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1、第6章 砌体结构的墙体设计,返回总目录,墙、柱的一般构造要求 墙体的布置及圈梁的设计墙体的质量及裂缝分析 本 章 小 结 思考题与习题,本章内容,墙、柱的一般构造要求,按极限状态设计除了满足承载能力极限状态设计之外，还应满足正常使用极限状态设计。即砌体结构在设计使用年限内，在正常维护下，必须满足正常使用极限状态的要求，一般可采用相应的构造措施来保证砌体结构的耐久性和整体性。,墙、柱的截面尺寸过小，会造成构件稳定性差和局部缺陷而影响构件的承载力。所以对于承重的独立砖柱截面尺寸不应小于240mm370mm。毛石墙的厚度不宜小于350mm；毛料石柱较小边长不宜小于400mm。当存在振动荷载时，墙、柱
2、不宜采用毛石砌体。,(1)跨度大于6m的屋架和跨度大于下列数值的梁，应在支承处砌体上设置混凝土或按构造要求配置双层钢筋网的钢筋混凝土垫块。当墙中设有圈梁时，垫块与圈梁宜浇成整体。,一、墙、柱的最小截面尺寸的要求,二、墙、柱中设混凝土垫块和壁柱的构造要求,对砖砌体为4.8m。对砌块和料石砌体为4.2m。对毛石砌体为3.9m。(2)当梁跨度大于或等于下列数值时，其支承处宜加设壁柱，或采取其他加强措施。对240mm厚的砖墙为6m。对180mm厚的砖墙为4.8m。对砌块、料石墙为4.8m。(3)支承在墙、柱上的吊车梁、屋架及跨度大于或等于下列数值的预制梁的端部应采用锚固件与墙、柱上的垫块锚固在一起，以
3、增强它们的整体性。同时，在墙、柱上的支承长度不宜小于180240mm。,墙、柱的一般构造要求,对砖砌体为9m。对砌块和料石砌体为7.2m。(4)混凝土砌块墙体的下列部位，如果没有设置圈梁或混凝土垫块，应采用不低于Cb20的灌孔混凝土将孔洞灌实。搁栅、檩条和钢筋混凝土楼板的支承面下，高度不应小于200 mm 的砌体。屋架、梁等构件的支承面下，高度不应小于600mm，长度不应小于600mm的砌体。挑梁支承面下，距墙中心线每边不应小于300mm，高度不应小于600mm的砌体。三、砌块砌体的构造要求(1)砌块砌体应分皮错缝搭砌；上下皮搭砌长度不得小于90mm；当搭砌长度不满足这个要求时，应在水平灰缝内
4、设置不少于24的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不宜大于200mm)，网片每端均应超过该垂直缝，其长度不得小于300mm。,墙、柱的一般构造要求,(2)砌块墙与后砌隔墙交接外，应沿墙高每400mm在水平灰缝内设置不少于24，横筋间距不大于200mm的焊接钢筋网片，如图6.1所示。图6.1 砌块墙与后砌隔墙交接处钢筋网片示意,墙、柱的一般构造要求,(3)混凝土砌块房屋宜将纵横墙交接处，距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞，采用不低于Cb20灌孔混凝土灌实，灌实高度应为墙身全高。四、砌体中留槽洞及埋设管道时的构造要求如果砌体中由于某些需求，必须在砌体中留槽洞、埋设管道时，应该严格遵守下列规定。(
5、1)不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线。(2)不宜在墙体中穿行暗线或预留、开凿沟槽，当无法避免时应采取 必要的措施或按削弱后的截面验算墙体的的承载力。(3)但受力较小或未灌孔的砌块砌体，允许在墙体的竖向孔洞中设置 管线。五、夹心墙的构造要求夹心墙是一种具有承重、保温和装饰等多种功能的墙体，一般在北方寒冷地区房屋的外墙使用。它由两片独立的墙体组合在一起，分为内叶墙和外叶墙，中间夹层为高效保温材料。内叶墙通常用于承重。外叶墙用于装饰等作用，内外叶墙之间采用金属拉结件拉结。,墙、柱的一般构造要求,墙体的材料、拉结件的布置和拉结件的防腐等必须保证墙体在不同受力情况下的安全性和耐久
6、性。因此砌体结构设计规范(GB 500032001)规定必须符合以下构造要求。(1)夹心墙应符合下列规定。混凝土砌块的强度等级不应低于Mu10。夹心墙的夹层厚度不宜大于100mm。夹心墙外叶墙的最大横向支承间距不宜大于9m。(2)夹心墙内外叶墙的连接应符合下列规定。叶墙应用经防腐处理的拉结件或钢筋网片连接。当采用环形拉结件时，钢筋直径不应小于4mm；当为Z形拉结件时，钢筋直径不应小于6mm。拉结件应沿竖向梅花型布置，拉结件的水平和竖向最大间距分别不宜大于800mm和600mm；对有振动或有抗震设防要求时，其水平和竖向最大间距分别不宜大于800mm和400mm。,墙、柱的一般构造要求,当采用钢筋
