師敏¹  馬迎²

（1.陜西省建筑科學(xué)研究院設(shè)計(jì)院 710082西安；

2.西部建筑抗震勘察設(shè)計(jì)研究院710054西安）

    我曾經(jīng)居住過(guò)一幢磚混結(jié)構(gòu)住宅西端且為頂層的單元房，當(dāng)時(shí)房間的內(nèi)縱墻、外縱墻、山墻及里側(cè)兩道內(nèi)橫墻均產(chǎn)生了正八字形（“左撇右捺”）斜裂逢，山墻半高處內(nèi)墻面還產(chǎn)生了一道通長(zhǎng)的水平裂縫。由于不清楚這些裂縫產(chǎn)生的原因及其對(duì)房屋結(jié)構(gòu)的危害程度，自然就在心理上存在一定的壓力，并引起了對(duì)相應(yīng)裂縫問(wèn)題的特別關(guān)注。通過(guò)對(duì)有關(guān)文獻(xiàn)及我院同事從事相關(guān)結(jié)構(gòu)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，在分析砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生溫度裂縫原因的基礎(chǔ)上，提出一些在設(shè)計(jì)上如何控制砌體結(jié)構(gòu)溫度裂縫的防治措施。

 

    1、正八字形斜裂縫

    正八字形斜裂縫均產(chǎn)于頂層房屋兩端的第1～第3個(gè)開間的內(nèi)外縱墻上，嚴(yán)重時(shí)可發(fā)展至第4、第5個(gè)開間的內(nèi)外縱墻，發(fā)展更嚴(yán)重時(shí)，可發(fā)展至頂層以下的一、二層的內(nèi)外縱墻（即頂層如為七層，則可發(fā)展至六層、五層）。但從總體上看，從上往下要逐步輕微一些。

 

    正八字形斜裂縫往往還產(chǎn)生于房屋進(jìn)深較大的頂層的山墻及所有的內(nèi)橫墻上。這些墻體正八字形斜裂縫，是砌體結(jié)構(gòu)最常見而典型的溫度裂縫。砌體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生墻體正八字形斜裂縫的主要原因：房屋夏季長(zhǎng)時(shí)間受陽(yáng)光輻射，屋面溫度往往要高出墻體溫度兩倍多達(dá)60⁰C以上，即使在冬季溫差較小時(shí)，由于鋼筋砼構(gòu)件的溫度線膨脹系數(shù)恰為磚砌體線膨脹系數(shù)的兩倍，所以屋面結(jié)構(gòu)的膨脹變形要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于墻體的膨脹變形。兩者變形不協(xié)調(diào)，所以屋面板變形的結(jié)果對(duì)墻體產(chǎn)生了很大的水平推力，從而使屋面構(gòu)件與墻體接觸面受剪（往往會(huì)形成圈梁底的水平裂縫），由于房屋頂層部位墻體正應(yīng)力（壓力）較小，所以會(huì)在墻體中產(chǎn)生主拉應(yīng)力大于砌體抗拉強(qiáng)度的正八字形墻裂逢。由屋面與墻體溫差所產(chǎn)生的水平推力是由房屋中部向房屋兩端逐漸發(fā)展的（橫墻則由中部向兩側(cè)外墻發(fā)展），所以內(nèi)外縱墻上的正八字斜裂縫的嚴(yán)重程度是由房屋兩端向內(nèi)逐漸遞減的。

 

    無(wú)論是房屋上部?jī)?nèi)外縱墻亦或是橫墻上的正八字形斜裂縫都與屋面材料及墻體材料的溫度線膨脹變形密切相關(guān)，所以其總體變化規(guī)律為！兩端重、中間輕；向陽(yáng)重、背陰輕；西端重、東端輕；夏季重、冬季輕。

 

    目前相關(guān)研究成果表明，溫度變化引起磚體結(jié)構(gòu)裂縫已經(jīng)不只是停留在定性分析階段，其中王鐵夢(mèng)專著《建筑物的裂縫控制》一書已經(jīng)提出了較精確的用于定量計(jì)算的理論計(jì)算公式。

 

    2、頂層山墻內(nèi)墻面的通長(zhǎng)水平裂縫

    砌體結(jié)構(gòu)房屋頂層山墻內(nèi)墻面半高處的通長(zhǎng)水平裂縫是砌體結(jié)構(gòu)房屋常見的典型的溫度裂縫之一。其產(chǎn)生的原因也是由于屋面結(jié)構(gòu)膨脹變形遠(yuǎn)大于頂層縱向墻體的膨脹變形而使山墻產(chǎn)生了由里向外的側(cè)向彎曲變形，由于山墻半高處正應(yīng)力逐步減小而形成了該處內(nèi)墻面大于砌體彎拉強(qiáng)度的彎拉應(yīng)力，從而產(chǎn)生了山墻半高處內(nèi)墻面的通長(zhǎng)水平裂縫。

