基于多层房屋墙体裂缝的几点思考.doc

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1、基于多层房屋墙体裂缝的几点思考赵琳1王整风2（1、平顶山工业职业技术学院；2、平顶山工学院；河南平顶山467000）摘要：通过对工程实例受外界温度影响产生裂缝的原因以及混合结构温度应力的近似计算分析，提出防止多层房屋顶层纵墙裂缝产生的措施，以便在设计中加以预防，设计出更优良的建筑产品。关键词：墙体；温度裂缝；热胀系数；温度应力；抗裂柱1概述在许多工程实例中，常常发现混合结构楼房顶层纵墙端部出现裂缝，这已经成为混合结构楼房的通病。裂缝出现的部位多发生在外纵墙端部，裂缝开展的程度不一，有轻有重。结构开裂的原因是多方面的，归纳起来有两大类：变形变化、和荷载变化，结构的变形变形变化主要有不均匀

2、沉降、温度变化、收缩等。在这里主要分析的是结构受温度变化的影响是墙体产生的斜裂缝。2混合结构温度裂缝产生的原因在炎热的夏季，屋面温度是墙体温度的两倍左右，而钢筋混凝土屋面和圈梁的单位热胀系数大大的超过了墙体的热胀系数。因此，屋面板与墙体的相对温差在屋面板内引起热压引力，接触面上产生剪应力，墙体内产生水平拉力，该拉应力较小，不致引起竖向裂缝，但可加重剪应力引起的斜裂缝。当屋面板与墙顶的自由差异变形较大时，通过摩擦阻力是墙内主拉应力增大，当次主拉应力超过其抗拉强度时，便引起主拉应力斜裂缝或剪应力水平裂缝。（见图1）。在实际工作中我们经常发现受外界温度影响产生的裂缝多发生在顶层外纵墙顶端，则

3、最下层几层产生裂缝的现象较小，这是因为顶层受外界气温的影响较其他层大。3混合结构温度应力的近似计算法根据结构物相互约束的基本假定：τ=CxU式中：τ——沿墙体方向的界面剪力；U——沿墙体方向的位移；Cx——水平阻力系数。将墙体当作地基，把屋面板当作地基上的弹性板，相对墙体剪应力与位移方向一致，故公式取正号。根据此基本假定对墙体进行温度应力分析，进一步揭示控制墙体上部正八字形裂缝各主要因素的内在关系。墙体上边缘的剪应力为：τ=CXU=CXαT(shβx)/(βchβL/2)在建筑物的顶部，垂直应压力很小，则此区域的主拉应力等于最大剪应力：α=τmax=XXαT(thβL/2)/β因砌体的

4、抗拉强度很低，在其外墙端部易出现斜裂缝，对于灰缝强度不良的砌体则出现水平裂缝。上式中：αT=α2T2–α1T1α1、α2——墙体和屋面板的线膨胀系数，砖砌体5╳10-6，混凝土10╳10-6。T1、T2——墙和屋面板的温差β=√Cxt/bhEsCx——水平阻力系数，混凝土板与砖墙Cx=0.3～0.6N/mm3,混凝土板与钢筋混凝土圈梁Cx=1.0N/mm3.t——墙厚；U——面墙负担的楼板宽度；Cx——屋面板的厚度和跨度；Es——混凝土的弹性模量。上述公式可表明剪应力与温差成正比，与水平阻力系数、几何尺寸、材料弹性模量城非线性关系。控制裂缝的主要条件有8个，而不只是长度，因此，用伸缩缝

5、作为控制裂缝的唯一方法是片面的，从一些工程实例的裂缝调查资料也可看出。1混合结构温度裂缝的控制通过以上分析，要防止由于太阳辐射引起的屋面板膨胀，在砌体端部导致的主拉应力破坏而产生的裂缝，可采取以下几种方法：①在屋面上设置良好的保温隔热层或通风隔热层，以减小屋面受温度的影响。在实际中发现的八字形裂缝经常出现在顶板无隔热层或隔热层效果不佳的结果中。②从材料强度方面分析，砖砌体的抗剪、抗拉强度很低，故容易引起裂缝，因此，可设置圈梁与顶板相接，或在砌体中配置钢筋用以承受温差在墙体中产生的应力，抑制墙体裂缝的出现或减小裂缝的宽度，提高砌体的抗裂能力。③在易出现斜裂缝的门窗洞口靠墙一侧设置抗裂柱（

6、见图2）。钢筋混凝土柱中纵向钢筋可以承担外力在柱内引起的拉应力和压应力，它与构造柱及两柱之间的砌体构成组合砌体，不仅能够有效的提高砌体的墙体，同时也增加了砌体的抗剪和抗弯刚度，具有较强的抗裂性能。抗裂柱的施工方法同构造柱一样，必须先砌砖墙后浇注，抗裂柱的纵向受力钢筋必须伸入两端的圈梁内，并满足锚固要求。抗裂柱的断面宽度为墙宽，高度一样240mm,必要时可为370mm。1结束语虽然由于外界环境所引起的裂缝对结构无太大的影响，但会影响建筑物的美观，甚至影响建筑物的正常使用。因此，应该在设计中加以预防以免事后再将裂缝进行修缮处理。参考文献[1]刘鸿文.材料力学.北京.中国建筑工业出版社，19

7、92[2]丁大均.砌体结构学.北京.中国建筑工业出版社，1997[3]中华人民共和国国家标准.砌体结构设计规范（GB50003-2001）作者简介：赵琳（1969-），女，平顶山工业职业技术学院，工程师，国家注册造价师，研究方向：结构设计及工程造价