7、网片作为拉结件时，网片横向钢筋的直径不应小于4mm，其间距不应大于400mm；网片的竖向间距不宜大于600mm，对有振动或有抗震设防要求时，不宜大于400mm。拉结件在内外叶墙上的搁置长度，不应小于叶墙厚度的2/3，且不应小于60mm。门窗洞口周边300mm范围内应附加间距不大于600mm的拉结件。对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋，当采用夹心墙时，夹心墙的内外叶墙间宜采用不锈钢拉结件。,墙、柱的一般构造要求,六、墙、柱稳定性的一般构造要求(1)预制钢筋混凝土板在墙上的支承长度不宜小于100mm，这是考虑墙体施工时可能的偏斜、板在制作和安装时的误差等因素对墙体承载力和稳定性的不利影
8、响而确定的。此时，板与墙一般不需要特殊的锚固措施，而能保证房屋的稳定性。如果板搁置在钢筋混凝土圈梁上则不宜小于80mm；当利用板端伸出钢筋拉结和混凝土灌缝时，其支承长度可为40mm，但板端缝宽不宜小于80mm，灌缝混凝土等级不宜低于C20。(2)纵横墙的交接处应同时砌筑，而且必须错缝搭砌，以保证墙体的整体性。严禁无可靠拉结措施的内外墙分砌施工。对不能同时砌筑而又必须留置的临时间断处，应砌成斜槎，斜槎长度不应小于其高度的2/3；对留斜槎有困难者，可做成直槎，但应加设拉结筋。拉结筋的数量为每半砖厚，不应小于1根直径d 4mm的钢筋(但每道墙不得少于根)，其间距沿墙高不宜超过500mm，其埋入长度从
9、墙的留槎处算起，每边均不小于500mm，且其末端应做弯构。,墙、柱的一般构造要求,(3)填充墙、隔墙应采取措施与周边构件进行可靠连接。例如在框架 结构中的填充墙可在框架柱上预留拉结钢筋，沿高度方向每隔500mm预埋两根直径6mm的钢筋。锚入钢筋混凝土柱内200mm深，外伸500mm(抗震设防时外伸1000mm)，砌砖时将拉结筋嵌入墙体的 水平灰缝内。(4)山墙处的壁柱宜砌至山墙顶部，屋面构件与山墙要有可靠拉结。,墙、柱的一般构造要求,七、多层砌体房屋抗震的一般构造要求为了加强房屋的整体性，提高结构的延性和抗震性能，除进行抗震验算以保证结构具有足够的承载能力外，建筑抗震设计规范和砌体结构设计规范
10、还规定了墙体的一系列构造要求。这里只介绍有关多层砖房的混凝土构造柱的构造规定和多层砖房墙体间、楼(层)盖与墙体间的连接，至于圈梁，将在第二节介绍。对其他砌块房屋的要求可参阅有关规范。1)钢筋混凝土构造柱的设置钢筋混凝土构造柱，是指先砌筑墙体，而后在墙体两端或纵横墙交接处现浇的钢筋混凝土柱。唐山地震震害分析和近年来的试验表明：钢筋混凝土构造柱可以明显提高房屋的变形能力，增加建筑物的延性，提高建筑物的抗侧力能力，防止或延缓建筑物在地震影响下发生突然倒塌，或减轻建筑物的损坏程度。因此应根据房屋的用途，结构部位的重要性，设防烈度等条件、将构造柱设置在震害较重、连接比较薄弱、易产生应力集中的部位。,墙、
11、柱的一般构造要求,对于多屋普通砖，多孔砖房应按下列要求设置钢筋混凝土构造柱。(1)构造柱设置部位，一般情况下应符合表6-1的要求。注：较大洞口指宽度大于2m的洞口。,墙、柱的一般构造要求,(2)外廊式和单面走廊式的多层房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按表6-1的要求设置构造柱；且单面走廊两侧的纵墙均应按外墙处理。在外纵墙尽端与中间一定间距内设置构造柱后，将内横墙的圈梁穿过单面走廊与外纵墙的构造柱连接，以增强外廊的纵墙与横墙连接，保证外廊纵墙在水平地震效应作用下的稳定性。(3)教学楼、医院等横墙较少的房屋，应根据房屋增加一层后的层数，按表6-1的要求设置构造柱；当教学楼、医院的横墙较少的房屋为
12、外廊式或单面走廊式时。应按表6-1中第2款要求设置构造柱，但6度不超过四层、7度不超过三层和8度不超过二层时，应按增加二层后的层数对待。2)构造柱的构造要求(1)构造柱的作用主要是约束墙体，本身断面不必很大，一般情况下最小截面可采用240mm180mm。目前在实际应用中，一般构造柱截面多取240mm240mm。纵向钢筋宜采用412，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱的上下端宜适当加密；7度时超过六层，8度时超过五层和9度时，构造柱纵向钢筋宜采用414，箍筋间距不应大于200mm；房屋四角的构造柱可适当加大截面及配筋。,墙、柱的一般构造要求,(2)构造柱与墙连接处应砌成马牙槎，并应沿墙高每隔50
