磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的原因及防控

　　張洪濤

　　摘要：磚混結(jié)構(gòu)是磚砌體和混凝土這兩種材料混合建造的結(jié)構(gòu)，由于其造價(jià)低、取材方便、性能良好而廣泛用于中小城市七層以下的住宅、公寓和公共建筑。磚混結(jié)構(gòu)在建設(shè)和使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不同程度、不同形式的裂縫，這已經(jīng)成為一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象。文章從對(duì)磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的現(xiàn)狀調(diào)查入手，深入的分析了墻體裂縫的分布情況及形成原因，并給出了合理解決建議。

　　關(guān)鍵詞：磚砌體;磚混結(jié)構(gòu);墻體裂縫

　　1.磚混結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)與不足

　　墻體是建筑物的重要組成部分，對(duì)建筑物起承重及圍護(hù)結(jié)構(gòu)，其質(zhì)量好壞對(duì)建筑物的影響不容忽視。用磚砌體做承重內(nèi)外墻、鋼筋混凝土做樓板的磚混結(jié)構(gòu)房屋在我國(guó)住宅建筑中占較大比重，這是因?yàn)樗�具有：易于取材，施工方�?材料性能穩(wěn)定;保溫隔熱性能好等優(yōu)勢(shì)。但磚混結(jié)構(gòu)也有：磚混結(jié)構(gòu)自重大; 工作量大，勞動(dòng)強(qiáng)度高，生產(chǎn)效率低; 抗震性能差; 燒制粘土磚大量占用農(nóng)田等不足之處。

　　磚混結(jié)構(gòu)材料本身抗拉、抗剪強(qiáng)度低，在溫度和地基變形等外界條件下容易產(chǎn)生裂縫，而裂縫的形成對(duì)房屋的外觀和使用造成了非常不好的影響。造成磚混結(jié)構(gòu)房屋的墻體裂縫主要有以下幾種原因。第一，當(dāng)外界環(huán)境的變化引起構(gòu)件的變形受到約束，或由于溫度差異，而使墻體不同部位具有不同的溫度變形時(shí)，都會(huì)在墻體中產(chǎn)生附加應(yīng)力，之后便引起主拉應(yīng)力斜裂縫或形成剪應(yīng)力水平裂縫。第二，由沉降引起的裂縫中，主要是由于地基不均勻下沉引起的。在窗洞口較大時(shí)，地基不均勻下沉易在窗臺(tái)下產(chǎn)生豎向裂縫;地基中局部軟硬不均或建筑物荷載相差懸殊引起地基局部沉降時(shí)，建筑物的局部沉降較大，引起的主拉應(yīng)力破壞形成局部的斜裂縫。第三， 工程施工階段是使業(yè)主及工程設(shè)計(jì)意圖最終實(shí)現(xiàn)并形成工程實(shí)體的階段，也是最終形成產(chǎn)品質(zhì)量和工程項(xiàng)目使用價(jià)值的最重要階段。在對(duì)一些資料的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，報(bào)道普遍認(rèn)為施工質(zhì)量對(duì)裂縫的影響十分明顯，尤其是住戶(hù)，把所有的裂縫原因全歸罪于施工質(zhì)量，雖然這種看法具有片面性和不確切性，但這也反映了用戶(hù)對(duì)施工質(zhì)量的信任程度和對(duì)質(zhì)量的要求。

　　2.磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的現(xiàn)狀

　　從近年來(lái)的有關(guān)磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫的報(bào)道可以看到，墻體裂縫問(wèn)題已經(jīng)成為一個(gè)普遍問(wèn)題。裂縫的形式、部位等大同小異，引起裂縫的原因也是多種多樣的，現(xiàn)在一般討論的是溫度應(yīng)力、地基不均勻沉降、局部承載力不足、設(shè)計(jì)施工等原因引起的墻體裂縫。在我國(guó)，特別是中西部小城市，磚混結(jié)構(gòu)仍為主要的建筑結(jié)構(gòu)形式。中南地區(qū)地處亞熱帶，夏季炎熱，冬季寒冷。在炎熱的夏季，日照時(shí)間長(zhǎng)，屋面溫度達(dá)60--70℃，而墻體溫度只有約40℃;北方地區(qū)，氣候干燥，降水量小，且由于受全球氣溫變暖的影響，高溫天氣增多，年溫差大，夏季日溫差也較大。尤其是處在海拔較高的地區(qū)，晝夜溫差大，冬季室內(nèi)外溫差高達(dá)40℃左右。室內(nèi)外的這種溫差，使磚混結(jié)構(gòu)房屋的墻體和屋面板間產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的溫度變形，建筑物如果長(zhǎng)期處在這種環(huán)境中，最易產(chǎn)生溫差裂縫;根據(jù)近年來(lái)所搜集的來(lái)自全國(guó)各地的有關(guān)磚混結(jié)構(gòu)墻體裂縫的報(bào)道可以看出，多層磚房的墻體開(kāi)裂已經(jīng)是一個(gè)較為普遍的問(wèn)題，也是一個(gè)值得關(guān)注和研究的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，磚混結(jié)構(gòu)房屋墻體裂縫問(wèn)題是目前比較普遍的工程問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員一般采取一些有針對(duì)性的預(yù)防措施，以減少控制裂縫的產(chǎn)生發(fā)展。但此類(lèi)裂縫還是屢屢出現(xiàn)，因此如何采取措施有效地減少或防止裂縫的發(fā)生，是擺在工程設(shè)計(jì)人員面前一個(gè)急需解決的問(wèn)題。

