師敏¹  馬迎²

（1.陜西省建筑科學研究院設計院 710082西安；

2.西部建筑抗震勘察設計研究院710054西安）

    我曾經居住過一幢磚混結構住宅西端且為頂層的單元房，當時房間的內縱墻、外縱墻、山墻及里側兩道內橫墻均產生了正八字形（“左撇右捺”）斜裂逢，山墻半高處內墻面還產生了一道通長的水平裂縫。由于不清楚這些裂縫產生的原因及其對房屋結構的危害程度，自然就在心理上存在一定的壓力，并引起了對相應裂縫問題的特別關注。通過對有關文獻及我院同事從事相關結構檢測經驗的學習，在分析砌體結構產生溫度裂縫原因的基礎上，提出一些在設計上如何控制砌體結構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于頂層房屋兩端的第1～第3個開間的內外縱墻上，嚴重時可發展至第4、第5個開間的內外縱墻，發展更嚴重時，可發展至頂層以下的一、二層的內外縱墻（即頂層如為七層，則可發展至六層、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生于房屋進深較大的頂層的山墻及所有的內橫墻上。這些墻體正八字形斜裂縫，是砌體結構最常見而典型的溫度裂縫。砌體結構產生墻體正八字形斜裂縫的主要原因：房屋夏季長時間受陽光輻射，屋面溫度往往要高出墻體溫度兩倍多達60⁰C以上，即使在冬季溫差較小時，由于鋼筋砼構件的溫度線膨脹系數恰為磚砌體線膨脹系數的兩倍，所以屋面結構的膨脹變形要遠遠大于墻體的膨脹變形。兩者變形不協調，所以屋面板變形的結果對墻體產生了很大的水平推力，從而使屋面構件與墻體接觸面受剪（往往會形成圈梁底的水平裂縫），由于房屋頂層部位墻體正應力（壓力）較小，所以會在墻體中產生主拉應力大于砌體抗拉強度的正八字形墻裂逢。由屋面與墻體溫差所產生的水平推力是由房屋中部向房屋兩端逐漸發展的（橫墻則由中部向兩側外墻發展），所以內外縱墻上的正八字斜裂縫的嚴重程度是由房屋兩端向內逐漸遞減的。

 

    無論是房屋上部內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，所以其總體變化規律為！兩端重、中間輕；向陽重、背陰輕；西端重、東端輕；夏季重、冬季輕。

 

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

 

    2、頂層山墻內墻面的通長水平裂縫

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

    

    3、橫墻堅向裂縫

    橫墻豎向裂縫也是砌體結構房屋常見的典型的溫度裂縫之一，其特點一般是產生在較長橫墻段中部、上下兩頭尖細而中間寬的“棗核形”裂縫。這種裂縫產生的原因為，降溫時墻體必然會產生收縮變形，這種變形自然要受到這個墻段上下樓、屋面構件的約束與墻段兩端構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生了順墻體長向的拉應力，當這種拉應力大于砌體的抗拉強度時豎向裂縫就產生了。上下兩頭尖細主要是樓、屋面構件的約束效果。這種較長橫墻上的“棗核形”豎向裂縫主要是由墻體降溫收縮變形引起，所以往往會隨著冬夏交替發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墻中部的豎直裂縫，也是砌體結構最常見而典型的溫度裂縫。這些裂縫的特點是由窗洞口起上大下小地向下發展，一般發展至外墻勒腳以上，嚴重時則會發展至散水面（地圈梁的頂面）。

 

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

 

    產生了溫度裂縫逢的砌體結構的整體性受到了嚴重削弱，因而其結構性能尤其是結構抗震性能將嚴重下降。因此必須依據現行規范采取以下的一些防治措施。

    1、按照現行節能要求，從設計和施工兩方面做好屋面保溫層，從而有效降低屋面結構與頂層墻體的溫差，減小屋面砼構件與其下墻體的溫差變形所產生的水平推力。這是最有效的降低頂層墻體產生正八字形斜裂縫溫差應力的防治措施。

 

    2、按現行抗震規范要求，設置樓、屋面圈梁（含地圈梁），並于內外墻交接處、及未拉通橫墻與內縱墻交接處設置構造柱。這樣就能確保產生了溫度裂縫的砌體結構房屋仍然具有較好的整體性。

 

    3、適當提高磚塊及砌體砂漿的強度等級，並按砌體施工驗收規范要求，使砌體施工質量達到B級控制等級要求。這就保證了砌體結構應有的抗拉強度，從而提高了砌體結構防止產生有關溫度裂縫的能力。

 

    4、按照有關圖集要求，在一層和頂層外墻窗臺下設置一個開間通長的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的砼現澆帶。這樣可以有效防止窗口下角溫度收縮裂縫的產生。

 

1.國家標準《建筑抗震 設計規范》GB50011－2010；

2.國家標準《砌體結構 設計規范》GB50003－2001；

3.國家標準《砌體工程施工質量驗收規范》GB50203－2002；

4.王鐵夢著《建筑物的裂縫控制》；

 

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網絡：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)