住宅基础宽度设计与因温度裂缝的分析

王鑫

我国房屋建筑相当一部分为砖混结构，尤其是安居工程，国家每年都投入大量资金，解决城市住宅紧张问题，而设计上未采取有效措施。施工时为了加快进度，房屋裂缝时有发生。分析裂缝产生原因，在今后设计和施工中采取预防措施，避免裂缝产生很有必要。

1 砖混结构基础设计的原因

首先，不少项目在缺少必要的地质勘察资料下凭经验或盲目进行基础设计，其后果是建筑物沉降过大或不均匀沉降，甚至开裂、倾斜，或过于保守，导致浪费严重。

其次，对变形缝设置不按规定，亦无相应技术措施，对墙体稳定和强度不作必要的验算，或仅按建筑设计作粗略估算，造成结构隐患。

其三，在钢筋混凝土梁、板设计计算方面，忽视刚度要求，挠跨比偏小；承载力计算一般只注意正截面的要求，忽视了斜截面承载力和构造要求。对房屋抗震要求，如圈梁、构造柱的布置等，普遍不够重视。以上通病，在国家颁发的相关规程、规范中均有明确规定，是属于有法不依、有章不循的问题，设计人员对此必须引起重视，认真学习规范，严格执行规范要求。

2 工程基础设计

2.1基础宽度设计问题

砖混结构条形基础宽度在设计中一般是根据各墙段在基础顶面的竖向荷载和已知的地基承载力沿基础长度方向取1m長来计算确定的。这种常规设计方法虽简单方便，但由于基础纵横交叉处底面积重叠，用上述方法确定的基础宽度所构成的基底面积将小于实际所需的基底面积。当地基承载力较低，基础宽度较大时，问题更加突出，应该对基底宽度进行合理的调整。

2.2按常规方法分析计算基底宽度

将纵横基础交叉点定义为节点，每个节点的范围为开间方向相邻墙体中心线间的距离及进深方向相邻墙体中心线间的距离。

2.3基础宽度调整方法

由于条形基础纵横交叉处面积重叠，按常规方法计算的基底宽度所构成的基底面积比实际所需的基底面积减少了ΔA，应对基底宽度进行调整。一般情况下，砖混结构条形基础按地基反力均匀分布进行设计，且在设计中假定“基底总面积的形心与基底总荷载合力的重心相重合”，因此，不必考虑荷载偏心的影响，只需考虑力的竖向平衡。所以在A1中补足ΔA时，可根据竖向静力平衡的原理按节点各墙段的竖向荷载的合力与节点荷载总合力的比值将ΔA分配到各个墙段相应的基底面积中去。

得出以下结论：A由于角节点处按常规方法求得的基底宽度所构成的基底面积与实际所需的基底面积相等，因而不需调整，只需调整边节点和中节点即可。B边节点、中节点按常规方法求得的基底面积比实际所需基底面积分别缺少12%和16%；基底宽度的调幅对节边点15%左右，而对中节点的调幅23%左右，且并非原来宽度大的基础调整幅度也大。因此，按常规方法求得的砖混结构条形基础由于节点处纵横交叉重叠，使基底面积减少，应对基底宽度进行合理的调整。当地基承载力较低，基底宽度较大时，基底宽度调整问题更应引起重视。

3 温度裂缝原因的定性分析

3.1温度裂缝产生特征

温度裂缝是从顶部开始，越往下层裂缝越轻。房屋长高比越大.裂缝越重；条式房屋的中问单元裂缝轻.两端部单元裂缝较重。整体上看，房屋内部墙体比外部墙体裂缝重，而内横墙裂缝较轻.内纵墙裂缝较重。从施工角度看，夏天施工时的裂缝轻，冬天施工裂缝重。

3.2温度裂缝的种类和成因

A内外纵和根墙的“八”字形裂缝

这种裂缝多出现在每片墙体的端部，而且集中出现在门窗洞口的角部，呈“八”字形。当温度升高时，屋面板伸长比相应砖墙长大，使顶层墙体因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉应力和剪应力的分布情况大体是：房屋平面中间为零，两端最大，因此墙体的两端部位大多出现“八”字形裂缝，屋面保温隔热层的质量越差，屋面板和墙体的相对位移越大，裂缝越明显，内纵墙和根墙在室内与屋面板之问的温差比相应的外纵墙和山墙与屋成板之间的温差大，所以屋内墙体裂缝比外墙重。

B窗户出现水平裂缝、斜裂缝 当房屋的长高比较大，而且室内空间比较宽敞高大的房屋，顶层外墙常在窗台部位出现水平裂缝，窗口出现对角斜裂缝。当温度升高后，屋面板伸长对墙产生水平推力，使窗台部位的墙体内侧向外扩展。外墙在水平推力作用下发生侧向弯曲而导致开裂。

C屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝 这种裂缝出现在屋顶板底部，顶层QL底部墙体，门过梁上部墙体，裂缝有对贯通墙厚。当升温时，屋面板对顶层QI及墙体产生推力，降温时，屋面板对墙体产生拉力，墙体抗拉强度不能抵抗水平剪力而导致墙体开裂。

D女儿墙裂缝 不少房屋女儿墙连成后发生倒向弯曲，女儿墙的根部和平屋顶面交接处墙体外凸或女儿墙外倾，造成女儿墙开裂，房屋的短边裂缝比长边明显。形成这种现象的主要原因是：钢筋砼屋盖和屋面的水泥砂浆面层，在气温升高后的伸长比砖墙大.砖墙相对屋盖结构和水泥砂浆面层伸长，因此屋盖结构和砂浆面层对墙体产生推力导致女儿墙开裂，温差越大房屋越大，面层砂浆越密越厚，这种推力越大，墙体开裂越严重。通常情况下，温度裂缝危害并不大，但对房屋的整体性、耐久性和外观影响较大，给住户产生一种不安全感，特别是对商品房销售影响较大，如遇到地震或水平荷载作用下有可能导致房屋破坏。因此，在设计中，应采取有效措施，防止温度裂缝产生。

4 预防温度裂缝的措施

设置伸缩缝：严格按照《砖体结构设计规范》要求设置伸缩缝，宽度不宜小于3onun。优先采用装配式有檀体系钢筋砼屋盖，使屋盖与墙体连接改为“柔性节点”，即QI与屋面板接触面上铺设一层油毡或滑石粉，形成滑动层，这样可减少温度变形时墙体的推动力影响，防止墙体产生温度裂缝。屋面板保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到隔热保温效果。有章可循。不断提高管理人员业务技术素质，完善工程运行凋度，坚持“科学管理，实事求是”原则。做好对建筑物的机电设备的保护和保养，提高其利用率，充分发挥工程效益，确保供水调节池的正常运行。对温度裂缝等，不要忙于及早治理，等观察一个热胀冷缩周期，裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。鉴定裂缝是否稳定的方法：可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸。形态完整无损，说明裂缝已基于稳定。不再有较大发展的可能性。当细小裂缝不影响使用可不修补，当裂缝造成墙面渗水，可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。