淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中如何控制裂縫

摘要：混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的，但其危害程度卻是可以控制的，而裂縫的產(chǎn)生與發(fā)展往往是由多種因素共同影響，所以裂縫控制需要多方面綜合考慮。文章分析了建筑結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因，提出了淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計;裂縫

我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，使得我國建筑業(yè)也發(fā)展迅速，但是在不斷的發(fā)展過程中，也出現(xiàn)了很多的問題，其中混凝土結(jié)構(gòu)開裂問題較為突出。在進行混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制時，應(yīng)首先對混凝土的裂縫產(chǎn)生原因進行分析，并針對性的做出相應(yīng)的改善措施。本文主要針對混凝土裂縫問題的成因進行了分析，并從設(shè)計角度提出了相應(yīng)的控制措施，希望能夠提供一些參考與借鑒。

1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中造成裂縫的原因

1.1混凝土配合比設(shè)計的問題

混凝土作為一種多組分的混合材料，為了有效保證不同混凝土的使用功能，混凝土配合比設(shè)計過程中，所需要考慮的因素非常多。現(xiàn)代社會的發(fā)展，使得混凝土設(shè)計過程中進入了一個誤區(qū)，即認為混凝土的強度越高，其混凝土結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定，耐久性越好。然而事實并非如此，混凝土強度提升的同時，往往是犧牲混凝土的某一項特性來實現(xiàn)，如混凝土脆性的增強等等。混凝土配合比設(shè)計主要存在以下問題：第一，水泥用量增加。由于水泥用量的增加，往往會導(dǎo)致混凝土的水化反應(yīng)變加快，水化熱的產(chǎn)生使得混凝土內(nèi)部溫度升高，產(chǎn)生內(nèi)部的溫度應(yīng)力。由于混凝土初期的抗拉強度較小，混凝土內(nèi)部的溫度應(yīng)力大于其抗拉強度時，會導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。第二，水的用量。水是混凝土勻質(zhì)性以及和易性的必要條件，用水量的多少將直接影響到混凝土的坍落度，影響施工過程中的泵送。為此混凝土用水量的選擇也是混凝土配合比設(shè)計過程中的一個重要的考慮參數(shù)。實際工程中，為了有效提升混凝土的強度，涌水量不斷減小，導(dǎo)致混凝土脆性增加。

1.2結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)不當(dāng)

我們在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，總是要先對結(jié)構(gòu)的受力體系作出一些假定，而很多結(jié)構(gòu)物的實際工作狀態(tài)與常規(guī)的設(shè)計計算模型有一定的出入與誤差，使得內(nèi)力計算的結(jié)果與實際不符，這些假定的常規(guī)計算模型之外的內(nèi)力往往會引起結(jié)構(gòu)裂縫。在結(jié)構(gòu)設(shè)計時如果考慮不周，結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面突變、孔洞處構(gòu)造處理不當(dāng)或是結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)都會減小混凝土的約束應(yīng)力導(dǎo)致混凝土開裂。

2.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫的控制措施

2.1配合比的優(yōu)化設(shè)計

進行混凝土配合比設(shè)計過程中，首先根據(jù)混凝土的設(shè)計強度值以及施工過程中的坍落度要求選擇混凝土的用水量。其次為了實現(xiàn)混凝土強度的提升，會減小水的用量，但是為了保證其坍落度與和易性要求，便會使用高性能減水劑，如此便可以保證其抗壓性能。需要注意：（1）粗骨料的級配與細骨料的粗細。砂率為細骨料與單位混凝土骨料的比值，砂率的合理選擇為保證混凝土骨料級配的關(guān)鍵，即粗骨料與細骨料的合理分配，使得兩者組合過程中，所形成的孔隙較少。（2）水灰比以及坍落度。通常情況下而言，水灰比越小，其單位混凝土中的水量越少，如此為了保證混凝土的勻質(zhì)性，其砂率也會相應(yīng)增大，以確保混凝土中的粗骨料被砂漿覆蓋。從而有效保證混凝土的密實性，確保混凝土的工作性能。

2.2混凝土樓板裂縫控制

第一，在設(shè)計時，應(yīng)加強構(gòu)件易出現(xiàn)裂縫位置處的配筋，使鋼筋不僅符合建筑剛度需求，同時還可減輕混凝土特性以及溫度變化等對于構(gòu)件所造成的影響。同時，為使混凝土性能得到有效改善，使其符合應(yīng)用需求，可結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的實際情況與具體需求，在混凝土中添加適量的外加劑或者摻合料。第二，在混凝土樓板裂縫控制過程中，首先必須要確保混凝土結(jié)構(gòu)剛度以及硬度滿足建筑要求，避免因建筑不均勻下沉而造成內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生。其次，在選用鋼筋時，盡量選擇直徑相對比較細的鋼筋，其中對易出現(xiàn)裂縫的位置，應(yīng)優(yōu)先采用熱軋帶肋鋼筋，而樓板中構(gòu)造筋以及分布筋則應(yīng)采用變形鋼筋。