13、0mm，设26拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1.0m，但当墙上门窗洞边到构造柱边(即墙马牙槎外齿边)的长度小于1.0m时，则伸至洞边上。(3)构造柱与圈梁连接处，构造柱的纵筋应穿过圈梁，保证构造柱纵筋上下贯通。(4)构造柱可不单独设置基础，但应伸入室外地面下500mm或与埋深小于500mm的基础圈梁相连。3)多层砖房墙体间、楼(屋)盖与墙体的连接应符合下列要求(1)浇钢筋混凝土楼板或屋面板伸进纵、横墙内的长度，均不应小于120mm。装配式钢筋混凝土楼板或屋面板，当圈梁未设在板的同一标高时，板端伸进外墙的长度不应小于120mm，伸进内墙的长度不应小于100mm，在梁上不应小于80mm。(2)板的
14、跨度大于4.8m并与外墙平行时，靠外墙的预制板侧边应与墙或圈梁拉结。,墙、柱的一般构造要求,(4)7度时长度大于7.2m的大房间，以及8度和9度时，房层的外墙转角及内外墙交接外，应沿墙高每隔500mm配置26拉结钢筋，且每边伸入墙内不宜小于1m。(5)后砌的自承重砌体隔墙应沿墙高每500mm配置26钢筋与承重墙或柱拉结，每边伸入墙内长度不应小于500mm；8度和9度时，长度大于5m的后砌隔墙的墙顶，尚应与楼板或梁拉结。,墙、柱的一般构造要求,一、墙体的布置 砌体结构中竖向承重构件以墙体为主，墙体不仅要承受荷载的作用，而且还起到分隔空间，围护的作用，同时也直接影响到砌体房屋的楼盖，屋盖的结构平面
15、布置和墙体下基础的形式与构造，从而影响到整个建筑的整体刚度和经济效益。因此，墙体的布置在砌体设计中占据非常重要的地位，必须加以重视。砌体结构房屋平面以矩形为主的结构形式得到了较广泛的应用。称此矩形的短边方向为横向，长边方向为纵向；相应方向的墙则分别称为横墙和纵墙。房屋四周与外界隔离的墙体又称外墙，其余墙体称为内墙。按结构受力情况不同，又分为承重墙和非承重墙。在砌体结构房屋中，一般由屋盖、楼盖、内外承重纵墙、承重横墙和基础构成承重体系。按结构的承重体系和荷载的传递路线，房屋的结构布置方案可以分为以下4种类型：纵墙承重方案、横墙承重方案、纵横墙承重方案和内框架承重方案。,墙体的布置及圈梁的设计,二
16、、墙体的布置 砌体结构中竖向承重构件以墙体为主，墙体不仅要承受荷载的作用，而且还起到分隔空间，围护的作用，同时也直接影响到砌体房屋的楼盖，屋盖的结构平面布置和墙体下基础的形式与构造，从而影响到整个建筑的整体刚度和经济效益。因此，墙体的布置在砌体设计中占据非常重要的地位，必须加以重视。砌体结构房屋平面以矩形为主的结构形式得到了较广泛的应用。称此矩形的短边方向为横向，长边方向为纵向；相应方向的墙则分别称为横墙和纵墙。房屋四周与外界隔离的墙体又称外墙，其余墙体称为内墙。按结构受力情况不同，又分为承重墙和非承重墙。在砌体结构房屋中，一般由屋盖、楼盖、内外承重纵墙、承重横墙和基础构成承重体系。按结构的承
17、重体系和荷载的传递路线，房屋的结构布置方案可以分为以下4种类型：纵墙承重方案、横墙承重方案、纵横墙承重方案和内框架承重方案。,墙体的布置及圈梁的设计,在工程实际应用中，多层砌体房屋应优先采用横墙承重或纵横墙共同承重方案。静力计算方案应尽可能采用刚性方案。所以墙体的布置除了要满足刚性方案对横墙的构造要求外，还应满足下列一般构造条件。(1)纵、横墙的布置：承重的纵横墙宜上下对齐，纵墙在水平面内宜尽量拉通，避免在某些部位断开。宜每隔一段距离设置一道横墙与内外纵墙连接。考虑抗震设防的房屋，砌体房屋的总高度和层数限值、每层墙体的高度及横墙最大间距的控制等参见建筑抗震设计规范(GB 500112001)的
18、相应抗震构造要求。(2)墙、柱的尺寸：墙、柱尺寸除应满足前面一节所规定的要求外，对于宽度较小的门窗间墙、壁柱、砖柱、宽度较小的实体墙的尺寸还应符合砖的模数。避免给施工带来不便和浪费，甚至还会因组砌不合理或砍砖过多而直接影响砌体的强度和整体性。(3)开有门窗洞口的墙体：墙体上下洞口宜对齐，使上下层荷载能直接传递；宜避免在纵横墙交接处开门窗洞口以致破坏纵横墙的整体连接。,墙体的布置及圈梁的设计,(1)车间、仓库、食堂等空旷的单层房屋应按下列规定设置圈梁。砖砌体房屋，檐口标高为58m时，应在檐口设置圈梁一道，檐口标高大于8m时，宜适当增设。砌块及料石砌体房屋，檐口标高为45m时，应在檐口标高处设置圈
