房屋结构常见裂缝的分析与实例

房屋结构常见裂缝的分析与实例

房屋是人们工作、学习和生活的必要场所，但是在房屋内的地面、房顶、墙体、梁和柱体上经常会看到一些裂缝，房屋结构存在裂缝是一个普遍的问题，可以说没有不存在裂缝的房屋。虽然房屋内的有些裂缝不会有使房屋局部或整体出现倒塌的危险，但由于精神的作用和建筑装修及美观方面的原因，也常常影响房屋的正常使用。因此，了解房屋结构常见裂缝的开裂原因和性质，可以避免一些不必要的矛盾、损失和浪费。

第一章房屋结构受力和裂缝的基本概念

一、房屋的结构：房屋的结构可分为非承重结构和承重结构。非承重结构主要指围护和隔断结构，如室内隔断墙、外围护墙、阳台的隔板和栏板。承重结构还可分为自承重结构和承重结构，自承重结构为只承载自身重量的结构，如没有外加荷载的墙体；承重结构指不仅承载自身重量，而且还承载其他构件传来的荷载或活荷载，如梁、板、柱和墙体。

二、房屋裂缝的分类：按结构承载能力分，裂缝可分为承载力不足的裂缝和非承载力不足的裂缝。按受力情况分，裂缝可分为受外力作用产生的裂缝和因结构变形产生内应力而出现的裂缝。也有的房屋鉴定专家把裂缝分为有害裂缝和无害裂缝。一般情况下，承载力不足的裂缝主要为承重结构因受自重或外荷载的作用而产生的裂缝，大多数为有害裂缝；非承载力不足的裂缝主要为非承重结构和承重结构因受自身内因或外界因素的影响出现变形而产生的裂缝，大多数为无害裂缝。在特定条件下，一部分非承载力不足的裂缝可以转化成承载力不足的裂缝，无害裂缝可以转化成有害裂缝。

三、房屋结构的受力和变形：房屋结构在实际使用过程中承受两大类荷载，一类是受力荷载，一类是变形荷载。受力荷载可分为永久荷载（又称恒荷载，指结构自重、土压力、结构表面的粉灰荷载等）、可变荷载（又称活荷载，指楼面和屋面活荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载等）和偶然荷载（指突然出现且持续时间很短的荷载，如地震力、爆炸力和撞击力等）这些荷载对房屋结构作用而产生的压力、拉力、剪力和弯矩。变形荷载可分为因结构材料内因变化使结构变形而产生的荷载（主要有材料的干缩、收缩和徐变等）和因结构外因变化使结构变形而产生的荷载（主要有不均匀沉降、日光辐射、气温变化、火灾、水患等）。据统计房屋结构出现的裂缝，力荷载造成的裂缝约因变形荷载造成的约为85%，因受为15%。因此，我们常见的裂缝多为房屋结构变形而形成。

第二章房屋结构的受力和裂缝

房屋某一结构构件因受力（压力、剪力、拉力和弯矩）的作用产生相应的裂缝状况主要有：

一、压应力破坏的典型例子为短柱在竖向荷载N的作用下，柱体中部出现与压力方向一致的多条竖向受压破坏裂缝，裂缝中部宽两头窄。当N值超过柱体承载极限时，混凝土柱体中部箍筋间的竖筋发生压屈，向外凸出，混凝土（砖砌体）被压碎而整个柱体破坏；砖柱中部的裂缝发展成上下贯通的裂缝，柱体横向变形，并被分割成若干个小砖柱，失稳而破坏。见附图1 。

附图1 短柱体受压破坏附图2 梁端受剪破坏

二、剪应力破坏的典型例子为梁端部沿斜截面破坏，破坏裂缝与梁的中和轴约成450角，这种裂缝一般是从梁的中部（中和轴附近）开始，中间宽两头细，如果荷载不断加大，则裂缝向斜上和斜下方延伸，直到梁的上边和下边。这类破坏主要有两种类型，根据梁的结构和压力的作用点分为斜压破坏、剪压破坏。

斜压破坏斜压破坏的斜裂缝在梁的腹部出现，多发生在剪力大而弯矩小的区短内，即剪跨比小于1时，或当腹筋配臵过多，或梁腹很薄（例如T形或工形薄腹梁）时。

剪压破坏剪压区（剪跨比等于1—3）的混凝土在剪应力与压应力共同作用下的而出现裂缝，斜裂缝向集中荷载的作用点延伸，当剪压应力达到复合受力时的极限强度时，梁失去承载能力而破坏。

三、拉应力破坏的裂缝与拉力或拉应力的方向垂直，但拉应力的产生和形成的情况较复杂，原因也较多。有结构构件直接受力的作用而产生，最直观的为受拉构件在构件的内部形成拉应力，还有间接形成的拉应力，如梁端剪应力的合力为斜向拉应力，梁中部的弯矩在梁的下部形成拉应力。也有因构件膨胀、收缩或其它变形在构件内部产生拉应力。

在房屋的正常使用过程（除有巨大的集中荷载出现，如地震、爆炸和

集中的巨大荷载）中常见的裂缝主要为拉应力的破坏裂缝。由于绝大多数房屋都是经过设计和验收合格的，房屋结构的质量和结构承载力达到设计标准，而使结构受压和剪压破坏的特殊荷载在房屋正常使用中很少出现。

第三章房屋结构和材料的变形裂缝

其实在房屋正常使用期间，由于房屋结构和材料因内因或外因发生变形而产生的受拉破坏裂缝是经常可以见到的，这些裂缝可以分为以下三大类：第一类为与房屋使用环境、气温和日照辐射有关的温差裂缝或温度裂缝；第二类为与建筑材料性质有关的材料干缩裂缝和收缩裂缝，第三类为与房屋地基及基础有关的不均匀沉降裂缝和不均匀压缩裂缝。

第一节温差裂缝和温度裂缝

一、温差裂缝对于多层（或高层）房屋，影响其结构的温差有三种：第一种是季节性温差，它是指构件在混凝土初凝时的温度t1（若为装配整体式结构，则可取接头的混凝土初凝时的温度）与构件在使用期间由于季节变化而出现的最高（或最低）温度t2间的差值；第二种是室内外温差，是指房屋在使用期间，由室内外不同的气温在构件内外表面间所产生的温度差；第三种是日照（或称阳光辐射）温差，指房屋在使用期间受阳光直接照射的一侧与背光一侧之间的温度差，或阳光照射时间长的部位与阳光照射时间短的部位之间的温度差。这三种温差使房屋各部位的构件承受不同的温度，温度高的部位的构件变形大，温度低的部位的构件变形小。

（一）

对框架结构的房屋影响较大，在多层多跨框架中，

如竣1，使用时温度升高到t2，温度差为t = t2—t1，再此温差t柱体竖向伸长同样的数值，柱体的竖向变形不受约束。但各层（特别是下层）横梁则不同，在伸长时要受到柱子约束，由于地面以下基础的位臵一般不受外界气温变化的影响，这样就使柱子的上、下两端不再位于同一竖直线上，从而产生温差变形。以边柱AB为例，横梁的温差变形为δ=2αtL式中α为钢筋混凝土构件的线胀系数（1.0×10-5），L为框架横梁的跨长，温差变形δ使边柱AB产生弯矩，并使上层横梁和柱发生一定的温差变形，而产生一定的温差内力。为能简便计算底层柱所受到的温差内力，可以近似地假定柱的上、下两端均为固定，由此可得边柱AB的温差弯矩和温差剪力分别为：（参见附图3）