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[摘 要]本文对砖混结构房屋顶层墙体裂缝现象作了简要的分析，着重探索研究了对控制温度应力引起墙体裂缝的结构设计问题，可供同行参考。
[关键词]结构设计； 温度裂缝； 防裂措施
中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0171-01
一、产生墙体裂缝的原因及防治对策
砖混结构顶层墙体产生裂缝，是由于屋面长时间受阳光辐射，其温度较墙体高出许多，在炎热的夏季，屋面温度是墙体温度的两倍左右，且在相同温度条件下，钢筋混凝土的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍，这就使屋盖变形要比墙体大得多。屋盖在变形过程中，产生了很大的推力，作用在墙体顶端的水平推力使墙体与屋盖的接触面受剪，剪力与屋盖.挑檐或女儿墙的垂直压力，构成墙体双向应力。
1.地基不均匀沉降裂缝。地基不均匀沉降裂缝的原因分析：地基是房屋荷载的最终承受者，其应力受深度而扩散，应力中间大，向两端逐渐减少。即使地基地层分布均匀，应力分布却不均匀，从而产生不均匀的沉降。当沉降失去约束，某一处就会形成应力集中，产生大于周边的沉降，超过设计允许值范围时，房屋就会出现裂缝。墙体裂缝产生与房屋长高比有关，与地基的结构构成有关，与地质受力应力分布曲线有关，也与房屋高差和载荷差异密切相关。
地基不均匀沉降引起墙体裂缝的防治和控制。首先要加强地基勘测，对较弱不均匀地基进行加固处理，对地基的处理要与上部结构综合考虑。常见的地下处理方式有：夯实.打桩.换土等（如端承桩.摩擦桩.爆扩桩等）。其次对上部建筑进行设计处理，如：改变建筑体型，简化建筑物平面，合理设置沉降缝。最后对上部结构进行结构设计处理，加强房屋整体刚度（如增设圈梁.横梁.采用箱形.筏式基础等）以及采用柔性结构，轻型结构等。
2.温度应力产生的裂缝。温度应力产生的裂缝原因分析：热胀冷缩是建筑材料固有的特性。房屋结构受周围环境温度变化影响，会产生热胀冷缩的变形，当结构受到约束后，变形不能复位，则结构必然会产生温度应力，当温度应力的数值上升到能使砌体结构遭到损坏时，墙体就会产生裂缝。温度应力是墙体产生裂缝直接原因之一，而防止温差裂缝就在于降低温差，释放应力，使变形在一定范围内得到约束或释放，以避免持续发展形成裂缝。
温度应力产生的裂缝控制措施。合理设置伸缩缝，将变形在一定程度内自由释放，以避免产生附加应力；避免楼面错层和伸缩缝错位；加强屋面保温.隔热措施，采取蓄水屋面或种植屋面；油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离，并在女儿墙根部合适空隙，使其有自由伸缩的能力与余地；对女儿墙设构造柱，加强结构刚度，提高抗拉强度等技术措施。
3.砌体干缩裂缝。砌体干缩裂缝的原因分析：任何材料都有干缩湿胀的物理现象，不同材料的干湿变形值不同。普通混凝土砌块，用干硬性混凝土机械振压成型，水灰比小，水泥用量小，一般强度较高，干燥收缩值可控制在0.4毫米/米以内；而轻集料混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块，由于采用的集料成分不同，砌块的毛细孔不同，含水率与失水收缩值不同，干燥收缩值一般在0.26毫米/米至0.99毫米/米之间。
不同的砌体材料，它的干缩变形的值是各不相同的，不同工艺制作生产的砌块材料，其砌块的干燥收缩值的变化差异也较大。
砌体干缩裂缝的控制措施。为有效控制砌体干缩裂缝，可采取以下措施：一是在砌体材料的选择方面，用于外墙的普通砌块，密度不大于1300千克/立方米，干燥收缩值不大于0.3毫米/米，抗压强度不小于7.5MPa；用于内墙的普通砌块，密度和干燥收缩值指标同外墙要求，抗压强度不小于5MPa。二是面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。如墙体长度超过5米，可在中间设置钢筋混凝土构造柱；当墙体高度超过3米（≤120厚墙）或4米（≥180厚墙）时，须在墙高中间处增设钢筋混凝土圈梁。三是严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期，不足28天的不得进入施工现场。四是分别掌握各种砌块上墙时的含水率。一般的小型砌块含水率高，水分蒸发而引起的收缩值大。
