关于建筑结构设计预控工程裂缝的思考

2016-02-16李艳丽河南省建筑设计研究院有限公司河南郑州450000

中国房地产业 2016年17期

文/李艳丽　河南省建筑设计研究院有限公司　河南郑州　450000

关于建筑结构设计预控工程裂缝的思考

文/李艳丽河南省建筑设计研究院有限公司河南郑州450000

随着钢筋混凝土材料的普及使用，房屋建筑结构设计难度有所增大，通过对现浇混凝土加以分析，主要裂缝有收缩裂缝、应力裂缝、温度裂缝等等，造成混凝土结构出现裂缝的原因也多种多样，主要原因体现在材料方面、设计方面。对此，在房屋结构设计中，应该合理选择施工材料，并结合工程设计要求确定混凝土配合比，加强建筑结构强度设计，严格控制构件厚度，加强配筋设计方面，同时还需要确保钢纤维混凝土应用符合相关要求，这样才能有效减少裂缝问题的发生几率。

建筑工程；结构设计；裂缝

对于整个建筑工程来说，比较重要的一个环节就是结构设计，对于建筑的结构设计中，比较棘手的问题就是墙体以及楼板的裂缝问题，但是混凝土结构产生裂缝的原因多种多样，这就给建筑工程的结构设计提出更高的要求，所以要想尽可能避免建筑裂缝的产生就要从其产生的原因进行分析，来探讨针对性的措施来对结构设计中的裂缝问题进行防控。

1、建筑工程结构设计中裂缝产生的机理和主要原因

1.1裂缝产生的机理

裂缝：建筑构配件表面或构件之间的可见窄长间隙或缺陷。在建筑工程中，裂缝主要分为两类：荷载效应裂缝；非荷载效应裂缝。简称“受力裂缝”，指荷载产生的内力造成的裂缝。荷载造成的内力包括压、拉、弯、剪、扭、冲切等内力效应力。非荷载裂缝简称“非受力裂缝”。太阳辐射热、温度变化、收缩等间接作用造成的裂缝。

1.2原因分析

1.2.1温度应力

一年四季的气候有很大的差异，温度是裂缝产生的重要原因之一。特别是对于混凝土冷却、梁部的一些材料，最容易导致温度应力的出现。这一裂缝主要是由于内外温差较大，而混凝土的抗拉强度比较差，无法承受表面大的拉应力。因此，在结构设计时，应多次进行试验，得出最佳效果。

1.2.2塑性变形

混凝土处于正常情况下一般是处于塑性状态，但是由于长时间的压制，上部建筑的正常沉降受到了限制，而导致的结构裂缝。特别是在垂直方向，收缩更为困难，很容易导致混凝土出现不规则的裂缝，一般情况下，这样的裂缝之间的间距会在0.3 到1 毫米之间，以相互平行来表现，而且裂缝会十分深。

1.2.3地基不均匀下沉

在施工设计之前对地基的处理以及设计不合理，没有充分考虑到荷载问题，建筑设计不是十分规范。在考察场地时没有发现，所选场地本身就存在地基土层分布不均匀，土质质量差别比较大等一系列原因导致建筑完工后出现裂缝现象。

1.2.4钢筋锈蚀

一般情况下，建筑钢筋表面上都会有一层混凝土保护层，但是由于时间及环境的影响，混凝土保护层遭到破坏，钢筋表面与空气接触，产生化学反应，导致钢筋锈蚀，整体结构的抗力减弱，导致裂缝的出现。

1.2.5应力裂缝

在建筑工程中所有的材料大部分都为混凝土，而混凝土又十分容易受各种因素的影响。其自身的结构就比较容易发生各种类型的收缩而导致裂缝。建筑物在完工之后还有一个硬化过程，而在这个过程中，建筑物的内部结构不断的发生变化，但是由于建筑物的限制性，收缩往往得不到应用的发挥空间，裂缝由此产生。另一种可能，是由于混凝土在施工的过程中没有完全凝固，就完成施工，开放此建筑物，导致负载的重物超过其本能承受的，而导致裂缝。

2、建筑工程结构设计中裂缝控制措施

在原因分析中，可以发现裂缝产生的主要因为材料，特别是混凝土结构和钢筋材料；以及由于温度而导致材料发生变化的裂缝。因此，在控制裂缝的措施应该主要针对材料及温度所导致的裂缝。

2.1现浇混凝土的裂缝控制措施

①保证混凝土结构刚度，在选择材料时应保证混凝土的结构刚度达到应用的标准，才能有效的防止由于混凝土内部结构由于收缩等导致沉降不均而造成的裂缝，可以高强度的加强建筑内部结构的抗压性。②设置放射筋，应该在施工前做好充分的准备工作，特别是在建筑的墙角装有放射筋，最好在每个墙角处设有5 根以上的放射筋，长度要达到2 米以上，并且配置范围不要小于楼板跨度的三分之一，钢筋之间的距离最好保持在0.1 米之内，可以很好的加强混凝土抵抗裂缝的能力，避免裂缝的产生。

2.2温度裂缝的控制措施

首先，在建筑工程施工设计时，就应以选择表面规则平整并且有很好受力的场地，而非那些表面凹凸不平的结构，为后续工作造成很大的不便，也防止因为温度应力而造成的裂缝。并且在选择建筑材料时一定要符合设计时所规定的规格，防止因为温度变化导致的收缩与扩张，材料发生变化，无法进行配对，发生变形而导致裂缝产生。特别是在纵墙端部要尽量的控制门窗的数量，以及门窗的高度、宽度要仔细研究和控制，进而提高墙面的抗压能力，从而防止裂缝的产生。

2.3合理设计结构的尺寸

很多时候，因为各种因素的影响导致材料发生变化，无法承受荷载而导致裂缝的产生。特别是对于混凝土材料，在结构过长时，很容易发生变形，建筑无法承受较大的压力，使建筑发生变形，出现裂缝。因此，在施工前，一定要对材料多加试验，测试出最合适的材料规格，以便建筑可以达到预期效果。

2.4应用钢纤维混凝土控制结构裂缝

当今社会，科学技术十分发达，要充分运用于各种生活活动中。特别是在建筑中，与百姓的生活息息相关。在分析中可得，混凝土材料是特别容易发生变形的，因此，可以在建筑施工过程适当的加入钢钎维，特别是在混凝土梁中钢纤维的掺入量在1.0%-1.5% 时，钢钎维的混凝土可以达到0.3 倍的截面高，这样可以很好的起到抗裂缝的效果。可以很好的缓冲混凝土表面所承受的压力，以避免受力不均，导致整体变形，出现裂缝。