19、梁一道，檐口标高大于5m时，应增加设置数量。对有吊车或较大振动设备的单层工业房屋，除在檐口或窗顶标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁外，尚宜在吊车梁标高处或其他适当位置增设。(2)住宅、宿舍、办公室楼等多层砌体民用房屋，当层数为3或4层时，应在檐口标高处设置圈梁一道。当层数超过4层时，应在所有纵横墙上隔层设置。(3)多层砌体工业房屋，应每层设置现浇钢筋混凝土圈梁。(4)设置墙梁的多层砌体房屋，应在托梁，墙梁顶面和檐口标高处设置现浇钢筋混凝土圈梁，其他楼盖处宜在所有纵横墙上每层设置圈梁。,墙体的布置及圈梁的设计,(5)采用现浇钢筋混凝土楼屋盖的多层砌体结构房屋，当层数超过5层时，除在檐口标高处设置一道圈
20、梁外，可隔层设置圈梁，并与楼(屋)面板一起现浇。未设置圈梁的楼面板嵌入墙内的长度不宜小于120mm，沿墙长设置的纵向钢筋不应小于210。(6)建造在软弱地基或不均匀地基上的砌体房屋，除按上述规定之外，圈梁的设置尚应符合国家现行建筑抗震设计规范(GB 500112001)的有关规定。2)抗震设防的房屋圈案的设置应符合建筑抗震设计规范的要求(1)装配式钢筋混凝土楼(屋)盖或木楼盖、木屋盖的砖房横墙承重时按表6-2的要求设置圈梁。纵墙承重时每层均应设置圈梁，且抗震横墙上的圈梁间距应比表内规定适当加密。现浇或装配整体式钢筋混凝土楼(屋)盖与墙体有可靠联结时，可不设圈梁，但楼板沿墙体周边应加强配筋并应与
21、相应的构造柱钢筋可靠连接。,墙体的布置及圈梁的设计,表6-2 砖房现浇钢筋混凝土圈梁设置要求,墙体的布置及圈梁的设计,当在表6-2要求的间距内没有横墙时，应利用梁或板缝中配筋代替圈梁。圈梁宜在预制板设在同一标高处或紧靠板底。圈梁应闭合，遇有洞口圈梁应上下搭接。钢筋混凝土圈梁的截面高度不应小于120mm，配筋应符合表6-3的要求。为了加强基础的整体性和刚性而增设的基础圈梁，其截面高度不应小于180mm，纵筋不应小于412。(2)多层砌块房屋均应按表6-4的要求来设置现浇钢筋混凝土圈梁，圈梁宽度不小于190mm，配筋不应小于412，箍筋间距不应大于200mm。,墙体的布置及圈梁的设计,墙体的布置及
22、圈梁的设计,(3)蒸压灰压砖、蒸压粉煤灰砖砌体结构房屋；在6度8层、7度7层和8度5层时，应在所有楼(屋)盖处的纵横墙上设置钢筋混凝土圈梁，圈梁的截面尺寸不应小于240mm180mm，圈梁纵筋不应小于412，箍筋采用6200。其他情况下圈梁的设置和构造要求应符合上述条款的规定。3)圈梁构造要求：为了保证圈梁发挥应有的作用，圈梁必须满足以下构造要求。(1)圈梁宜连续地设在同一水平面上，并形成封闭状。当圈梁被门窗洞口截断时，应在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁和圈梁的搭接长度不应小于其垂直间距的2倍，且不得小于1m，如图6.2所示。,墙体的布置及圈梁的设计,(2)纵横墙交接处的圈梁应有可靠
23、的连接，如图6.3所示。刚弹性和弹性方案房屋，圈梁应与屋架、大梁等构件可靠连接。图6.3 纵横墙交接处的圈梁的连接构造示意,墙体的布置及圈梁的设计,(3)钢筋混凝土圈梁的宽度宜与墙厚相同，当墙厚h240mm时，其宽度不宜小于2h/3，圈梁高度不应小于120mm纵向钢筋不应少于410，绑扎接头的搭接长度按受拉钢筋考虑，箍筋间距不应大于300mm。(4)圈梁兼作过梁时，在过梁部分的钢筋应按计算用量另行增配。,墙体的布置及圈梁的设计,墙体质量的好坏主要是看它是否达到施工验收规范的要求，是否满足使用功能的要求以及设计的要求。而影响墙体质量的因素多而复杂，从大体上讲有施工方面因素，设计方面因素，使用方面
24、因素。每个方面又有许多具体的影响因素，从而造成墙体会出现许多形状的裂缝。下面我们来谈谈影响墙体质量的因素，着重讨论形成裂缝的原因及预防措施。一、墙体质量1.墙体施工因素的影响众所周知，砖砌体是砖块和砂浆粘结成的组合体，砖与砂浆的接触面是不平整的，砖块处于受压、受弯、受剪、受拉的复杂应力状态下，砖砌体的受压破坏实质上是砖块折断后的竖向裂缝与竖向灰缝相连形成半砖小柱，而后在压力作用下产生失稳破坏。因此，砖砌体的施工质量问题涉及以下几个方面。,墙体的质量及裂缝分析,1)砂浆灰缝的饱满程度理论上，砖砌体的全部灰缝都应铺满砂浆，砂浆层愈不饱满，不均匀，砖块在受压砌体中的受力状态愈不利。实际上，不容易10
25、0%做到全部灰缝铺满砂浆，施工验收规范要求水平灰缝的砂浆饱满程度不得低于80%；砖柱和宽度小于1m窗间墙的竖向灰缝砂浆饱满程度不得低于60%。同时，水平砂浆层也不宜过厚、过薄；过厚，在砌体受压时会增加砂浆层的横向变形，使砖块所受的拉力增加。过薄，使砖块受力状态不利，实际上，水平灰缝的厚度和竖向灰缝的宽度均不应小于8mm，不应大于12mm，以10mm为合适。2)错缝错缝是关系到砖砌体整体性的重要问题。一般规定上下两皮砖的搭接长度小于25mm的错缝为通缝，上下4皮砖连续通缝为不合格。连续通缝的皮数愈多，在砖砌体受压时愈容易形成纵向通缝和半砖小柱，对砖砌体的强度和整体性的影响就愈大。属于这方面质量问