    

    3、橫墻堅(jiān)向裂縫

    橫墻豎向裂縫也是砌體結(jié)構(gòu)房屋常見的典型的溫度裂縫之一，其特點(diǎn)一般是產(chǎn)生在較長(zhǎng)橫墻段中部、上下兩頭尖細(xì)而中間寬的“棗核形”裂縫。這種裂縫產(chǎn)生的原因?yàn)椋�降溫時(shí)墻體必然會(huì)產(chǎn)生收縮變形，這種變形自然要受到這個(gè)墻段上下樓、屋面構(gòu)件的約束與墻段兩端構(gòu)造柱或其他墻體的約束，而在這種約束下在墻段中部自然產(chǎn)生了順墻體長(zhǎng)向的拉應(yīng)力，當(dāng)這種拉應(yīng)力大于砌體的抗拉強(qiáng)度時(shí)豎向裂縫就產(chǎn)生了。上下兩頭尖細(xì)主要是樓、屋面構(gòu)件的約束效果。這種較長(zhǎng)橫墻上的“棗核形”豎向裂縫主要是由墻體降溫收縮變形引起，所以往往會(huì)隨著冬夏交替發(fā)生一些張開與閉合的變化。

    

    4、窗洞口下角豎直或略微偏斜及窗臺(tái)墻中部的豎向裂縫

    在一層和頂層外墻窗洞口下角豎直或略微偏斜的墻體裂縫及窗臺(tái)墻中部的豎直裂縫，也是砌體結(jié)構(gòu)最常見而典型的溫度裂縫。這些裂縫的特點(diǎn)是由窗洞口起上大下小地向下發(fā)展，一般發(fā)展至外墻勒腳以上，嚴(yán)重時(shí)則會(huì)發(fā)展至散水面（地圈梁的頂面）。

 

    這種裂逢形成的原因是！窗下墻體（窗臺(tái)墻）產(chǎn)生收縮變形時(shí)，一則是窗洞口下角容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，窗臺(tái)墻收縮變形同時(shí)又受到了兩側(cè)窗間墻的約束而不能自由收縮變形被拉裂。

 

    產(chǎn)生了溫度裂縫逢的砌體結(jié)構(gòu)的整體性受到了嚴(yán)重削弱，因而其結(jié)構(gòu)性能尤其是結(jié)構(gòu)抗震性能將嚴(yán)重下降。因此必須依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范采取以下的一些防治措施。

    1、按照現(xiàn)行節(jié)能要求，從設(shè)計(jì)和施工兩方面做好屋面保溫層，從而有效降低屋面結(jié)構(gòu)與頂層墻體的溫差，減小屋面砼構(gòu)件與其下墻體的溫差變形所產(chǎn)生的水平推力。這是最有效的降低頂層墻體產(chǎn)生正八字形斜裂縫溫差應(yīng)力的防治措施。

 

    2、按現(xiàn)行抗震規(guī)范要求，設(shè)置樓、屋面圈梁（含地圈梁），並于內(nèi)外墻交接處、及未拉通橫墻與內(nèi)縱墻交接處設(shè)置構(gòu)造柱。這樣就能確保產(chǎn)生了溫度裂縫的砌體結(jié)構(gòu)房屋仍然具有較好的整體性。

 

    3、適當(dāng)提高磚塊及砌體砂漿的強(qiáng)度等級(jí)，並按砌體施工驗(yàn)收規(guī)范要求，使砌體施工質(zhì)量達(dá)到B級(jí)控制等級(jí)要求。這就保證了砌體結(jié)構(gòu)應(yīng)有的抗拉強(qiáng)度，從而提高了砌體結(jié)構(gòu)防止產(chǎn)生有關(guān)溫度裂縫的能力。

 

    4、按照有關(guān)圖集要求，在一層和頂層外墻窗臺(tái)下設(shè)置一個(gè)開間通長(zhǎng)的60^mm～100^mm高（普通磚砌體為60^mm，多孔磚砌體為100^mm）配置不少于2Φ6的砼現(xiàn)澆帶。這樣可以有效防止窗口下角溫度收縮裂縫的產(chǎn)生。

 

1.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震 設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011－2010；

2.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50003－2001；

3.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《砌體工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50203－2002；

4.王鐵夢(mèng)著《建筑物的裂縫控制》；

 

(本文來(lái)源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)