4.施工操作不当引起的裂缝
通过对出现裂缝的墙体进行解剖分析，发现不少墙体裂缝的出现是由于施工操作不当引起的，主要有：灰缝不饱满，砖块干砌.瞎缝；使用断裂砖块；砖块早期受扰动；接槎不合理；预留洞口填塞不严等。
控制措施：加强工人砌筑知识的教学培训工作，只有工人掌握了正确的砌筑方法，才能从根本上保证砌体的工程质量；加强施工现场正确指导，对砌筑分项工程制订行之有效的技术保证措施，严格按施工规范和施工规程的有关规定要求进行施工，及时纠正操作不善的现象；认真落实“自检.互检.交接检”的三检制度和“上道工序不合格不允许进入下道施工工序”等制度，严把工程质量关。
二、结构设计中存在的问题分析
1.建筑物顶层端部剪应力与温差成正比，与水平阻力系数.材料弹性模量.建筑物长度等呈线性关系。控制温度应力引起墙体裂缝的主要因素，因此用伸缩缝作为控制裂缝的唯一方法是不全面的。控制裂缝应综合考虑有关因素，采取行之有效的措施。结构设计考虑强度计算.抗震结构措施多。控制温度应力的措施少，在住宅楼顶层端单元内.外纵墙出现裂缝较普遍，不可否认，结构设计未采取措施或措施不力，是形成墙体裂缝的重要因素之一。
2.砖混房屋长度过长。规范规定总长超过50m应设伸缩缝，有的房屋超过较多而未设，也未采取其它措施。
3.构造柱是增强建筑物整体性，抵抗地震作用的重要构造措施，过去不少设计，构造柱的设置只考虑符合抗震规范，不考虑实际已存在的温度应力，认为温度应力在规范上未明确规定计算方法，不考虑也不能算是设计错误。
4.采用砖.砂浆强度等级，越到顶层越低，有些建筑物低部几层采用MU10级砖.M5级砂浆，而到顶层则为MU7.5级砖.M2.5级砂浆。设计人员习惯于从强度上考虑，对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少。
三、预防措施分析
1.为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力，控制裂缝出现，外纵墙厚度宜采取370mm，内纵墙厚度宜采取240mm。增加墙的厚度后，圈梁和构造柱仍占一砖墙厚，使圈梁.构造柱不暴露在大气中，有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。在房屋端部一间的内纵墙尽量不开高窗，如非设不可，亦宜使窗口尽量减小，房屋的长高比不宜太大，以保证房屋的整体刚度，并使长度控制在温度变形允许长度之内。为减少屋盖与墙体的温差，可在屋面上增设架空隔热板，其减小温度应力的效果十分明显。
2.鉴于建筑物端部两间是裂缝多发区，因此，对这两间应进行重点加强。采取的措施是：外纵墙与内横承重墙交叉处设构造柱，山墙与内纵墙处设构造柱，内纵墙与内横承重墙交叉处视具体情况增设抗裂柱，抗裂柱一般只在顶层设置，其上下端锚固于上下圈梁内，也可将抗裂柱伸入至下一层，既两层抗裂柱，其下端锚固于更下一层的圈梁内，这样既解决了顶层墙体易裂的问题，也不致于由于顶层须设抗裂柱，而将柱直伸入建筑物一层地面一下，造成构造柱设置过多的弊端。在房屋的四个大角或多个大角构造柱断面可适当加大，外墙为370mm时，可为370mm×370mm。加强端部构造柱的设置是为增强砌体整体性.抵消部分屋盖传来的水平推力或拉力。圈梁在房屋端部亦适当加密，要与构造柱配合设置。
3.为增强顶层端部砌体强度，在顶层端部从山墙起两间范围内，内外纵墙及承重墙增设砖砌体水平缝钢筋，一般370mm墙加36，240mm增加26。竖直方向@500，也可加5钢筋网片，370mm墙加45，负筋5@300；240mm墙35，负筋5@300，网片以点焊为宜。
参考文献
[1] 朱建平建筑物地基基础设计探讨2011年12月.
[2] 刘跃敏地基基础工程中的环境效应问题研究2010年05期.
[3] 卢粉贵关于地基基础工程中的环境效应问题研究2011年09期[本文转自：lunwen.1kejian.com].
[4] 栾世瑜建筑物地基基础设计探讨2011年.
