浅析结构裂缝及预防对策

文/陈健 红河州建筑设计院 云南红河 661400

浅析结构裂缝及预防对策

文/陈健 红河州建筑设计院 云南红河 661400

在工程实践中，钢筋混凝土结构构件及砌体墙面，开裂现象时有发生，如裂缝过宽，会使钢筋严重锈蚀，降低结构强度，缩短结构的使用年限，给建筑工程安全造成威胁。本文对于结构裂缝产生原因及预防对策，从设计计算及构造措施、施工、材料、环境、使用等因素进行探讨，以期引起各方面注意，从而达到减少或预防结构裂缝的目的。

结构裂缝;开裂原因;预防对策

一、钢筋混凝土梁

结构计算现在均用计算软件进行计算，但设计人员应提高业务素质，切忌漏算荷载，并掌握好各种参数的选择，并应加强审校。这对设计人员应该是起码的要求，但在设计实践中屡有漏算荷载、参数选择错误发生，特别是任务繁重时，设计人员计算过程不予复核。这样做可能蕴含风险，如造成梁强度不够或裂缝过大且多，甚至梁断裂，就会酿成安全事故。

设计应综合开间、跨度、荷载大小、抗震设防烈度等因素。合理的确定梁的截面尺寸。有些设计人员误认为梁截面越大越放心，其实不然，由于配筋率太低，且钢筋直径选择又较大，则易使裂缝宽度超过规范限值。设计人员应重视梁的裂缝问题，对所有梁一般均应进行裂缝宽度验算，很多设计人员往往只重视梁的强度计算，在梁的跨度较大时重视挠度计算，而对裂缝宽度验算有所忽视，这是非常不妥的，挠度偏大可用施工起拱解决，裂缝宽度过大则影响安全使用。

主次梁交接之处，容易出现裂缝，主梁应设置附加横向钢筋并配置恰当。不少设计人员对附加横向钢筋（加密箍筋，加吊筋）配置不当，主要是主梁箍筋在次梁位置两侧未加密，或设吊筋没有伸至梁底部，使主梁在次梁底面下产生斜裂缝，如仅设吊筋就更为不对。附加横向钢筋应优先选用箍筋（防止斜裂缝效果较好），附加箍筋不易每侧超过五根，当附加箍筋不足以承担集中力时増设吊筋，吊筋不宜多于两根，应伸至梁底。

需要进行疲劳验算的钢筋混凝土梁，应按规范规定，在梁下部1/2梁高的腹板内，沿两侧配置纵向钢筋，并按下密上稀的方式配置。

工程施工时应切实注意梁的截面尺寸，钢筋位置及保护层厚度的正确，模板应严实不漏浆，石子应有良好配并应洗净，不得采用安定性不合格的水泥及劣质钢筋，不得采用特细沙，混凝土应浇捣密实。在采用泵送混凝土施工时，应确定做好试配工作，在使用添加剂后增大混凝土流动性，加大坍落度，但强度不一定还能达到要求，应重新确定混凝土配合比。钢筋混凝土梁裂缝，可能也与施工时未加养护及施工超载有关，某工程施工时，混凝土尚未达到设计强度，即将拆模后的大量钢模版，脚手架钢管、砖砌块等堆放在楼面上，粗略估计施工荷载6KN/㎡，远大于楼面活荷载标准值。

二、钢筋混凝土现浇板

在板的配筋中，除按荷载及受力布置受力钢筋外，还考虑到温度应力、混凝土干缩及负弯矩的产生，需配置一定数量的构造钢筋，构造钢筋的布置除满足一定的长度间距外，还应注意其布设位置，切不可错位错向。规范GB50010-2002中规定了楼板厚度的最小值，在工程实践中，一定要确保楼板的厚度满足设计及规范要求，要考虑板中大量管线埋设，板厚宜适当加厚，一般至少大于100mm，为防止板四角部位出现45°裂缝，可在板块的四角增配与对角线平行的φ8@150钢筋，其范围可取L/4- L/3(L指板的短向跨度)。悬挑板≧1.5m时，应注意与其连接板块厚宜大于悬挑板厚。

有些施工现场管理不善，混凝土还未浇灌，部分钢筋因人为因素（踩踏、堆料等）改变了其间距位置、有效高度，这样容易在板角部及温度变化较大处产生斜裂缝。钢筋混凝土板成型后的养护，也是关系到其楼板质量的一个主要方面，尤其是一定时间内的湿度及温度养护，可以有效地防止干缩裂缝的产生。

规范GB50010-2002第3.1.8条规定：未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途及使用环境，我们在设计图纸中应注明房间的功能用途，结构计算也按房间用途不同确定其荷载值，使用中也要严格按房间用途使用，不可随意改变其用途，让其超载运行。

三、砖混结构墙体

目前在砖混结构房屋中，墙体出现裂缝是一个较为普遍的现象，特别是端单元的内外纵墙，门窗洞口上，与外纵墙相接的横墙端部出现斜裂缝，有时还会出现水平裂缝，裂缝宽度多数在2mm以下，有的砖混住宅在建成使用一段时间后出现墙体裂缝，由于裂缝在较长时间内不稳定，并且随气候发展变化，故不能及时采取措施，给使用者心理带来不安全感。裂缝破坏了结构的整体性和装饰效果，降低了房屋的抗震能力和耐久性。

上述裂缝的产生主要是由于屋面及外墙面长时间受阳光辐射，屋面与墙体、外墙与内墙产生较高温差，有资料测得温差高达300C左右，而且在相同的温度条件下，钢筋混凝土的线膨胀系数10X10-6/0C是砖砌体线膨胀系数5X10-6/0C的两倍，因此，当屋面保温、隔热性能差时，这种由温度引起的裂缝更为严重。屋面变形受到墙体的约束，屋面板对墙体顶端产生水平堆力，使墙体与屋盖的接触面受剪，剪力与垂直压力构成了墙体双向应力，当主拉应力大于墙体的抗拉强度，墙体便被拉裂，沿墙体分布的剪力大致为两端大、中部小，使横墙及内纵墙端部出现“八”字形裂缝。

在砖混结构设计中，考虑强度计算、抗震构造措施较多，控制温度应力的措施少，在出现墙体裂缝时，不可否认，结构设计未采取措施或措施不利，是形成墙体裂缝的重要因素之一。规范对温度应力未明确规定计算方法，设计人员认为不考虑也不算是设计错误，设置构造柱只考虑符合抗震规范，不考虑实际存在的温度应力，特别是在房屋端部更应加强构造柱设置。有的设计人员选用砖、砂浆强度等仅仅考虑砌体的竖向承载力和抗震水平力，越到顶层其强度越低，而对温度应力引起的抗剪强度及变形则考虑较少。

砖混结构施工中砌筑时保证砖和砂浆标号，砖块洒水湿润，灰缝饱满，注意砖墙与构造柱的接搓咬合，提高砖砌体施工质量，保证砌体的抗剪强度。屋面施工完毕后应立即施工保温层、隔热层，前后相隔时间不能太长，特别是夏季施工时更应注意。

房屋裂缝的出现早已引起人们的关注，但由于裂缝的形成原因较为复杂，根据目前的技术经济水平，尚不能完全防止和杜绝。工程中出现由于温度变形、砌体干缩、混凝土温度收缩引起的裂缝，我们要针对裂缝情况，认真分析，合理地采取预防裂缝的措施，就可以做到使裂缝的产生达到可以接受的程度。