鋼筋混凝土結構設計中的裂縫控制對策研究

周紅偉

摘要：隨著建設項目的增多，鋼筋混凝土結構因其優點被越來越多地采用。但在建造和使用過程中，會出現結構裂縫。實踐證明，這種現象是不可避免的，只有采取一定的措施才能有效地控制裂縫。本文詳細介紹了鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因、造成裂縫的原因和危險性進行分析，提出具有針對性的控制措施，確保鋼筋混凝土結構設計水平不斷提升，從而為我國的工程建設奠定堅實的基礎。

關鍵詞：鋼筋混凝土;混凝土結構;結構設計;裂縫控制;控制對策

在建筑結構中，鋼筋混凝土結構因其穩定、耐久、結構簡單等優點而成為最普遍使用的結構之一。但是大量的實踐經驗表明，鋼筋混凝土結構中不可避免地會產生裂縫，在一定程度上限制了建筑業的發展。采用特定的控制手段對裂縫進行一定范圍的控制，以確保建筑物的安全。所以分析裂縫產生的原因和采取對策是鋼筋混凝土結構設計中十分重要的一項內容。

一、鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因

（一）建筑技術

鋼筋混凝土結構施工包括很多環節，是一個非常復雜的過程。施工過程中，可能存在因施工不當而產生的安全隱患。由于混凝土澆注過程中速度過快、模板未固定、干燥過程中未灑水、支撐板被及時取下、未進行維護等，都可能造成裂縫。鋼筋混凝土結構裂縫直接反映了建筑施工質量，因此必須加大鋼筋混凝土結構質量控制。

（二）建筑材料

用于建筑材料的鋼筋混凝土結構材料也是造成裂縫的一個原因。不正常冷凝或膨脹會極大地降低建筑物的安全性。在達到一定強度后，混凝土在硬化過程中會出現許多小裂縫。假如所用的水泥蒸發，水泥板內部溫差太大，混凝土就會產生裂縫。若所用混凝土材料比例不當或泥沙過多，混凝土結構將產生裂縫。混凝土結構為水硬性材料，與空氣接觸會干縮，產生裂紋，隨著裂紋的擴大形成裂縫、溝壑，甚至會出現散架、坍塌等問題，導致工程質量受到嚴重的影響，甚至還會對人民的生命財產安全造成嚴重的威脅。

（三）建筑環境

鋼筋混凝土結構受外部環境的影響，不同結構所承受的壓力范圍不同。當溫度和濕度變化較大時，建筑物的結構會凍結或膨脹，這一替代過程會產生一定的影響。建筑物可能受到諸如火災、極端高溫或破壞建筑物酸堿物質等極端事件的威脅，也可能在地震或其他災害下導致鋼筋混凝土結構中出現裂縫。在結構發生裂紋后，由于外界環境的改變，裂紋現象將會加劇，當初的小裂紋發展成寬裂紋，最終危及安全。有開始的細小裂縫演變為更長、更寬的裂縫，最終對建筑環境安全造成威脅。

二、裂縫對鋼筋混凝土結構造成的影響

（一）受力結構遭到破壞

在傳統的應力結構破壞情況下，鋼筋混凝土結構的鋼筋具有拉伸性能，混凝土具有抗壓縮性能，可以保證結構的安全和穩定。在鋼筋混凝土結構出現裂縫后，將鋼筋從混凝土裂縫部位分離出來，改變其拉應力，將混凝土分成若干小板，減小加壓面積，增加壓縮應力。建筑結構的抗剪能力降低，混凝土在產生裂縫后由整體變成了點，受剪應力范圍減小，結構整體受剪力降低。

（二）鋼筋混凝土結構的剛度和疲勞變化

若出現裂紋，將使結構剛度降低。嚴重的結構裂紋在壓力作用下，裂紋位置向上移動，結構變形嚴重，剛性下降，整體撓曲增大。與此同時，減輕了混凝土結構的疲勞。裂紋的產生會降低結構的剛度，使結構保持在高拉應力狀態，縮短疲勞壽命。

（三）鋼筋混凝土結構強度變化

隨著裂紋的擴展和擴展，鋼筋逐漸與空氣接觸。環境中的有害物質如腐蝕性物質進入混凝土內部，導致混凝土質量發生變化，鋼筋腐蝕，結構強度降低，強度降低，龜裂消失。裂隙和結構的相互作用會降低結構的整體強度，降低其承受各種力的能力。

