關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)控工程裂縫的思考

【摘要】隨著鋼筋混凝土材料的普及使用，房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度有所增大，通過對現(xiàn)澆混凝土加以分析，主要裂縫有收縮裂縫、應(yīng)力裂縫、溫度裂縫等等，造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因也多種多樣， 主要原因體現(xiàn)在材料方面、設(shè)計(jì)方面。對此，在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該合理選擇施工材料，并結(jié)合工程設(shè)計(jì)要求確定混凝土配合比，加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，嚴(yán)格控制構(gòu)件厚度，加強(qiáng)配筋設(shè)計(jì)方面，同時(shí)還需要確保鋼纖維混凝土應(yīng)用符合相關(guān)要求， 這樣才能有效減少裂縫問題的發(fā)生幾率。

【關(guān)鍵詞】 建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫

對于整個(gè)建筑工程來說，比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，比較棘手的問題就是墻體以及樓板的裂縫問題，但是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，這就給建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出更高的要求，所以要想盡可能避免建筑裂縫的產(chǎn)生就要從其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，來探討針對性的措施來對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題進(jìn)行防控。

1、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫產(chǎn)生的機(jī)理和主要原因

1.1 裂縫產(chǎn)生的機(jī)理

裂縫：建筑構(gòu)配件表面或構(gòu)件之間的可見窄長間隙或缺陷。在建筑工程中，裂縫主要分為兩類：荷載效應(yīng)裂縫；非荷載效應(yīng)裂縫。簡稱“受力裂縫”，指荷載產(chǎn)生的內(nèi)力造成的裂縫。荷載造成的內(nèi)力包括壓、拉、彎、剪、扭、沖切等內(nèi)力效應(yīng)力。非荷載裂縫簡稱“非受力裂縫”。太陽輻射熱、溫度變化、收縮等間接作用造成的裂縫。

1.2 原因分析

1.2.1 溫度應(yīng)力

一年四季的氣候有很大的差異，溫度是裂縫產(chǎn)生的重要原因之一。特別是對于混凝土冷卻、梁部的一些材料，最容易導(dǎo)致溫度應(yīng)力的出現(xiàn)。這一裂縫主要是由于內(nèi)外溫差較大，而混凝土的抗拉強(qiáng)度比較差，無法承受表面大的拉應(yīng)力。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)多次進(jìn)行試驗(yàn)，得出最佳效果。

1.2.2 塑性變形

混凝土處于正常情況下一般是處于塑性狀態(tài)，但是由于長時(shí)間的壓制，上部建筑的正常沉降受到了限制，而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫。特別是在垂直方向，收縮更為困難，很容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫，一般情況下，這樣的裂縫之間的間距會(huì)在0.3 到1 毫米之間，以相互平行來表現(xiàn)，而且裂縫會(huì)十分深。

1.2.3 地基不均勻下沉

在施工設(shè)計(jì)之前對地基的處理以及設(shè)計(jì)不合理，沒有充分考慮到荷載問題，建筑設(shè)計(jì)不是十分規(guī)范。在考察場地時(shí)沒有發(fā)現(xiàn)，所選場地本身就存在地基土層分布不均勻，土質(zhì)質(zhì)量差別比較大等一系列原因?qū)е陆ㄖ旯ず蟪霈F(xiàn)裂縫現(xiàn)象。

1.2.4 鋼筋銹蝕

一般情況下，建筑鋼筋表面上都會(huì)有一層混凝土保護(hù)層，但是由于時(shí)間及環(huán)境的影響，混凝土保護(hù)層遭到破壞，鋼筋表面與空氣接觸，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致鋼筋銹蝕，整體結(jié)構(gòu)的抗力減弱，導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

1.2.5 應(yīng)力裂縫

在建筑工程中所有的材料大部分都為混凝土，而混凝土又十分容易受各種因素的影響。其自身的結(jié)構(gòu)就比較容易發(fā)生各種類型的收縮而導(dǎo)致裂縫。建筑物在完工之后還有一個(gè)硬化過程，而在這個(gè)過程中，建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不斷的發(fā)生變化，但是由于建筑物的限制性，收縮往往得不到應(yīng)用的發(fā)揮空間，裂縫由此產(chǎn)生。另一種可能，是由于混凝土在施工的過程中沒有完全凝固，就完成施工，開放此建筑物，導(dǎo)致負(fù)載的重物超過其本能承受的，而導(dǎo)致裂縫。

