论述砌体结构墙身开裂产生的原因与控制

韩 健

（沈阳石油化工设计院，110044）

论述砌体结构墙身开裂产生的原因与控制

韩 健

（沈阳石油化工设计院，110044）

砌体结构是由块体和砂浆砌筑而成的墙、柱作为建筑物主要受力构件的结构[1]。砌体结构的裂缝对建筑物的影响是多方面的，不但影响到建筑物的美观，而且还让人缺乏安全感，最重要的是裂缝会加快砌体材料的破坏，影响砌体结构的整体性，从而降低了结构的强度、刚度和稳定性。裂缝产生的主要原因有：沉降裂缝、温度裂缝、荷载裂缝、材料的干缩裂缝等，且亦不排除由于设计不当、野蛮施工或建筑材料不合格等因素产生的裂缝。

砌体结构；裂缝；控制；措施

1．裂缝的类型及其产生的原因分析

1.1沉降裂缝

在砌体结构中，地基沉降是由于地基在外力或其内力的作用下产生的不均匀沉降，当无法用结构本身调节来适应这种沉降的时候，就势必会在结构内部产生应力集中，从而墙体就会出现裂缝。通常来说地基沉降表现的裂缝为斜裂缝，这种斜裂缝会随着地基不均匀沉降的程度以及结构物对于沉降缝的设置不恰当等原因在结构物中进行延伸，有的甚或贯穿到基础。当房屋纵向与横向的墙体在出现不均匀沉降的时候，会在墙体中形成一定的应力集中，使得墙体薄弱环节出现较大的剪切力，此时如果墙体结构本身存在质量缺陷或墙体中所采用的材料达到疲劳破坏的时候，就会直接导致墙体开裂；同时当房屋在高度差异上的沉降缝设置出现不合理时，就容易在沉降缝的交接或不合理位置处产生竖向裂缝，总之，这类裂缝的出现通常是由于结构物的地基不均匀下陷引起的。

建筑基础的不均匀沉降会带来横向变形，进而导致墙体开裂问题。若建筑物的主体结构刚度不够，且建筑基础的承载力较差时，无法调整沉降带来的附加应力时，就会使砌体内部产生大小不同的拉应力和剪应力。当砌体结构内部的抗拉、抗剪强度不能抵抗变形应力时，就会导致墙体开裂。基础不均匀沉降引起的裂缝大多在建筑物下部，沿墙体由下往上发展，呈“八”字型、倒“八”字型、水平及竖缝。当矩形建筑物中部沉降过大时，则在房屋两端沿墙体由下往上呈现正“八”字缝，且先在窗对角突破。当建筑物两端的沉降较大时，就会出现两端自下而上的倒“八”字缝，也是先从窗对角突破，这种情况也可能出现自底部中层窗台部位突破形成一个自上而下的竖形裂缝。水平缝多是由于横纵墙交点处沉降过大引起的。当外纵墙呈现出凸凹形时，一边的不均匀沉降可能使外纵墙处产生一个水平推力，进而导致该处出现竖缝。

简单来说，不均匀沉降的部位主要是：水平转折位置、荷载差异大的交接位置、长高比差异大承重结构、地基土压缩性差异大部位、基础类型不同位置、分期建设交接处等[2]。

1.2 温度裂缝

引起结构物产生裂缝的因素还有温度的变化。当墙体材料在长期的温度上升与降低的交替中会随之不断地出现热胀冷缩，当达到一定程度的时候，这种热胀冷缩就会使得材料过早地产生疲劳破坏，此时墙体中的不同材料对温度变化引起的热胀冷缩的变化效应是不相同的，也就是说，在温度的变化中，有的材料已经达到了屈服强度极限值，而有的材料还没有达到屈服强度在，这样一来就会在墙体中出现应力分布不均匀而使得墙体出现裂缝。温度效应会使得结构物多处部位出现不同程度的裂缝，比如在女儿墙、山墙以及伸缩处的圈梁下部出现水平裂缝，在这些部位出现这样类型的裂缝，主要是因为混凝土结构和砌体结构在受到温度的变化的时候，他们对温度的感应变化程度不同，也就是说他们之间因为温度引起的膨胀量有所不同，像这样的情况在屋面中也会体现到。在内横墙、内纵墙顶层两端一般来说会出现八字型的斜裂缝，其引起裂缝的主要原因是因为当屋面结构在温度的影响下产生一定程度的变形的时候，这个时候屋面的变形就会对墙体产生挤压变形，从而改变了墙体内部的应力平衡而在某个较小的区域内出现较大的剪应力或者是弯拉应力，另外，因为温度变化产生的裂缝，一般可以认为是升温裂缝或降温裂缝，这种裂缝一般在外墙窗口处体现为斜裂缝或水平裂缝，由于温度上升或下降而引起的裂缝具有明显的规律性：即房屋中间轻、两端重；下面轻、往上重；背阳面轻、向阳面重。由于温度的相应的变化是导致前提结构开裂的一个重要因素，同时也具有寒暑季节交替的稳定性与温度裂缝开裂稳定性。