26、题的还有两点要特别注意：一是不得采用先砌四周后填心的包心砌法，因为这是连续通,墙体的质量及裂缝分析,缝中最严重的情况；二是所有丁砌层均用整砖砌筑，因为若用半截砖拼砌实际上就形成大面积的通缝情况。3)接槎保证墙体转角外和纵横交接处砌体的接槎质量，也是确保墙体整体性的重要措施。由于施工时一层墙体的砌筑工作面不可能全面铺开，总存在着怎样留槎的问题。泥土为施工方便原意留直槎。但直槎的砖不易砌得平直，灰缝处不易塞满砂浆；又由于接槎时槎口部分往往不再浇水润湿，使得砂浆和砖的粘结很不密实，从而影响了砌体的整体性。故应避免留直槎。砌体的转角处和交接处应同时砌筑；对不能同时砌筑又必须留置的临时间断处，应砌成斜槎
27、，斜槎的长度不应小于高度的2/3。如留斜槎确有困难时，也可做成直槎，但应加设拉结钢筋，而墙转角处不得留直槎。4)砖砌体酥松脱皮在北方寒冷地区，许多砌体房屋使用若干年后，发生砖块酥松脱皮现象，使砖表面坑洼不平，使砌体内部结构松软，它不但影响建筑物的外形美观，也降低了砖砌体的强度和砖构体的承载力。,墙体的质量及裂缝分析,2.砌块、砖、砂浆本身强度的影响块体和砂浆本身的强度是影响墙体强度的主要因素之一，材料强度越高，砌体的抗压强度越高。实验证明，提高砖的强度等级比提高砂浆的强度等级对增大砌体抗压强度的效果要好。因为砂浆强度等级提高后，水泥用量增多，所以在砖的强度等级一定时，过高地提高砂浆强度等级并不
28、适宜。同时，砂浆具有时显的弹塑性性质，在砌体内采用变形率大的砂浆，单块砖内受到的弯、剪应力和横向拉应力增大，对砌体抗压强度产生不利影响。和易性好的砂浆，可以减小在砖内产生的复杂应力，使砌体强度提高。3.设计因素的影响影响砖体承载力的因素，一方面是前述砖、砂浆和砌体的质量问题，它们多数与施工因素有关，另一方面也可能和设计人员赋予墙、柱等构体的结构做法及截面尺寸有关。而影响给予砖砌体作用力的因素，则是作用于房屋的各种荷载和房屋的墙柱布置。它们往往表现为设计人的意图，但有时也会和施工人员自作主张地变更设计意图有关。所以要保证墙体的设计质量，设计人员应在以下几个方面把好关。,墙体的质量及裂缝分析,(1
29、)设计人员充分考查，研究当地的块材的性能及节能要求来选择合适木材。(2)选择合理的结构方案，确定符合实际的计算方法。(3)采用合理的构造设计。(4)注明砌体施工的具体要求。三、墙体出现裂缝的原因及主要防治措施1砌体结构裂缝的特征及产生原因1)因地基不均匀沉降而产生的裂缝支承整栋房屋的下部地基会发生压缩变形，当地基土质不均匀或作于地基上的上部荷载不均匀时，就会引起地基的不均匀沉降，使墙体发生外加变形，而产生附加应力。当这些附加应力超过砌体的抗拉强度时，墙体就会出现裂缝。(1)正八字形裂缝：当房屋中间部分沉降过大，两边沉降过小时，在砌体结构的顶层墙体上和底下几层墙体上比较容易发生一些斜向裂缝，通常
30、位于窗的上下对角线上，成45斜向发展，左右对称而形成正八字形裂缝，如图6.4(a)所示。,墙体的质量及裂缝分析,(2)倒八字形裂缝：不均匀沉降发生后，沉降大的部分砌体与沉降小的部分砌体产生相对位移，从而在砌体中产生附加的拉力和剪力。当这种附加内力超过砌体强度时，砌体中便产生裂缝。裂缝大致与主拉应力方向垂直，裂缝一般朝凹陷处(沉陷大的部位)当房屋的一端或两端沉降过大，就出现倒八字裂缝。如图6.4(b)所示。(3)斜向裂缝：当房屋高差较大时，荷载严重不均匀，则产生不均匀沉降，在墙上产生斜向裂缝，裂缝指向房屋较高处，如图6.4(c)所示。(4)垂直裂缝：当房屋底层门窗洞口较大，基础埋深较浅时，若发生
31、地基不均匀沉降，则在房屋底层窗台下墙体中产生垂直裂缝，如图6.4(d)所示。(a)正八字形裂缝(b)倒八字形裂缝,墙体的质量及裂缝分析,(c)斜向裂缝(d)垂直裂缝 图6.4 地基不均匀沉降裂缝示意,墙体的质量及裂缝分析,2)因外界温度变化和砌体干缩变形而产生的裂缝砌体结构的屋盖一般是采用钢筋混凝土材料，墙体是采用砖或砌块。这两者的温度线膨胀系数相差比较大，钢筋混凝土的温度线膨胀系数为1.0，砖墙的温度线膨胀系数为0.5。所以在相同温差下，混凝土构件的变形要比砖墙的变形大一倍以上。两者的变形不协调就会引起因约束变形而产生的附加应力。当这种附加应力大于砌体的抗拉、弯、剪应力时就会在墙体中产生裂缝
