砌体结构裂缝成因及有效控制研究工学论文
摘要：通过分析砌体结构裂缝的类型和形成机理，从设计、选材、施工、监控、加固等几个方面探讨了有效控制裂缝产生和发展的措施。
关键词：砌体结构，裂缝；类型；机理；控制措施
1 砌体结构裂缝的类型及成因
1.1 地震裂缝
地震对砌体结构的影响十分大，通常造成墙体出现水平裂缝、斜裂缝、“X”形裂缝，严重的出现歪斜甚至倒塌。水平裂缝是由于墙肢较窄，在地震作用下墙体受弯、受剪的缘故。在大开间的纵墙上。窗间墙的上下端会产生的。斜裂缝一般属于主拉应力超过砌体强度所引起的剪切破坏现象，墙体开裂后出现滑移、碎落等现象，直至局部倒塌、压塌。“X”形裂缝由于建筑物墙体受地震反复作用，由斜裂缝发展而来。
1.2 温度裂缝
由于砖砌块与混凝土楼板的温度线膨胀系数相差很大。当温度升高时，混凝土顶盖变形大。墙体变形相对较小。导致砖砌体和混凝土屋盖之间产生约束应力。屋盖受压、墙体受拉受剪开裂。当砌块材料为混凝土砌块时，由于混凝土砌块的强度比砖砌块少得多，更容易引起墙面开裂。裂缝形态有门窗洞边的“八”字斜裂缝、山墙上部的斜裂缝、平屋顶下或屋顶圈粱下沿砖(块)灰缝的水平裂缝以及水平包角裂缝。
1.3 收缩裂缝
干涨湿缩是自然界的普遍现象，组成砌体结构的各组成材料的含水率不同，受干涨湿缩影响也不协调，因此产生了各种收缩裂缝。收缩裂缝的形态有，在墙体中部出现的阶梯形裂缝，环块体周边灰缝的裂缝；在外墙的窗下墙出现竖向均匀裂缝，山墙等大墙面出现的竖向、水平向裂缝。
1.4 结构超载裂缝
随着结构使用功能的转变和砌体材料强度的降低，加之砂浆和砖这两种材料的弹性模量、横向变形和强度不相同。当外部荷载超过结构的极限状态而形成了受压、受拉和受剪裂缝等破坏形态。
1.5 地基不均匀沉降裂缝
一般情况下，地基受到上部传递的压力，引起地基的沉降变形呈凹形，从而导致地基反力在边缘区较高。这种沉降使建筑物形成中部沉降大、端部沉降小的弯曲，产生正弯距。结构中下部受拉，端部受剪，特别是由于端部地基反力梯度很大，端部的剪应力很大，墙体由于剪力形成的主拉应力破裂，裂缝呈正八字形。此外，当地基中部有回填砂、石，或中部地基坚硬而端部软弱，或由于荷载相差悬殊，建筑物端部沉降大干中部时，会形成负弯距。主拉应力将引起墙体的斜裂缝或倒八字裂缝。局部的沉降不均不仅可以引起斜裂缝，由于垂直沉降还可能引起砌体的水平裂缝。
2 砌体结构裂缝控制的措施
裂缝导致砌体房屋承载能力和抗震性能大大降低，势必会影响了建筑物的使用功能和安全性。新建的'砌体房屋必须考虑抗震防裂因素，已经产生裂缝的砌体房屋必须通过评估、加固措施进行裂缝控制，以免危及人们生命财产安全。
2.1 结构选型
合理选择砌体结构的受力体型对控制裂缝具有十分重要的意义，在地震裂缝的控制上尤为重要。砌体房屋概念应做到：房屋体型宜规整、简单；横纵墙布置要得当、刚度分布较均匀；设置必要的圈梁和钢笳混凝土构造柱或芯柱，楼梯间和大开间房屋的结构考虑抗扭因素。 2.2 地震裂缝控制要点
建筑物要完全避免地震裂缝是完全做不到的。只能采取适当措施，做到小震不裂或少裂、大震不倒，建筑设计时，应根据本地区抗震等级合理进行抗震设计；施工时保证必要的构造要求和施工质量；合理设置抗震缝。
2.3 温度裂缝控制要点
温度裂缝的控制关键是设置伸缩缝。尽可能消除热胀冷缩源头，伸缩缝的设置需满足《砌体结构设计规范》。同时应通过提高砂浆强度、提高饱满度、空斗改实砌、加筋砌体、加设构造柱等方式增强砌体的承载能力。对于主体结构上设置好的伸缩缝，在后期的装饰工程、设备安装等环节不能掩埋、填塞伸缩缝。
2.4 收缩裂缝控制要点
物体的干涨湿缩现象不仅与周围环境相关，而且与物体本上的物理性质尤其是含水率等密切相关。为控制好砌体结构的收缩裂缝，首先要在材料性质上把好关，材料须符合规范要求；同时在墙的高度、厚度不大于离相交墙或转角墙允许接缝距离之半突然变化处及门、窗洞口的一侧或两侧设置竖向控制缝；控制缝宜做成隐式，与砌体的灰缝相一致，控制缝的宽度不大于12mm，控制缝内应用弹性密封材料。
2.5 结构超载裂缝控制要点
砌体房屋的功能不能随意改变，不能在楼面上随意安放设备、施加动力荷载；不能随意改变砌体房屋的受力形式，尤其是不能破坏承重结构；对于房龄较长的砌体房屋，要适当减轻楼(屋)面荷载，以免房屋产生超载裂缝。
2.6 地基不均匀沉降裂缝控制要点
对于不均匀沉降导致的裂缝应以预防为主，把好设计和施工质量关。具体做法为；在建筑物平面转折处、建筑高度荷载突变处、结构类型不同处以及地基土软硬交界处设置沉降缝；适当减轻结构自重；通过设置封闭圈梁和构造柱，特别是增强顶层和底层圈梁、合理布置纵横墙、采用整体性好、刚度大的基础形式等增强建筑物的刚度和强度；减小或调整基底的附加应力改变基础地面尺寸使不同荷载的基础沉降量接近；荷载变化较大的房屋，应分期分阶段组织施工；施工时先建荷载大的高层，后建荷载较小的低层先建深基础，后建浅基础，避免增加新的附加应力；观测裂缝发展的速度、部位、程度，决定是表面处理还是上部加固或基础加固处理。
3 结语
砌体结构具有抗压性能好，保温、耐火、耐久性能好。经济适用，取材和施工方便，便于管理维护等优点，在工业和民用建筑的承重结构和维护结构中仍具有十分广阔的应用前景。对于砌体结构的裂缝我们不能小视，应能尽早发现尽早处理。
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