[关键词]结构设计； 温度裂缝； 防裂措施
中图分类号：TU973 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0171-01
一、产生墙体裂缝的原因及防治对策
砖混结构顶层墙体产生裂缝，是由于屋面长时间受阳光辐射，其温度较墙体高出许多，在炎热的夏季，屋面温度是墙体温度的两倍左右，且在相同温度条件下，钢筋混凝土的线膨胀系数是砖砌体线膨胀系数的两倍，这就使屋盖变形要比墙体大得多。屋盖在变形过程中，产生了很大的推力，作用在墙体顶端的水平推力使墙体与屋盖的接触面受剪，剪力与屋盖.挑檐或女儿墙的垂直压力，构成墙体双向应力。
1.地基不均匀沉降裂缝。地基不均匀沉降裂缝的原因分析：地基是房屋荷载的最终承受者，其应力受深度而扩散，应力中间大，向两端逐渐减少。即使地基地层分布均匀，应力分布却不均匀，从而产生不均匀的沉降。当沉降失去约束，某一处就会形成应力集中，产生大于周边的沉降，超过设计允许值范围时，房屋就会出现裂缝。墙体裂缝产生与房屋长高比有关，与地基的结构构成有关，与地质受力应力分布曲线有关，也与房屋高差和载荷差异密切相关。
地基不均匀沉降引起墙体裂缝的防治和控制。首先要加强地基勘测，对较弱不均匀地基进行加固处理，对地基的处理要与上部结构综合考虑。常见的地下处理方式有：夯实.打桩.换土等（如端承桩.摩擦桩.爆扩桩等）。其次对上部建筑进行设计处理，如：改变建筑体型，简化建筑物平面，合理设置沉降缝。最后对上部结构进行结构设计处理，加强房屋整体刚度（如增设圈梁.横梁.采用箱形.筏式基础等）以及采用柔性结构，轻型结构等。
2.温度应力产生的裂缝。温度应力产生的裂缝原因分析：热胀冷缩是建筑材料固有的特性。房屋结构受周围环境温度变化影响，会产生热胀冷缩的变形，当结构受到约束后，变形不能复位，则结构必然会产生温度应力，当温度应力的数值上升到能使砌体结构遭到损坏时，墙体就会产生裂缝。温度应力是墙体产生裂缝直接原因之一，而防止温差裂缝就在于降低温差，释放应力，使变形在一定范围内得到约束或释放，以避免持续发展形成裂缝。
温度应力产生的裂缝控制措施。合理设置伸缩缝，将变形在一定程度内自由释放，以避免产生附加应力；避免楼面错层和伸缩缝错位；加强屋面保温.隔热措施，采取蓄水屋面或种植屋面；油毡夹滑石粉或铁皮将屋面板和墙体隔离，并在女儿墙根部合适空隙，使其有自由伸缩的能力与余地；对女儿墙设构造柱，加强结构刚度，提高抗拉强度等技术措施。
3.砌体干缩裂缝。砌体干缩裂缝的原因分析：任何材料都有干缩湿胀的物理现象，不同材料的干湿变形值不同。普通混凝土砌块，用干硬性混凝土机械振压成型，水灰比小，水泥用量小，一般强度较高，干燥收缩值可控制在0.4毫米/米以内；而轻集料混凝土砌块和蒸压加气混凝土砌块，由于采用的集料成分不同，砌块的毛细孔不同，含水率与失水收缩值不同，干燥收缩值一般在0.26毫米/米至0.99毫米/米之间。
不同的砌体材料，它的干缩变形的值是各不相同的，不同工艺制作生产的砌块材料，其砌块的干燥收缩值的变化差异也较大。
砌体干缩裂缝的控制措施。为有效控制砌体干缩裂缝，可采取以下措施：一是在砌体材料的选择方面，用于外墙的普通砌块，密度不大于1300千克/立方米，干燥收缩值不大于0.3毫米/米，抗压强度不小于7.5MPa；用于内墙的普通砌块，密度和干燥收缩值指标同外墙要求，抗压强度不小于5MPa。二是面积较大的墙体采用在墙体内增设构造梁柱的构造措施。如墙体长度超过5米，可在中间设置钢筋混凝土构造柱；当墙体高度超过3米（≤120厚墙）或4米（≥180厚墙）时，须在墙高中间处增设钢筋混凝土圈梁。三是严格控制以胶凝材料为原料的砌块的龄期，不足28天的不得进入施工现场。四是分别掌握各种砌块上墙时的含水率。一般的小型砌块含水率高，水分蒸发而引起的收缩值大。