2.3溫度裂縫控制措施

第一，在建筑設(shè)計過程中，不僅要嚴(yán)格按照建筑相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求來進行設(shè)計，同時還應(yīng)縮短建筑溫度伸縮縫之間的距離，在頂層端部位置兩開間的內(nèi)橫墻和外縱墻交接位置、內(nèi)縱墻和山墻交接位置都應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的構(gòu)造柱，且頂層墻體砌筑所采用的砂漿，其強度等級不可低于M7.5。在鋼筋混凝土墻體和梁板柱相交位置加釘相應(yīng)的鋼絲網(wǎng)，鋼絲網(wǎng)的寬度應(yīng)為"200mm，從而有效避免溫度裂縫發(fā)生。除此之外，還應(yīng)加強建筑屋面的保溫隔熱設(shè)計，在設(shè)計時，可綠化屋面，將其綠化成為一種屋頂花園，或者采用一種雙層屋面，這樣不僅可有效避免溫度裂縫的產(chǎn)生，同時還可使建筑隔熱條件與保溫條件得到一定的改善，繼而達到綠化與美化的目的。第二，在設(shè)計中，應(yīng)注意樓高與屋面高度的調(diào)整，盡量使二者保持一致，同時還應(yīng)合理且科學(xué)地進行圈梁的設(shè)置，使其能夠有效抵抗因溫差所發(fā)生的裂變，盡量降低墻體與屋面之間的溫差。此外，在設(shè)計過程中，可在建筑屋面進行多個縱橫向分倉縫的設(shè)置，把屋面分割成為不同獨立單元，若屋面縱向深度為"12m，可在屋脊位置設(shè)置一道相應(yīng)的分倉縫，且倉縫的寬度應(yīng)控制在"22mm"左右，盡量用油膏或者瀝青麻絲來設(shè)置。

2.4混凝土收縮變形控制

在建筑物中，混凝土受約束的程度和其所在的部位有著莫大的關(guān)系，因為混凝土的收縮變形會受到周圍環(huán)境因素的影響，應(yīng)力集中部位很容易造成混凝土收縮變形。因此在設(shè)計時要盡量避免或分散可能產(chǎn)生的集中應(yīng)力，以此來達到防控由于混凝土收縮變形產(chǎn)生裂縫的目的。第一，在施工設(shè)計環(huán)節(jié)，應(yīng)該盡可能避免較大應(yīng)力集中的現(xiàn)象出現(xiàn)，比如：開洞、截面突變、刻槽等，如果因個別因素必須按照這樣的操作進行，就需要采取相應(yīng)的控制措施。第二，做好鋼筋的配置，尤其是對于受力不同的鋼筋，應(yīng)該高度的重視受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋的確定，構(gòu)造配筋能夠?qū)α芽p的出現(xiàn)與發(fā)展進行有效的控制。第三，對于容易開裂以及結(jié)構(gòu)薄弱之處，應(yīng)該做好相應(yīng)的處理。比如：深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)之間的相互結(jié)合之處、高層和底層之間的相互結(jié)合之處、高低跨處等區(qū)域。第四，在設(shè)計中應(yīng)該做好剛性與柔性關(guān)系的處理。在結(jié)構(gòu)當(dāng)中所有的構(gòu)件都處于約束和被約束之間。所受到的約束力越強，起可能產(chǎn)生的變形余地就越小，也最容易出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象，所以，結(jié)構(gòu)中相連構(gòu)件的約束關(guān)系需要重視。

2.5科學(xué)合理設(shè)置伸縮縫

對房屋建筑中變形裂縫的控制，就要從混凝土施工的溫度、施工過程、模板的支撐、混凝土溫濕度等進行控制。為了避免收縮和溫度變化應(yīng)力對混凝土的影響，在混凝土的設(shè)計施工中應(yīng)采用增加構(gòu)造鋼筋體的數(shù)量、控制應(yīng)力集中裂縫、創(chuàng)造松弛的混凝土澆筑條件、設(shè)置伸縮縫等來實現(xiàn)對混凝土裂縫的控制。在一般的混凝土工程中可以設(shè)置伸縮縫，當(dāng)房屋房屋長度超過其限值，如果沒有專門的防護措施，就應(yīng)該設(shè)置伸縮縫。在設(shè)置伸縮縫的同時，還要保證混凝土的質(zhì)量，提高混凝土澆筑的密實度，加強養(yǎng)護，這些都有利的減少了裂縫的出現(xiàn)。

3.結(jié)語

綜上所述，在建筑結(jié)構(gòu)中，裂縫為一種常見現(xiàn)象，盡管在工程中避免不了，但是卻可有效地控制。因此，在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工過程中，設(shè)計人員與施工人員應(yīng)綜合考慮多方面的因素，嚴(yán)格按照設(shè)計要求與施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來作業(yè)，同時還應(yīng)加大建筑工程項目的管理，深入分析造成裂縫出現(xiàn)的各種原因，采取具有針對性的措施來解決這一問題，從而降低建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的概率，繼而使建筑結(jié)構(gòu)的功能得到保障。

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