從建筑結構設計談混凝土結構的裂縫問題

王慧宇

摘 要：當前，我國的建筑物大都使用混凝土作為主要的材料，使用范圍也是十分廣泛的，但混凝土結構出現裂縫的問題已經導致建筑工程的質量產生了極壞的影響，因而相關施工人員和設計人員必須要對之給予充分的重視，為我國建筑工程的發展帶來更多的動力。本文通過對建筑結構設計中的混凝土問題進行探討，分析得到有效的措施進行改善，從而促進我國建筑工程的發展，使之在混凝土使用方面能夠變得更加成熟和有前景。

關鍵詞：建筑結構設計;混凝土;裂縫

引言

混凝土結構裂縫問題，是一個相當普遍的質量問題，嚴重的已影響到工程的正常使用和安全，是一個需要探討和解決的技術難題。裂縫的出現有很多的原因是可以提前預控的，因而相關人員應當共同為提升混凝土結構質量做出更多的努力。

一、建筑結構設計可能出現的裂縫形式

混凝土結構裂縫形式主要包含以下三種：①塑性收縮裂縫。對于塑性收縮裂縫而言，其大多出現于建筑工程的表面，并且塑性收縮裂縫的出現主要受到環境因素的影響。比如說施工過程中混凝土表面的水分在短時間內蒸發，或者是模板對于水分的吸收過快，都可能造成塑性收縮裂縫的出現。②塑性沉降裂縫。對于塑性沉降裂縫而言，它的出現將會對建筑工程的整體質量產生較為嚴重的影響，并且這一裂縫形式主要是由于澆筑過程出現了問題所導致的。另外，如果模板工程施工時沒能嚴格按照操作規定與施工規范進行，也可能造成塑性沉降裂縫的出現。③溫度應力裂縫。施工過程中，如果環境中的早晚溫差過大，可能導致溫度應力裂縫的出現。同時，如果混凝土的表面散熱效率不均，也可能造成溫度應力裂縫。

二、混凝土結構出現裂縫的原因

（一）施工方法選擇不當

通過合理選擇建筑工程的施工方法，可以有效降低混凝土裂縫問題的出現概率。但是，如果混凝土澆筑過程中使用的振搗方法不合理，將造成混凝土表面出現蜂窩問題或者是澆筑不密實等一系列問題。混凝土在其運輸過程中，經常會出現水分蒸發的問題，這樣一來將造成混凝土的坍落度下降、和易性降低，這一將導致混凝土出現結構裂縫。另外，如果施工過程中施工工藝與順序沒有控制好，也將導致結構裂縫的出現。

（二）建筑結構設計方面的問題

建筑工程各項施工是嚴格按照施工圖紙及相關規范進行的，如果結構設計出現了問題，將直接影響到建筑工程的施工質量。現階段，在進行建筑結構的設計工作時，一些設計人員對于超長結構或容易產生不均勻沉降部位、構件截面突變處或者薄弱的部位、以及溫度應力影響較大部位等易出現裂縫位置，往往容易忽視采取相應防裂抗裂措施。此外，在進行建筑結構的設計工作時，需要考慮到正常使用以及承載力極限狀態兩方面的要求，進而提升建筑結構設計的合理性。但是在進行實際的設計與施工過程中，往往會忽略掉使用狀態的受力分析，進而造成了建筑工程出現裂縫與變形等問題。

三、從建筑結構設計談混凝土結構的裂縫防治

（一）合理設計混凝土結構的尺寸

不同建筑材料存在著不同的變形差異，再加上混凝土結構受到環境溫差的影響，導致了混凝土結構的開裂問題。尤其對于一些結構尺寸較大的混凝土來說，由于受到材料變形以及溫差因素的影響，混凝土結構應力將會顯著增大，在這種狀態下很容易出現樓板和墻體裂縫。因而，在進行結構設計工作時，設計人員要合理確定混凝土結構尺寸，并且在進行結構設計過程中，要選用合理的結構布置方案。這樣一來，才能提升結構在受力狀態下的整體性能，同時也可以確保結構剛度得到合理的分配。在進行配筋設計過程中，設計人員要嚴格按照設計規范以及設計標準進行設計，滿足截面構造及計算配筋。另外，設計過程中要盡量避免使用變形差異較大的材料，進而可以防止因為材料自身變形而導致的混凝土結構裂縫。在那些容易產生應力集中的薄弱部位適當加強構造鋼筋的布置;對于超長結構及容易產生不均勻沉降部位應當按照規范要求合理設置結構縫及后澆帶。

