变化和产生的裂缝主要发生在房屋的顶层墙体，包括纵横的八字缝、横墙上端的八字缝、屋盖与墙体之间的水平缝、纵横墙的包角裂缝、门窗洞边的正八字斜裂缝等。
　　2、材料干缩产生的裂缝
　　烧结黏结类制品的干缩变形较小，而且变形完成比较快，只要黏土砖出窑后不立即上墙，由于砖砌体干缩引起的附加应力可以不考虑。而砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，随着含水量的降低将产生较大的干缩变形。干缩变形的特征是早期发展较快，如砌块出窑后28d能完成干缩变形的50%左右，以后逐渐减慢。
　　材料干缩引起的裂缝的特点是分布广、数量多、裂缝的程度也较严重。裂缝形式表现为：屋顶圈梁下出现的水平裂缝和包角裂缝、房屋内外纵墙两端对称分布的倒人字裂缝、建筑一层或二层窗台边出现的斜缝或竖向斜裂缝，在墙面上出现的底部重而上部轻的竖向裂缝。
　　3、地基不均匀沉降产生的裂缝
　　房屋的上部荷载通过基础传给地基，墙体由于地基不均匀沉降引起的裂缝往往会产生在下列情况下：
　　（1）地基土层分布不均匀，土质差别较大时，房屋不但产生纵向弯曲，还会发生扭转，墙体的裂缝多而不均匀，裂缝相对集中在某些部分且宽度较大，墙体裂缝开裂的时间较长，可能会导致房屋的整体破坏。
　　（2）地基土软弱，房屋的高宽比较大时，房屋的沉降量大且不均匀，纵墙在自身平面内的抗弯刚度较小，调整不均匀沉降的能力较差，使墙体产生严重的开裂。
　　（3）房屋各部分的高度和荷载差异较大时，房屋的高低部分交界处和荷载轻重部分交界处，将产生较大的沉降差而引起墙体的开裂。
　　（4）房屋的平面形状复杂时，某些部位纵横墙的基础密集，使地基中的应力产生重叠，沉降量将大于其他部位，过大的沉降差会导致墙体产生开裂。
　　（5）房屋有相邻高低建筑物相邻较近，此种情况在基础设计时虽做调整，但未进行沉降计算也易产生裂缝。
　　二、裂缝控制措施
　　砌体结构产生裂缝的因素是多方面的，应当根据裂缝的性质和产生的原因有针对性地采取措施。
　　1、防止温度变化产生裂缝的措施
　　（1）屋盖上设置保温层或隔热层；也可采用架空隔热板，非常炎热的地区可以采用双层屋面。
　　（2）当房屋长度较长时，应设置伸缩缝，伸缩缝的最大间距应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》的要求。
　　（3）当现浇钢筋混凝土挑檐长度大于1.2m时，宜设置分隔缝，分隔缝的宽度不小于20mm，缝内采用弹性油膏嵌缝。
　　（4）顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，圈梁下部墙体内设置水平钢筋。
　　（5）女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4m，房屋顶层端部墙体内也要适当增设构造柱。
　　2、防止材料干缩产生裂缝的措施
　　（1）在墙体内设置控制缝：控制缝的间距对于有规则洞口外墙不大于6m，无洞外墙不大于8m及墙高的3倍，控制缝与墙转角的距离不大于4.5m，在外墙的高度和厚度突然变化处也应设置控制缝。控制缝可做成隐形，与墙体灰缝相一致，控制缝的宽度不大于12mm，控制缝内采用聚氨酯、硅树脂等弹性材料密封。竖向控制缝对于3层以下的房屋应沿房屋墙体的全高设置，对于大于3层的房屋，可仅在一层、二层及顶层墙体内设置。
　　（2）在灰缝内设置水平钢筋：顶层墙体有门窗洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置2～3道焊接钢筋网片或拉结钢筋，并伸到过梁两端墙内不小于600mm。在楼盖标高以上、屋盖标高以下第二、三道灰缝内设置水平钢筋，水平钢筋须采用焊接钢筋网片，网片的纵向钢筋不小于2φ5，横向拉结钢筋间距不大于200mm，灰缝内水平钢筋宜通长设置，当不能通长设置时，搭接长度不应小于300mm。也可在楼屋盖处、窗台下部等部位设置配筋带，配筋带的钢筋当墙厚为190mm时不应小于2φ12，当墙厚为240mm时不应小于2φ16。
　　（3）对于砌块、灰砂砖、粉煤灰砖等砌体，要严格控制块材出厂到砌筑时的时间不少于一个月，并控制块体砌筑时的含水率。
　　3、防止地基不均匀沉降产生裂缝的措施
　　（1）合理地进行房屋总体布置：房屋的平面力求简单，当体型复杂时，宜采用沉降缝将基划分成若干平面形状规则的单元；软土地基上房屋长高比不宜大于2.5，房屋各部分高差不宜过大，对于空间刚度较好的房屋，连接处的高差不宜超过一层，超过时宜采用沉降缝分开；相邻两幢房屋的高差较大时，基础之间应有一定的避让距离。
　　（2）加强房屋的整体刚度：设计时尽量将纵墙拉通，并隔一定距离设置一道与之相连接的横墙，可起到调整纵墙不均匀沉降的作用；通过设置钢筋混凝土圈梁，增强纵横墙的连接，增强房屋的空间刚度抵御房屋整体受弯时产生的拉应力，对于调整房屋不均匀沉降起到显著作用。
　　（3）合理地设置沉降缝：对于长度过大，平面形状复杂，同一建筑物地基处理方法不同和有部分地下室的房屋，都应从基础分开，设置沉降缝，使其各自沉降，以减少或防止裂缝产生。
　　（4）妥善处理软弱地基：通常可采用换土法，灰土挤密桩法，强夯法，大孔径灰土桩法等对地基进行处理。
　　综上所述，裂缝的产生原因多种多样，其危害性和处理方法不能一概而论，在具体处理时务必正确区分，对症防治，且以防为主，只要坚持对国家对人民积极负责的态度，认真切实查明原因，砌体裂缝问题就不难处理的。
　　参考文献：
　　[1]砌体结构设计规范（GB50003-2001）.中国建筑工业出版社.2002
　　[2]砌体结构设计手册.中国建筑工业出版社.2002