4.施工操作不当引起的裂缝
通过对出现裂缝的墙体进行解剖分析，发现不少墙体裂缝的出现是由于施工操作不当引起的，主要有：灰缝不饱满，砖块干砌.瞎缝；使用断裂砖块；砖块早期受扰动；接槎不合理；预留洞口填塞不严等。
控制措施：加强工人砌筑知识的教学培训工作，只有工人掌握了正确的砌筑方法，才能从根本上保证砌体的工程质量；加强施工现场正确指导，对砌筑分项工程制订行之有效的技术保证措施，严格按施工规范和施工规程的有关规定要求进行施工，及时纠正操作不善的现象；认真落实“自检.互检.交接检”的三检制度和“上道工序不合格不允许进入下道施工工序”等制度，严把工程质量关。
二、结构设计中存在的问题分析
1.建筑物顶层端部剪应力与温差成正比，与水平阻力系数.材料弹性模量.建筑物长度等呈线性关系。控制温度应力引起墙体裂缝的主要因素，因此用伸缩缝作为控制裂缝的唯一方法是不全面的。控制裂缝应综合考虑有关因素，采取行之有效的措施。结构设计考虑强度计算.抗震结构措施多。控制温度应力的措施少，在住宅楼顶层端单元内.外纵墙出现裂缝较普遍，不可否认，结构设计未采取措施或措施不力，是形成墙体裂缝的重要因素之一。
2.砖混房屋长度过长。规范规定总长超过50m应设伸缩缝，有的房屋超过较多而未设，也未采取其它措施。
3.构造柱是增强建筑物整体性，抵抗地震作用的重要构造措施，过去不少设计，构造柱的设置只考虑符合抗震规范，不考虑实际已存在的温度应力，认为温度应力在规范上未明确规定计算方法，不考虑也不能算是设计错误。
4.采用砖.砂浆强度等级，越到顶层越低，有些建筑物低部几层采用MU10级砖.M5级砂浆，而到顶层则为MU7.5级砖.M2.5级砂浆。设计人员习惯于从强度上考虑，对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少。
三、预防措施分析
1.为增强外纵墙及内纵墙的抗剪及抗拉能力，控制裂缝出现，外纵墙厚度宜采取370mm，内纵墙厚度宜采取240mm。增加墙的厚度后，圈梁和构造柱仍占一砖墙厚，使圈梁.构造柱不暴露在大气中，有利于控制温度应力引起的墙体裂缝。在房屋端部一间的内纵墙尽量不开高窗，如非设不可，亦宜使窗口尽量减小，房屋的长高比不宜太大，以保证房屋的整体刚度，并使长度控制在温度变形允许长度之内。为减少屋盖与墙体的温差，可在屋面上增设架空隔热板，其减小温度应力的效果十分明显。
2.鉴于建筑物端部两间是裂缝多发区，因此，对这两间应进行重点加强。采取的措施是：外纵墙与内横承重墙交叉处设构造柱，山墙与内纵墙处设构造柱，内纵墙与内横承重墙交叉处视具体情况增设抗裂柱，抗裂柱一般只在顶层设置，其上下端锚固于上下圈梁内，也可将抗裂柱伸入至下一层，既两层抗裂柱，其下端锚固于更下一层的圈梁内，这样既解决了顶层墙体易裂的问题，也不致于由于顶层须设抗裂柱，而将柱直伸入建筑物一层地面一下，造成构造柱设置过多的弊端。在房屋的四个大角或多个大角构造柱断面可适当加大，外墙为370mm时，可为370mm×370mm。加强端部构造柱的设置是为增强砌体整体性.抵消部分屋盖传来的水平推力或拉力。圈梁在房屋端部亦适当加密，要与构造柱配合设置。
3.为增强顶层端部砌体强度，在顶层端部从山墙起两间范围内，内外纵墙及承重墙增设砖砌体水平缝钢筋，一般370mm墙加36，240mm增加26。竖直方向@500，也可加5钢筋网片，370mm墙加45，负筋5@300；240mm墙35，负筋5@300，网片以点焊为宜。
参考文献
[1] 朱建平建筑物地基基础设计探讨2011年12月.
[2] 刘跃敏地基基础工程中的环境效应问题研究2010年05期.
[3] 卢粉贵关于地基基础工程中的环境效应问题研究2011年09期[本文转自：lunwen.1kejian.com].
[4] 栾世瑜建筑物地基基础设计探讨2011年.