（二）選取合適的允許溫差

在進行混凝土結構的施工過程中，溫差裂縫出現的重要原因之一就是混凝土的表層與內部存在著過大的溫差。因為，為了防止混凝土結構出現溫差裂縫，設計與施工過程中要對溫差進行合理的規定。通過大量的混凝土施工工作，設計人員與技術人員可以根據實際的施工狀況以及工作經驗進行容許溫差的合理計算與確定。在進行實際的施工工作時，要將混凝土內外溫差值控制在25℃以內，并且在進行拆模工作時，要對混凝土的內部溫度與自然環境溫度的差值進行嚴格的把控。

（三）注重混凝土材料的質量控制工作

混凝土材料質量的好壞將會對建筑工程的整體施工質量產生重要的影響，因而要對混凝土材料的質量進行嚴格的控制。一方面，在進行原材料選擇過程中，要確保材料性能滿足施工設計要求。這一過程中，要有針對性的選擇原材料的種類。在進行水泥材料的選擇工作時，要盡量選擇水化熱相對較低的水泥產品。施工過程中，在確保混凝土性能的前提下，盡量減少水泥的用量;另一方面，要注重進場環節中混凝土材料的質量檢驗工作，對于那些不符合設計要求的水泥材料，不得用于施工工作。另外，還要對集料的質量進行嚴格控制，確保集料的含泥量達到設計要求。同時，施工過程中要盡量選擇質地堅硬的石料，并且要保證級配達到設計要求。施工過程中，可以根據實際需要在混凝土中加入適量的添加劑，以提升混凝土的性能，防止混凝土裂縫問題的發生。

（四）優化混凝土配比設計

在進行混凝土配合比的設計工作時，要確保水泥的標號和混凝土的設計強度等級一致。在進行具體的配置工作之前，設計人員要應先進行取樣檢測工作，之后再通過調節各種材料的比例關系，不斷進行混凝土配合比的優化工作。另外，在進行配合比設計工作時，設計人員要對施工現場的具體情況進行了解，比如說要進行施工現場自然條件的了解，同時還要對混凝土構件的截面大小以及具體的澆搗技術進行分析，對于施工過程所用的工藝與技術進行研究。此外，設計過程中要對混凝土材料的坍落度進行合理的設計，不斷提升混凝土的和易性。在進行混凝土骨料的選擇時，要進行骨料級配的優化，必要時可以摻加適量的粉煤灰或高效減水劑，進而降低水泥的用量，防止施工過程中出現裂縫問題。需要注意的是，設計過程中可以選用適量的低堿或無堿外加劑。

（五）優化混凝土結構的配筋設計

為了防止混凝土構件出現裂縫問題，設計過程中要優化混凝土構件的配筋率。我國頒布實施的《混凝土結構設計規范》規定，在進行建筑工程不同板、梁構件的設計工作時，要采取合理的配筋率與鋼筋間距，同時還要根據具體情況配置相應的受力鋼筋。在進行配筋設計時，要盡量降低鋼筋的直徑、增加鋼筋的密度，這樣一來可以減小構件裂縫的出現。在進行建筑工程屋面設計工作時，要確保傳熱系數保持在1.0W/（m2？K）之內，加強其保溫隔熱的功能，用來減小室內外的溫差。同時在進行屋面板的混凝土結構設計過程中，屋面板配筋高層結構應雙層雙向配置;多層結構可以在板無負筋的區域配置相應的雙向鋼筋，并且將其搭接在板負筋上。

四、結束語

設計人員與施工單位必須要采取適當的措施，積極地解決在建筑物施工過程中能夠出現的混凝土裂縫問題，從而保障我國建筑行業的發展和進步，促進我國建筑施工單位能夠得到更長遠的發展，為我國居民生活水平的提升做出更多的貢獻。

參考文獻：

[1]孫帥.基于建筑結構設計分析混凝土結構的裂縫問題[J].門窗，2017（01）：123.

[2]王世宇.從建筑結構設計談混凝土結構的裂縫問題[J].中華民居（下旬刊），2014（09）：133.