住宅基礎寬度設計與因溫度裂縫的分析

王鑫

我國房屋建筑相當一部分為磚混結構，尤其是安居工程，國家每年都投入大量資金，解決城市住宅緊張問題，而設計上未采取有效措施。施工時為了加快進度，房屋裂縫時有發生。分析裂縫產生原因，在今后設計和施工中采取預防措施，避免裂縫產生很有必要。

1 磚混結構基礎設計的原因

首先，不少項目在缺少必要的地質勘察資料下憑經驗或盲目進行基礎設計，其后果是建筑物沉降過大或不均勻沉降，甚至開裂、傾斜，或過于保守，導致浪費嚴重。

其次，對變形縫設置不按規定，亦無相應技術措施，對墻體穩定和強度不作必要的驗算，或僅按建筑設計作粗略估算，造成結構隱患。

其三，在鋼筋混凝土梁、板設計計算方面，忽視剛度要求，撓跨比偏小；承載力計算一般只注意正截面的要求，忽視了斜截面承載力和構造要求。對房屋抗震要求，如圈梁、構造柱的布置等，普遍不夠重視。以上通病，在國家頒發的相關規程、規范中均有明確規定，是屬于有法不依、有章不循的問題，設計人員對此必須引起重視，認真學習規范，嚴格執行規范要求。

2 工程基礎設計

2.1基礎寬度設計問題

磚混結構條形基礎寬度在設計中一般是根據各墻段在基礎頂面的豎向荷載和已知的地基承載力沿基礎長度方向取1m長來計算確定的。這種常規設計方法雖簡單方便，但由于基礎縱橫交叉處底面積重疊，用上述方法確定的基礎寬度所構成的基底面積將小于實際所需的基底面積。當地基承載力較低，基礎寬度較大時，問題更加突出，應該對基底寬度進行合理的調整。

2.2按常規方法分析計算基底寬度

將縱橫基礎交叉點定義為節點，每個節點的范圍為開間方向相鄰墻體中心線間的距離及進深方向相鄰墻體中心線間的距離。

2.3基礎寬度調整方法

由于條形基礎縱橫交叉處面積重疊，按常規方法計算的基底寬度所構成的基底面積比實際所需的基底面積減少了ΔA，應對基底寬度進行調整。一般情況下，磚混結構條形基礎按地基反力均勻分布進行設計，且在設計中假定“基底總面積的形心與基底總荷載合力的重心相重合”，因此，不必考慮荷載偏心的影響，只需考慮力的豎向平衡。所以在A1中補足ΔA時，可根據豎向靜力平衡的原理按節點各墻段的豎向荷載的合力與節點荷載總合力的比值將ΔA分配到各個墻段相應的基底面積中去。

得出以下結論：A由于角節點處按常規方法求得的基底寬度所構成的基底面積與實際所需的基底面積相等，因而不需調整，只需調整邊節點和中節點即可。B邊節點、中節點按常規方法求得的基底面積比實際所需基底面積分別缺少12%和16%；基底寬度的調幅對節邊點15%左右，而對中節點的調幅23%左右，且并非原來寬度大的基礎調整幅度也大。因此，按常規方法求得的磚混結構條形基礎由于節點處縱橫交叉重疊，使基底面積減少，應對基底寬度進行合理的調整。當地基承載力較低，基底寬度較大時，基底寬度調整問題更應引起重視。

3 溫度裂縫原因的定性分析

3.1溫度裂縫產生特征

溫度裂縫是從頂部開始，越往下層裂縫越輕。房屋長高比越大.裂縫越重；條式房屋的中問單元裂縫輕.兩端部單元裂縫較重。整體上看，房屋內部墻體比外部墻體裂縫重，而內橫墻裂縫較輕.內縱墻裂縫較重。從施工角度看，夏天施工時的裂縫輕，冬天施工裂縫重。

3.2溫度裂縫的種類和成因

A內外縱和根墻的“八”字形裂縫

這種裂縫多出現在每片墻體的端部，而且集中出現在門窗洞口的角部，呈“八”字形。當溫度升高時，屋面板伸長比相應磚墻長大，使頂層墻體因屋面板的推力作用受拉和受剪。拉應力和剪應力的分布情況大體是：房屋平面中間為零，兩端最大，因此墻體的兩端部位大多出現“八”字形裂縫，屋面保溫隔熱層的質量越差，屋面板和墻體的相對位移越大，裂縫越明顯，內縱墻和根墻在室內與屋面板之問的溫差比相應的外縱墻和山墻與屋成板之間的溫差大，所以屋內墻體裂縫比外墻重。

B窗戶出現水平裂縫、斜裂縫 當房屋的長高比較大，而且室內空間比較寬敞高大的房屋，頂層外墻常在窗臺部位出現水平裂縫，窗口出現對角斜裂縫。當溫度升高后，屋面板伸長對墻產生水平推力，使窗臺部位的墻體內側向外擴展。外墻在水平推力作用下發生側向彎曲而導致開裂。

C屋面板下面的外墻水平裂縫和外墻陽角的包角裂縫 這種裂縫出現在屋頂板底部，頂層QL底部墻體，門過梁上部墻體，裂縫有對貫通墻厚。當升溫時，屋面板對頂層QI及墻體產生推力，降溫時，屋面板對墻體產生拉力，墻體抗拉強度不能抵抗水平剪力而導致墻體開裂。

D女兒墻裂縫 不少房屋女兒墻連成后發生倒向彎曲，女兒墻的根部和平屋頂面交接處墻體外凸或女兒墻外傾，造成女兒墻開裂，房屋的短邊裂縫比長邊明顯。形成這種現象的主要原因是：鋼筋砼屋蓋和屋面的水泥砂漿面層，在氣溫升高后的伸長比磚墻大.磚墻相對屋蓋結構和水泥砂漿面層伸長，因此屋蓋結構和砂漿面層對墻體產生推力導致女兒墻開裂，溫差越大房屋越大，面層砂漿越密越厚，這種推力越大，墻體開裂越嚴重。通常情況下，溫度裂縫危害并不大，但對房屋的整體性、耐久性和外觀影響較大，給住戶產生一種不安全感，特別是對商品房銷售影響較大，如遇到地震或水平荷載作用下有可能導致房屋破壞。因此，在設計中，應采取有效措施，防止溫度裂縫產生。

4 預防溫度裂縫的措施

設置伸縮縫：嚴格按照《磚體結構設計規范》要求設置伸縮縫，寬度不宜小于3onun。優先采用裝配式有檀體系鋼筋砼屋蓋，使屋蓋與墻體連接改為“柔性節點”，即QI與屋面板接觸面上鋪設一層油氈或滑石粉，形成滑動層，這樣可減少溫度變形時墻體的推動力影響，防止墻體產生溫度裂縫。屋面板保溫隔熱層的材質及施工必須符合規范要求達到隔熱保溫效果。有章可循。不斷提高管理人員業務技術素質，完善工程運行凋度，堅持“科學管理，實事求是”原則。做好對建筑物的機電設備的保護和保養，提高其利用率，充分發揮工程效益，確保供水調節池的正常運行。對溫度裂縫等，不要忙于及早治理，等觀察一個熱脹冷縮周期，裂縫不再產生新的變化時再采取治理措施。鑒定裂縫是否穩定的方法：可在裂縫內嵌抹水泥漿或玻璃紙。形態完整無損，說明裂縫已基于穩定。不再有較大發展的可能性。當細小裂縫不影響使用可不修補，當裂縫造成墻面滲水，可采用嵌補密封膠或水泥漿處理。