32、。(1)正八字形裂缝：当外界温度升高时，钢筋混泥土楼(屋)盖的膨胀大于砌体结构墙体的膨胀，墙体由于会阻止钢筋混凝土楼(屋)盖膨胀，从而导致在墙体内产生向外的拉力，当拉力超过墙体的抗拉强度就出现了正八字裂缝。如图6.5(a)所示。(2)倒八字形裂缝：当外界温度降低时，钢筋混泥土楼(屋)盖的收缩大于砌体结构墙体的收缩，墙体阻止钢筋混凝土楼(屋)盖收缩，从而在墙体内产生向内的拉力，当拉力超过墙体的抗拉强度就出现了倒八字裂缝。如图6.5(b)所示。,墙体的质量及裂缝分析,(a)(b)图6.5 温度引起的正八字形裂缝和倒八字形裂缝示意(3)垂直裂缝：房屋在正常使用条件下，当墙体很长时，由于温差和砌体干缩
33、，会在墙体中间出现垂直贯通裂缝，而且可能使楼(屋)盖裂通，如图6.6(a)所示。同时在房屋楼盖有错层的交界处，圈梁没有交圈的端部，外露现浇雨蓬梁的端部会出现局部的垂直裂缝，如图6.6(b)所示。,墙体的质量及裂缝分析,(a)(b)图6.6 温度引起的垂直裂缝示意,墙体的质量及裂缝分析,(4)水平裂缝；不少房屋的女儿墙建成后不久即发生侧向变形，现象是在女儿墙根部和平屋顶交接处砌体外凸或女儿墙外倾，造成女儿墙墙体开裂。这种开裂缝有的在墙角，有的在墙顶，有的沿房屋四周形成圈状，如图6.7(a)、(b)所示。其规律大体是短边比长边严重，房屋愈长愈严重。产生这种现象的主要原因是气温升高后，混凝土屋顶板和
34、水泥沙浆面层沿长度方向的伸长比砖墙体大，砖墙阻止这种伸长，因此混凝土对砖墙砌体产生外推力的缘故。温度愈高，房屋长度愈长，面层愈密实愈厚，这种外推力就愈大，裂缝就愈严重。无女儿墙的房屋有时外墙上还会出现端角部的包角缝和沿纵向的水平缝。裂缝位置在屋顶底部附近或顶层圈梁底部附近。裂缝深度有时贯通墙厚。图6.8表示这种裂缝的情况和产生的原因。在比较空旷高大房屋的顶层外墙上，常在门窗口上下水平处出现一些通长水平裂缝，有壁柱的墙体常连壁柱一齐裂通。其原因也是由温度变化后屋面板的纵向变形比墙体大，外墙在屋面板支承处产生水平推力的缘故。如图6.9所示。,墙体的质量及裂缝分析,(a)(b)图6.7 因温差引起的
35、女儿墙水平裂缝示意,墙体的质量及裂缝分析,图6.8 因温差引起的外墙包角和水平裂缝示意,图6.9 因温差引起的外墙水平裂缝示意,墙体的质量及裂缝分析,(5)树杈形裂缝：在砌体结构房屋的四周外墙和某些内墙上有时会出现许多杂乱无章的树杈形裂缝，这主要是温差和水泥砂浆干缩所引起的。例如：外墙采用涂料的建筑物，当它的涂料基层处理不当时，在阳光的长时间照射下，时间一久，就会出现大量的网状或树杈形裂缝。3)因地基土的冻胀而产生的裂缝地基土上层温度降到0C以下时，冻胀性土中的上部水开始冻结，下部水由于毛细管作用不断上升在冻结层中形成水晶，体积膨胀，向上隆起可达几毫米至几十毫米，其折算冻胀力可达2106MPa
36、，而且往往是不均匀的，建筑物的自重往往难以抗拒，因而建筑物的某一局部就被顶了起来，引起房屋开裂。(1)正八字形斜裂缝：当房屋两端冻胀较多，中间较少时，在房屋两端门窗口角部产生形状为正八字形斜裂缝，如图6.10(a)所示。(2)倒八字形斜裂缝：当房屋两端冻胀较少，中间较多时，在房屋两端门窗口角部产生形状为倒八字形斜裂缝，如图6.10(b)所示。4)因地震作用而产生的裂缝与钢结构和钢筋混凝土结构相比，砌体结构的抗震性是较差的。地震烈度为6度时，对砌体结构就有破坏性，对设计不合理或施工质量差的房屋就会引起裂缝。当遇到78度地震时，砌体结构的墙体大多会产生不同程度的裂缝，标准低的一些砌体房屋还会发生倒
37、塌事故。,墙体的质量及裂缝分析,图6.10 因地基冻胀引起的墙体裂缝示意,“X”形裂缝：地震引起的墙体裂缝大多呈“X”形，如图6.11所示。这是由于墙体受到反复作用的剪力所引起的。,(2)水平裂缝：水平地震作用会在墙体上产生沿墙长度方向的水平裂缝，产生的原因有：因墙体与楼盖的动力性能不同使彼此在水平地震作用下发生错动，以致墙体在砌体截面变化处被剪断。如图6.12所示。,墙体的质量及裂缝分析,因墙体发生局部弯折而产生常出现在空旷房屋的外纵墙或山墙上。如图6.12所示。图6.12 地震引起水平裂缝示意,墙体的质量及裂缝分析,(3)垂直裂缝；由于水平地震作用使墙体发生横向水平位移，会在纵墙或纵横墙交