2、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫控制措施

在原因分析中，可以發(fā)現(xiàn)裂縫產(chǎn)生的主要因?yàn)椴牧希貏e是混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋材料；以及由于溫度而導(dǎo)致材料發(fā)生變化的裂縫。因此，在控制裂縫的措施應(yīng)該主要針對材料及溫度所導(dǎo)致的裂縫。

2.1 現(xiàn)澆混凝土的裂縫控制措施

①保證混凝土結(jié)構(gòu)剛度，在選擇材料時(shí)應(yīng)保證混凝土的結(jié)構(gòu)剛度達(dá)到應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，才能有效的防止由于混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)由于收縮等導(dǎo)致沉降不均而造成的裂縫，可以高強(qiáng)度的加強(qiáng)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的抗壓性。②設(shè)置放射筋，應(yīng)該在施工前做好充分的準(zhǔn)備工作，特別是在建筑的墻角裝有放射筋，最好在每個(gè)墻角處設(shè)有5 根以上的放射筋，長度要達(dá)到2 米以上，并且配置范圍不要小于樓板跨度的三分之一，鋼筋之間的距離最好保持在0.1 米之內(nèi)，可以很好的加強(qiáng)混凝土抵抗裂縫的能力，避免裂縫的產(chǎn)生。

2.2 溫度裂縫的控制措施

首先，在建筑工程施工設(shè)計(jì)時(shí)，就應(yīng)以選擇表面規(guī)則平整并且有很好受力的場地，而非那些表面凹凸不平的結(jié)構(gòu)，為后續(xù)工作造成很大的不便，也防止因?yàn)闇囟葢?yīng)力而造成的裂縫。并且在選擇建筑材料時(shí)一定要符合設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定的規(guī)格，防止因?yàn)闇囟茸兓瘜?dǎo)致的收縮與擴(kuò)張，材料發(fā)生變化，無法進(jìn)行配對，發(fā)生變形而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。特別是在縱墻端部要盡量的控制門窗的數(shù)量，以及門窗的高度、寬度要仔細(xì)研究和控制，進(jìn)而提高墻面的抗壓能力，從而防止裂縫的產(chǎn)生。

2.3 合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的尺寸

很多時(shí)候，因?yàn)楦鞣N因素的影響導(dǎo)致材料發(fā)生變化，無法承受荷載而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。特別是對于混凝土材料，在結(jié)構(gòu)過長時(shí)，很容易發(fā)生變形，建筑無法承受較大的壓力，使建筑發(fā)生變形，出現(xiàn)裂縫。因此，在施工前，一定要對材料多加試驗(yàn)，測試出最合適的材料規(guī)格，以便建筑可以達(dá)到預(yù)期效果。

2.4 應(yīng)用鋼纖維混凝土控制結(jié)構(gòu)裂縫

當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)十分發(fā)達(dá)，要充分運(yùn)用于各種生活活動(dòng)中。特別是在建筑中，與百姓的生活息息相關(guān)。在分析中可得，混凝土材料是特別容易發(fā)生變形的，因此，可以在建筑施工過程適當(dāng)?shù)募尤脘撯F維，特別是在混凝土梁中鋼纖維的摻入量在1.0%-1.5% 時(shí)，鋼釬維的混凝土可以達(dá)到0.3 倍的截面高，這樣可以很好的起到抗裂縫的效果?？梢院芎玫木彌_混凝土表面所承受的壓力，以避免受力不均，導(dǎo)致整體變形，出現(xiàn)裂縫。

結(jié)語：

我國的經(jīng)濟(jì)水平在不斷的提升，城市建設(shè)的步伐也在不斷的加快，全國各地隨處可見建筑工程。但是，結(jié)構(gòu)裂縫問題是建筑工程中極為常見的一個(gè)問題，裂縫將會(huì)對建筑工程的安全有很大的影響。因此，為了很好的預(yù)防這一現(xiàn)象的出現(xiàn)，我們應(yīng)該在建筑工程是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工階段做好充分的準(zhǔn)備，采取積極的措施，提供建筑工程的質(zhì)量。

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