三、控制鋼筋混凝土結構裂縫的方法

（一）施工技術引起的裂縫控制

施工技術直接關系到鋼筋混凝土結構的質量，施工技術的好壞直接影響到設計和施工人員的素質和技能。對設計施工人員的管理是保證施工的重要手段。品質。其管理措施主要包括以下方面：一是鋼筋混凝土結構設計必須不斷改進，優化設計和相應的設計工作與工程特點相結合。成功的設計是建造的前提。二是為保證混凝土施工所用材料質量，嚴格按施工標準采購材料，注意材料管理，迅速排除不合格老化材料，確認合格材料是保證結構穩定的重要組成部分。三是鋼筋混凝土結構達到強度要求后，拆除模板和支撐物，使結構能及時清除，避免結構變形而產生裂縫。最后，要注意鋼筋混凝土結構的后續維修工作，防止因結構在施工后因外力原因造成不符合強度要求的裂縫。

（二）耐久性導致的裂縫控制

在鋼筋混凝土結構中，耐久性產生的裂縫會由于環境因素而產生裂縫，而且由于結構本身膨脹所造成的壓力，其破壞會越來越嚴重。這段時間內，如果硫酸等腐蝕性物質侵入混凝土結構，鋼筋易發生嚴重腐蝕，使混凝土結構性能下降，并造成十分嚴重的不良影響。影響結構的耐久性。針對這一問題而產生的裂紋，為防止裂紋的發生，可采取下列措施提高結構本身的強度。首先，在鋼筋混凝土結構表面加絕緣保護。還用來防止鋼筋接觸腐蝕性物質。隔膜材料可采用瀝青涂料或環氧樹脂涂料。其次，增加鋼條的密度，以減少損傷的接觸面積，或減少鋼筋混凝土結構的堿損失。三是增加水膠比、水泥用量，增加其他材料以混凝土比例提高結構穩定性，嚴密監控施工全過程。

（三）溫度導致的裂縫控制

四季自然更替必然引起溫度的變化，氣溫的漲落是必然的自然現象。要控制環境溫度變化所導致的混凝土結構裂縫問題，必須從初始調整混凝土材料配比入手解決這個問題。產生裂紋的主要原因有環境溫差、日照時間等。因此，鋼筋混凝土的施工必須嚴格按照建筑設計與施工圖紙關聯規則進行。因光照時間和強度而產生裂縫，必須加強結構的維護管理，防止結構內外溫差超過一定范圍。在雷雨或強風條件下，為防止雨水對結構造成破壞，必須采取措施，減少防雨等因素對結構的不利影響。在施工過程中，可以加入一些不具有良好水合性能的材料，如地熱水泥、凝結劑等。施工人員可通過安裝伸縮接頭和支架來防止和減少裂縫的發生。施工工藝、材料和環境因素均可引起混凝土裂縫。當出現裂紋時，結構受應力破壞，使其剛度、強度、疲勞性能下降，影響混凝土結構的使用。

（四）加強混凝土結構的維修管理

混凝土澆筑后的維修管理工作，能有效地防止裂縫的發生，尤其是各處溫度、濕度對混凝土建筑的影響更大。如不及時維修管理，可能會產生蜂窩或麻木。表面脫落等質量問題對建筑后期整體質量有很大影響。工程上采用溫濕度雙重控制，能有效地防止裂縫的發生，避免因內外溫差引起的裂縫脹縮現象。并有效地降低了混凝土的溫度應力，避免開裂。就天氣而言，室外的建筑在雨天很容易飽和，在這段時間內要修建風雪棚屋。風量大、干熱天氣時，混凝土中水分流失過快，易產生收縮裂縫。維修人員必須根據當地的溫度和濕度計劃維修程序，避免無效的維修。

結束語：

建筑結構質量直接關系到建筑的整體安全性能。其中，建筑結構裂縫是建筑結構中最為常見的問題。對裂縫問題的特征及原因進行詳細分析，采取相應的預防和維護措施。在混凝土結構介入前后，竭力減少裂縫的發生，同時采用裂縫注入、充填等方法修補產生的裂縫，提高了建筑結構安全可靠。為人們提供安全、穩定的建筑結構。

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