38、接处产生垂直裂缝，按砌体质量不同大体上分为几种情况。当纵墙横墙分别施工，留有“马牙槎”，垂直裂缝常表现为锯齿形。如图6.13(a)所示。当砖块强度很低或者砌筑中纵墙留有槎时，垂直裂缝表现为直线形。如图6.13(b)所示当水平地震作用很大而砌筑质量又不佳时，有些纵墙上的竖向裂缝会发展为使纵墙向外倾倒。(a)(b)图6.13 地震引起垂直裂缝示意,墙体的质量及裂缝分析,5)荷载作用而产生的裂缝(1)垂直裂缝，因墙体不同部位的压缩变形差异过大而在压缩变形小的部分出现垂直裂缝，如底层窗下墙上的垂直裂缝，如图6.14(a)所示。因墙体中心压力过大，在墙体出现垂直裂缝，裂缝平行于压力方向，先在砖长条面中部
39、断裂，沿竖向砂浆缝上下贯通，贯通裂缝之间还可能出现新的裂缝，如图6.14(b)所示。因墙体受到与砖顶面平行的拉力，而在墙体中出现垂直裂缝，裂缝垂直于拉力方向，沿竖向砂浆缝和水平砂浆缝形成齿缝，或由于砖受拉后断裂，沿断裂面和竖向砂浆缝连成通缝，成为垂直裂缝。如图6.14(c)所示。当墙体较小偏心受压时，在近压力的一侧会发生平行于压力方向的垂直裂缝，它出现在沿砖长条面中部断裂并沿竖向砂浆缝上下贯通的竖缝。如图6.14(d)所示。当墙体在局部压力作用下，也会在一定范围内出现垂直裂缝。如果局部面积较大时，在局部受压界面附近的局压面积以内，形成平行于压力方向的密集竖向裂缝，受压砖块断裂，甚至压酥，如图6
40、.14(e)所示。,墙体的质量及裂缝分析,如果局压面积较小时，在局部受压界面附近的局压面积以内，形成大体平行于压力方向的纵向劈裂裂缝。如图6.14(f)所示。在水平灰缝中配有网状钢筋的配筋砌体在压力的作用下，会把网状钢筋片之间的砌体压酥，出现大量密集、短小，平行于压力作用方向的裂缝。如图6.14(g)所示。(2)水平裂缝，墙体或砖柱高厚比过大，在荷载的压力下丧失稳定，在墙体中部突然形成水平裂缝，严重时可使墙面倒塌。如图6.15(a)所示。当墙体中心受拉(拉力与砖顶面垂直)，则会产生水平裂缝，裂缝垂直于拉力方向，即在水平砂浆缝与砖的界面上形成通缝。如图6.15(b)所示。当墙体受到较大的偏心受压
41、力，则可能在远离压力一侧出现垂直于压力方向的水平裂缝，即在水平砂浆缝与砖界面上形成通缝。如图6.15(c)所示。,墙体的质量及裂缝分析,墙体的质量及裂缝分析,当墙体受到水平推力，可能沿水平砂浆缝面形成较长的水平裂缝，这是由于水平推力所产生的剪力超过砂浆的抗剪强度所引起来的。,墙体的质量及裂缝分析,2.砌体结构裂缝的主要防治措施砌体结构出现裂缝是非常普遍的质量事故之一。砌体轻微细小裂缝影响外观和使用功能，严重的裂缝影响砌体的承载力，甚至引起倒塌。在很多情况下裂缝的发生与发展往往是大事故的先兆，对此必须认真分析，妥善处理。如前所述，引起砌体结构出现裂缝的因素非常复杂，往往难以进行定量计算，所以应针
42、对具体情况加以分析，采取适当的措施予以解决。防止裂缝出现的方法主要有两种，一是在砌体产生裂缝可能性最大的部位设缝，使此处应力得以释放。二是加强该处的强度，刚度以抵抗附加应力。下面根据不同的影响因素，来谈谈所要采取的预防措施。1)地基不均匀沉降引起的裂缝防止措施(1)合理设置沉降缝：在房屋体型复杂，特别是高度相差较大时或地基承载相差过大时，则宜用沉降缝将房屋划分为几个刚度较好的单元。沉降缝应从基础开始分开，房屋层,墙体的质量及裂缝分析,数在二三层时，沉降缝宽度为5080mm，房屋层数在四五层时，沉降缝宽度80120mm，房屋层数五层以上时，沉降缝宽度不小于120mm。施工中应保持缝内清洁，应防止
43、碎砖、砂浆等杂物落入缝内。(2)加强房屋上部的刚度和整体性，合理布置承重墙间距：对于三层和三层以上的房屋，长度比L/H宜小于或等于2.5；提高墙体的抗剪能力，减少建筑物端部的门、窗洞口，增大端部洞口到墙端的墙体宽度。墙体内加强钢筋混凝土圈梁布置，特别要增大基础圈梁的刚度。(3)在软土地区或土质变化较复杂的地区，利用天然地基建造房屋时，房屋体型力求简单，不宜采用整体刚度较差，对地基不均匀沉降较敏感的内框架房屋。首层窗台下配置适量的通长水平钢筋(一般为3道焊接钢筋网片或26钢筋，并伸入两边窗间墙不小于600mm)，或采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙不小于600mm。(4)不宜将建筑物设置在不
44、同刚度的地基上，如同一区段建筑，一部分用天然地基，一部分用桩基等。必须采用不同地基时，要妥善处理，并进行必要的计算分析。(5)合理安排施工顺序，先建造层数多、荷载大的单元，后施工层数少、荷载小的单元。,墙体的质量及裂缝分析,2)温度差和砌体干缩引起裂缝的防止措施(1)为了防止或减轻房屋在正常使用条件下，由温度和砌体干缩引起的墙体竖向裂缝，应在墙体中设置伸缩缝。伸缩缝应设在因温度和收缩变形可能引起应力集中、砌体产生裂缝可能性最大的地方。伸缩缝的间距可按表6-5采用。,墙体的质量及裂缝分析,瓦材屋盖、木屋盖或楼盖、轻钢屋盖100注：对烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体房屋取表中数值；对石砌体、蒸压灰