1.3 材料的干缩裂缝

经过烧制形成的砖具有比较小的干缩性能以及较快的变形性能，一般不建议使用新烧制的砖，因为新烧制的砖会由于干缩变形而产生盈利的变化，容易造成干缩裂缝，一般来说，在潮湿的环境下这种烧制的砖容易产生一定程度的不可逆转的湿胀变形，干缩性能按照时间的推移来说是前期发展很快，出窑后经过28天养护放置后干缩变形会消除一半，之后干缩性会越来越缓慢，最终几乎停滞进行干缩。干缩后的砌块在水的浸润下发生膨胀作用，当砌块中的水分逐渐分泌出去后又会导致二次干缩变形现象的发生，此时的干缩率相对较小。非烧结砖和混凝土砌块的干缩率较大，约为烧结砖的2-3倍，而混凝土砌块和非烧结砖在建筑工程中运用非常广，这就导致建筑物因干缩变形带来的裂缝较多，且危害较大。如：建筑物内外纵墙中部对称分布的倒“八”字缝、窗台边缘出现的竖向裂缝、圈梁下部的水平裂缝等。

众所周知，由不同材料制成的构件性能差异大，它们的变形差异也会导致墙体开裂现象的出现。如：建筑物高低层连接位置常见的裂缝、框架填充墙因材料差异产生的裂缝等。建筑工程在整个建设周期，必须充分考虑各方面因素，选择合适的材料和技术工艺，确保工程质量，延长建筑使用寿命。

1.4 其它裂缝

裂缝的产生还与后期的施工质量、建筑材料及使用环境等因素有关。

2.防止或减轻墙体开裂的的原则和方法

裂缝会加快砌体材料的破坏，影响砌体结构的整体性，从而降低了结构的强度、刚度和稳定性。所以要根据具体条件合理的选用结构方案，做到使砌体结构墙体裂缝的产生和发展达到能预先控制或满足规范要求的可控的程度。主要方法有选用合理的结构型式；在薄弱部位加设有效的构造措施；在墙体适当部位设置伸缩缝、沉降缝、抗震缝以及《砌体结构设计规范》（以下简称《规范》）引入的控制缝等。

3.防止或减轻墙体开裂的具体构造和措施

根据近年来的设计施工经验和砌体结构抗裂文献资料，本文归纳了几点构造和措施：

3.1 沉降裂缝控制

（1）做建筑设计前，应做工程地质勘察设计。探明地基土分布范围、承载力大小，地下水位等资料，之后在安全性、耐久性、经济性、可靠性等原则下综合分析，根据建筑物的使用功能合理布置建筑外部造型以及内部格局。

（2）尽量减轻建筑物的单体自重。由于地基的压缩变形量与上部荷载成正相关，故而减轻建筑结构的自重是降低基底应力和减少沉降现象出现的主要措施。如：采用预应力、钢结构和轻质墙体材料。

（3）合理布置建筑体型。建筑平面力求简明，减少转折，而立面则注意减少高低差异、荷载差异，力求实现建筑质量的中心与刚度中心重合，提高建筑物抵抗不均匀沉降的能力。

（4）采用合理的措施来增大结构物及纵横向的梁的整体刚度，在一定程度上合理设计结构物的长高比与沉降缝，利用在基础上以及在合适的屋面的位置上设置平面闭合的钢筋混凝土圈梁，尽量采用现浇的楼盖及形状规则的结构物的形状。

（5）分期建造或两个相邻的建筑结构之间必须有一定的距离，以免对地基产生一个新的附加应力或是造成应力叠加现象，降低不均匀沉降的发生率。

（6）增强砌体洞口的强度。在门窗洞口两侧设置钢筋混凝土边框；在顶层和底层窗洞处设置通长钢筋混凝土窗台梁，窗台梁高和梁内钢筋须满足规范要求。

3.2温度和干缩裂缝控制

(1)在正常使用条件下防止墙体由温差和砌体干缩引起的墙体产生整体裂缝，规定了在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝的最大间距取决于屋面或楼盖的类型和有无保温层；

(2)防止或减轻顶层墙体开裂，屋面设置保温层、隔热层；采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖或瓦材屋盖[1]；(3)减轻材料的干缩性，可在墙体灰缝及门窗洞口两边墙体内或填充墙砌体与混凝土结合界面处配置一定数量的抗裂钢筋或钢丝网片；

(4)当房屋刚度较大时，可在窗台下窗台角处墙体内、在墙体高度或厚度突然变化处设置竖向控制缝[1]。

3.3 其它裂缝控制

规范施工行为，严把施工工序，严格材料质量关，加强隐蔽工程的监督和验收；遵循设计使用环境不超出设计使用范围。

4.结束语

砌体结构墙体开裂是建筑工程中的常见质量缺陷，建设单位必须将控制裂缝贯穿于整个建设工程中，施工单位、业主、监理单位、设计单位等参建单位积极协调配合，严格按照国家相关技术标准和行业规定开展工程建设，根据建筑工程的类型、地质水文条件等设计出高质量的施工方案，科学合理的考虑各项因素，积极主动运用先进设备和技术，结合过去的实践经验，总结所有可能出现的情况，采取合适的裂缝防治措施，减少乃至防止砌体结构墙身开裂的现象。

[1] GB 50003- 2011，砌体结构设计规范[S].

[2] GB 50007- 2011，建筑地基基础设计规范[S].

G322

B

1007-6344（2015）06-0036-02

陈庆丰，邵阳学院，422000，1989.11.03，男，汉，湖南省岳阳市，本科