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）δM M BA Q BAM AB Q AB δ附图3—2 首层柱变形应力图附图3—1 框架变形图M AB= M BA AB= Q BA式中EJ为柱的抗弯刚度为柱的高度边柱上端的Q BA使横梁受压。

由于柱上端有转角，实际的弯矩和剪力都比计算值为小。

由上面两式可知，温差内力与温度差、构件本身的抗弯钢度成正比，与构件长度的平方（弯矩）或立方（剪力）成反比。

在附图3—1的情况下，横梁越长，则柱的侧向位移（温差变形）δ1越大，柱中的温差内力也越大。

由于各内柱的温差变形（如δ2）小于边柱的温差变形δ1，所以，各内柱的温差内力小于边柱相应的温差内力值。

（二）室内外温差对框架结构的房屋，特别是冬季期间框架结构的高温车间（内热外冷）和夏季超高层框架结构的公寓写字楼（内冷外热）受温差的影响是较大的。

在附图4所示的框架结构中，如室内外温度不一样，框架边柱的温度为t2，内柱的温度为t1，若在冬季的高温车间t1> t2，则边柱缩短，使边跨横梁的左右两端不在同一水平线上，从而产生了温差内力。

顶层边跨横梁两端所发生的相对温度变形为δ1==α（t1—t2）H，式中H为柱的全高。

为了求出顶层边跨的温度内力，可以近似地假设和梁两端为固定端，并略去顶层横梁两端上下两面温度差的影响，可得边跨横梁中的温差弯矩与温差剪力分别为：M AB = M BA = Q AB = Q BA =这种温差将使边柱受拉，内柱受压。

但实际上温差内力比上述为小，因为横梁两端并非完全固定。

立柱越长，边柱与内柱间的温差变形值越大；横梁的抗弯刚度EJ 越大，或横梁的跨度L 越小，则温差内力越大。

在室内外有温度差的条件下，顶层边跨横梁内的温差内力将大于其它各层横梁；离顶层越远，该层边跨横梁中的温差内力越小。

另外，由于横梁的温差变形导致柱中所产生的轴力， 离基础越近则越大。

M BA M ABQ AB Q BAL L L L 附图4—2 顶层梁变形应力图 附图4—1 框架变形图 （三）日照温差对公用和民用建筑的影响较常见较普遍，有时也可发现桥梁和烟囱等较长较高的构筑物受到日照的影响。

如建筑物或构筑物的一侧受阳光照射温度高，另一侧背阴温度低，则建筑物或构筑物不仅产生温差变形和温差内力，并还将使整个建筑物或构筑物地上部分发生弯曲变形，当建筑物或构筑物的结构平面布臵不对称时，还会发生扭转。

温差的影响是设计房屋时所需考虑的一个重要内容，由于温差变形的发生，会使房屋的梁、柱、楼板和墙体等构件出现裂缝，房屋的体积越大 越高，温差变形的影响越明显。

最常见的楼房顶层墙体裂缝是日照温差（主要）和季节性温差（次要）的一个典型例子。

楼房顶层墙体裂缝主要发生在多层的砖混房屋，内浇外挂的高层房屋和内浇外砌的多层房屋也时有发生。

墙体的斜向裂缝不仅仅出现在顶层房屋的墙体上，有时在下一层墙体上也会出现，只是裂缝的宽度和长度较顶层墙体裂缝小。

裂缝在内外纵、横墙上均可出现，裂缝的部位不同，裂缝的起点和走向也不同。

以东、西为长向，南、北为短向，座北朝南的多层砖混的住宅楼为例，裂缝主要发生在纵、横墙体两端，同一道墙体上裂缝呈八字形排列（见附图5）。

总的来看，在横墙上，南侧的裂缝较北侧的裂缝长且宽；在纵墙上，西端裂缝较东端裂缝长且宽。

由于墙体为混凝土或砖等脆性建筑材料，墙体开裂后不能完全恢复，此种裂缝的宽度和长度只可能逐年扩展。

1. 楼房顶层墙体温差裂缝的部位和特点如下：（1）南、北外纵墙的裂缝主要发生在窗口上、下角处的墙体上，从窗口上、下角向两侧斜向开裂，窗口处墙体裂缝最宽，逐渐延伸变细。

（详见附图5—1）东端附图5-1 贵园南里乙8号楼顶层南外墙东端和西端两侧窗口上、下角墙体裂缝示意图（2）内纵墙裂缝在门口上角墙体和无门洞内纵墙上均可出现，多为斜向裂缝。

门口上角墙体的裂缝从门口上角开始向斜上方延伸，门口处墙体裂缝最宽，逐渐延伸变细（详见附图5—2）。

无门洞内纵墙裂缝的起点在墙顶处，从上向斜下方延伸，上宽下窄，裂缝较长（详见附图5—3）。

（3）内、外横墙墙体的裂缝为斜向裂缝，有时一面墙体上会出现多条裂缝，裂缝的起点在墙顶处，从上向斜下方延伸，上宽下窄（圈梁位臵处裂缝较窄）。

南侧和北侧横墙的裂缝方向相反（详见附图5—4）。

西端附图5-2崇文区光明小学教学楼顶层南侧内纵墙东、西两端门口上角墙体裂缝示意图附图5-3 贵园南里甲1号顶层东端内纵墙裂缝示意图侧附图5-4 永定路52号院522号楼顶层东山墙墙体裂缝示意图（4）有钢筋混凝土压顶的女儿墙出现斜向裂缝。