45、砂砖、蒸压粉煤灰砖和混凝土砌块房屋取表中数值乘以0.8的系数。当有实践经验并采取有效措施时，可不遵守本表规定。在钢筋混凝土屋面上挂瓦的屋盖应按钢筋混凝土屋盖采用。按本表设置的墙体伸缩缝，一般不能同时防止由于钢筋混凝土屋盖的温度变形和砌体干缩变形引起的墙体局部裂缝。层高大于5m的烧结普通砖、多孔砖、配筋砌块砌体结构单层房屋，其伸缩缝间距可按表中数值乘以1.3。温差较大且变化频繁地区和严寒地区不采暖的房屋及构筑物墙体的伸缩缝的最大间距，应按表中数值予以适当减小。墙体的伸缩缝应与结构的其他变形缝相重合，在进行立面处理时，必须保证缝隙的伸缩作用。(2)屋面应设置保温、隔热层。(3)屋面保温(隔热)层或
46、屋面刚性面层及砂浆找平层应设置分隔缝，分隔缝间距不宜大于6m，并与女儿墙隔开，其缝宽不小于30mm。(4)采用装配式有檩体系钢筋混凝土屋盖和瓦材屋盖。,墙体的质量及裂缝分析,(5)在钢筋混凝土屋面板与墙体圈梁的接触面处设置水平滑动层，滑动层可采用两层油毡夹滑石粉或橡胶片等；对于长纵墙，可只在其两端的23个开间内设置，对于横墙可只在其两端个L/4范围内设置(L为横墙长度)。(6)顶层屋面板下设置现浇钢筋混凝土圈梁，并沿内外墙拉通，房屋两端圈梁下的墙体内宜适当设置水平钢筋。(7)顶层挑梁末端下墙体灰缝内设置3道焊接钢筋网片(纵向钢筋不宜少于24，横筋间距不宜大于200mm)或26钢筋，钢筋网片或钢
47、筋应自挑梁末端伸入两边墙体不小于1m，如图6.16所示。,图6.16 顶层挑梁末端钢筋网片或钢筋示意,墙体的质量及裂缝分析,(8)顶层墙体有门窗等洞口时，在过梁上的水平灰缝内设置23道焊接钢筋网片或2 6钢筋，并应伸入过梁两端墙内不小于600mm。(9)顶层及女儿墙沙浆强度等级不低于M5。(10)女儿墙应设置构造柱，构造柱间距不宜大于4m，构造柱应伸至女儿墙顶并与现浇钢筋混凝土压顶整浇在一起。房屋顶层端部墙体内适当增设构造柱。屋面保温层施工时，从屋面结构施工完到做完保温层之间有一段时间间隔，这期间如遇高温季节则易因温度变化急剧而开裂，所以屋面施工最好避开高温季节。遇有长的现浇屋面混凝土挑檐、圈
48、梁时，可分段施工，预留伸缩缝，以避免混凝土伸缩对墙体的不良影响。3)地基冻胀引起裂缝的防止措施(1)一定要将基础的埋置深度到冰冻线以下。不要因为是中小型建筑或附属结构而把基础置于冰冻线以上。有时设计人员对室内隔墙基础因有采暖而未置于冰冻线以下，从而引起事故。(2)在某些情况下，当基础不能做到冰冻线以下时，应采取换成非冻胀土等措施消除土的冻胀。,墙体的质量及裂缝分析,(3)用单独基础。采用基础梁承担墙体重量，其两端支于单独基础上，基础梁下面应留有一定孔隙。防止土的冻胀顶裂基础深和砖墙。4)地震作用引起裂缝的防治措施(1)按“大震不倒，中震可修，小震不坏”的抗震设计原则对房屋进行抗震设计计算并符合
49、建筑抗震设计规范。(2)按结构抗震设计规范要求设置圈梁，并应注意圈梁应闭合，遇有洞口时要满足搭接要求。圈梁的截面高度不应小于120mm，对6、7度地震区纵筋至少410，8度地震区则至少412，9度地震区为412，箍筋间距不宜过大，对6、7度，8度和9度地震烈度分别不宜大于250mm，200mm和150mm。遇到地基不良，空旷房屋等还应适当加强。(3)设置构造柱，增加房屋整体性。其截面不应小于240mm180mm，纵向钢筋宜采用412，箍筋间距不宜大于250mm，且在柱上下端宜适当加密；7度时超过六层、8度时越过五层和9度地震时，构造柱纵向钢筋宜采用414，箍筋间距不应大于200mm，房屋四角的
50、构造柱可适当加大截面及配筋。5)承载力不足产生的裂缝防止措施当出现由于砌体强度不足而导致的裂缝时，应注意观察裂缝宽度、长度随时间的发展情况，在观测的基础上认真分析原因，及时采取有效措施，以避免重大事故的发生。,墙体的质量及裂缝分析,6)其他防止措施(1)墙体粉刷时，在钢筋混凝土和砌体交接处加设250mm宽的钢丝网，可以减少裂缝的产生。(2)墙体转角处和纵横墙交接处宜沿竖向每隔400500mm设拉结钢筋，其数量为每120mm墙厚不少于16或焊接钢筋网片，埋置长度从墙的转角或交接处算起，每边不小于600mm。(3)对灰砂砖、粉煤灰砖、混凝土砌块或其他非烧结砖，宜在各层门、窗过梁上方的水平缝内及窗台