　　3.裂縫形成的原因及控制建議

　　3.1基礎(chǔ)縱橫墻的失控及建議

　　磚混結(jié)構(gòu)房屋中所采用的基礎(chǔ)形式以墻下條形基礎(chǔ)為多，按常規(guī)方法設(shè)計(jì)時(shí)，條形基礎(chǔ)底面寬度是由基礎(chǔ)頂面的荷載和地基承載力決定的，即根據(jù)豎向力的平衡條件，求出各墻段下單位長(zhǎng)度的基礎(chǔ)寬度。但是條形基礎(chǔ)的縱橫交接處由于兩向重疊，如按縱橫向各自所承受的荷載分別計(jì)算基礎(chǔ)寬度，則所得出的基礎(chǔ)面積實(shí)際上小于上部結(jié)構(gòu)所需要的基礎(chǔ)面積，以至此處應(yīng)力較別處大。如不作調(diào)整，僅根據(jù)由縱橫向分別算得的寬度設(shè)計(jì)，相交處基礎(chǔ)因面積減小而使基底反力增大，該處地基沉降會(huì)比別處大，容易引起相應(yīng)墻體產(chǎn)生裂縫。這種情況在地基承載力較低、基礎(chǔ)寬度較大時(shí)，表現(xiàn)更為突出。忽略這種基礎(chǔ)面積重疊計(jì)算可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)處于不安全狀態(tài)。要對(duì)縱橫墻相交部位的基礎(chǔ)寬度進(jìn)行修正，使基礎(chǔ)得到近似合理的截面尺寸。這種方法簡(jiǎn)單方便，但經(jīng)驗(yàn)性強(qiáng)。磚混結(jié)構(gòu)的條形基礎(chǔ)是在假定基底反力均勻分布和“基底總面積的形心與基頂總荷載的重心相重合”時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算的，所以只需要考慮力的豎向平衡。但是在一般的基礎(chǔ)工程中，不會(huì)對(duì)基礎(chǔ)尺寸進(jìn)行局部放大，這在工程施工中是行不通的，所以該方法只能用于理論研究。

　　3.2局部基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)的失控與建議

　　一般磚混結(jié)構(gòu)房屋為了追求大空間效果，將進(jìn)入餐廳、門(mén)廳等處設(shè)計(jì)成大洞口，較大洞口處由于無(wú)墻體，上部荷載不直接作用在基礎(chǔ)上，而是通過(guò)洞邊柱、墻體將洞口上部荷載傳至縱橫墻基礎(chǔ)上，靠近洞邊荷載最大，如果此處仍然按均勻荷載狀況做成等寬的墻下條形基礎(chǔ)，則會(huì)形成洞口跨靠近中部的基礎(chǔ)不能發(fā)揮全部作用，而靠近洞邊的基礎(chǔ)面積又不足的現(xiàn)象。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證基礎(chǔ)的整體性，此處基礎(chǔ)應(yīng)連續(xù)布置,不得斷開(kāi)或缺省，故此處設(shè)聯(lián)系基礎(chǔ)。聯(lián)系基礎(chǔ)上部無(wú)荷載傳下來(lái)，如果聯(lián)系基礎(chǔ)寬度設(shè)置不當(dāng)時(shí)，在發(fā)生地基變形時(shí)，聯(lián)系基礎(chǔ)底面的地基變形必然小于其相鄰內(nèi)縱墻下基礎(chǔ)，當(dāng)沉降差在相鄰墻體中引起的應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度時(shí)，該相鄰墻體上容易產(chǎn)生裂縫。

　　3.3伸縮裂縫的失控及建議

　　磚混結(jié)構(gòu)中，建筑物單體超長(zhǎng)按規(guī)范規(guī)定必須設(shè)伸縮縫，該建筑物在施工階段，伸縮縫處縱橫墻相交的內(nèi)縱墻墻上出現(xiàn)裂縫。伸縮縫處縱橫墻相交的內(nèi)縱墻體上出現(xiàn)的裂縫，就現(xiàn)行規(guī)范來(lái)說(shuō)，是無(wú)法避免的。由于現(xiàn)行規(guī)范的不完善及各種突發(fā)情況的影響，無(wú)法確切的對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行研究并解決，但是，在廣大工程設(shè)計(jì)人員和專(zhuān)家學(xué)者的不斷努力下，現(xiàn)行規(guī)范會(huì)不斷更新，該類(lèi)問(wèn)題也會(huì)得到妥善的解決。

　　3.4新老建筑物相鄰處基礎(chǔ)設(shè)計(jì)失控及建議

　　在城市中為了節(jié)約土地，往往新建建筑物離原有舊建筑物較近。特別是在舊城改造中，拆除部分舊房并在鄰近建造新房屋的情況很多。如果新老建筑物相鄰處基礎(chǔ)處理不當(dāng)，緊鄰新建筑物的舊建筑物橫墻往往會(huì)發(fā)生傾斜和水平裂縫，縱墻出現(xiàn)斜裂縫，當(dāng)傾角較大時(shí)，房屋上部縱橫墻連接處將發(fā)生豎向裂縫，嚴(yán)重的則引起房屋局部倒塌。針對(duì)這類(lèi)問(wèn)題，現(xiàn)行規(guī)范給出了一些控制措施，只要采用合理的設(shè)計(jì)，這類(lèi)問(wèn)題是可以得到解決的。

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