試論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中預(yù)控工程裂縫的探究

李秋穎

摘 要：隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，其工程質(zhì)量得到了很大的提高，但是在其使用的過程中，建筑樓板都會或多或少的出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，為了更好地促進建筑行業(yè)的發(fā)展，必須將這一問題加以解決。筆者通過對建筑結(jié)構(gòu)中裂縫現(xiàn)象進行分析，提出加強設(shè)計的幾點措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；預(yù)控工程；裂縫

隨著人們生活水平的不斷提高，對建筑設(shè)計的要求已經(jīng)不僅僅局限于質(zhì)量上面，對其建筑的結(jié)構(gòu)也提出了更高的要求，以前的多孔板結(jié)構(gòu)模式逐漸被混凝土的結(jié)構(gòu)所替代，而對其質(zhì)量問題也提出了更高的要求，因為混凝土自身存在著裂縫的現(xiàn)象，要想更高地促進建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展，必須將這一問題加以解決。

1 混凝土裂縫的種類

1.1 微觀裂縫

微觀裂縫的寬度為0.05mm以下。微觀裂縫分為粘著裂縫、集料裂縫、和水泥石裂縫三種。（1）集料裂縫，即集料本身缺陷；（2）水泥石裂縫，一般分布于集料之間的水泥漿中；（3）粘著裂縫，在集料的周圍出現(xiàn)的水泥石粘結(jié)面上的裂縫。

1.2 宏觀裂縫

建筑宏觀裂縫為可以肉眼可見的、混凝土寬不小于0.05mm的裂縫。宏觀裂縫分為表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種。（1）表面裂縫：混凝土澆筑初期，在混凝土表面散熱情況不好的情況下，由于水化熱大量產(chǎn)生，混凝土形成溫度梯度，表面溫度低、內(nèi)部溫度高，使混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，內(nèi)部形成應(yīng)力，當混凝土的極限抗拉強度低于拉應(yīng)力時，混凝土表面就產(chǎn)生裂縫。（2）深層裂縫：處在大面積的拉應(yīng)力狀態(tài)的基礎(chǔ)約束范圍內(nèi)的混凝土，若產(chǎn)生了表面裂縫，在這種區(qū)域內(nèi)則有可能發(fā)展為深層裂縫。（3）貫穿裂縫： 整個混凝土由于地基變形、體積收縮變形等原因?qū)е陆孛尕灤┬粤芽p。

2 裂縫原因

2.1 溫度變化引起

冬夏溫度變化的影響，給混凝土的質(zhì)量安全帶來很大的挑戰(zhàn)，因為外墻結(jié)構(gòu)會受到熱脹冷縮的影響，在高溫環(huán)境下會發(fā)生膨脹的現(xiàn)象，在低溫環(huán)境下會發(fā)生收縮的現(xiàn)象，在拉力的作用下混凝土就會發(fā)生裂縫的現(xiàn)象，在橫縱交接的地方就會發(fā)生斷裂，特別是在建筑的轉(zhuǎn)角部位，其受到上下拉伸的影響就會更大，就會出現(xiàn)45°的裂縫條形。

2.2 以混凝土收縮為主引起的收縮裂縫

收縮是混凝土固有的特征之一?；炷翝矒v后，在硬化過程中和硬化以后的一段時期內(nèi)出現(xiàn)?；炷烈荒甑氖湛s量約為0.3～0.6mm/m。影響收縮的因素有環(huán)境的相對溫度、構(gòu)件截面尺寸、養(yǎng)護方法和混凝土強度等級等。

2.3 建筑設(shè)計方面原因

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，把更多的目光投向在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計上面。目前大部分建筑結(jié)構(gòu)采用的都是混凝土的結(jié)構(gòu)模式這種模式雖然提高了建筑結(jié)構(gòu)的性能，但是墻體的開裂現(xiàn)象卻時常發(fā)生，當臥室和客廳的尺寸發(fā)生變化時，由于樓板承受的鋼度不同，就會形成不同程度的裂縫現(xiàn)象。因為建筑房屋的結(jié)構(gòu)墻面很長，所以會因為材料使用過程中產(chǎn)生的收縮和溫度變化產(chǎn)生變形的現(xiàn)象，使得墻體連著樓板會一起產(chǎn)生斷裂的現(xiàn)象，如果這時，外墻的保溫措施起不到效果，樓板也會產(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象，當屋里墻面結(jié)構(gòu)熱漲和外墻結(jié)構(gòu)同時發(fā)生熱漲現(xiàn)象時，其結(jié)構(gòu)的頂部就會出現(xiàn)較大的裂縫，越往下裂縫的現(xiàn)象越小。

3 結(jié)構(gòu)設(shè)計預(yù)防現(xiàn)澆混凝土裂縫方面的措施

3.1 通過設(shè)計預(yù)控墻體溫度裂縫

在外界陽光的影響下，墻體會因為陽光照射使得建筑的整體升溫，相比于屋面板的溫度而言還是較低，在夏季溫度較高的情況下就會形成裂縫的現(xiàn)象，由于受到水平推力的影響，屋蓋的膨脹要比墻體發(fā)生的膨脹明顯，在整體墻體的強度低于應(yīng)力時，就會形成水平或者豎直方向的裂縫，這是混凝土結(jié)構(gòu)普遍存在的現(xiàn)象，由于室外溫差不可改變的特點，混凝土結(jié)構(gòu)的建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題是需要重點解決的，在結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，要盡量保持與屋面的高度相一致。

在建筑結(jié)構(gòu)中，橫縱墻的交錯位置處，都要盡量設(shè)置墻構(gòu)造柱，通過選擇微膨脹性能的混凝土來提高建筑結(jié)構(gòu)因溫差發(fā)生的裂縫現(xiàn)象，為了有效地防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，在配比混凝土?xí)r必須要掌握好配比的標準，在施工技術(shù)上也要有所提高，在投入使用后，后期的養(yǎng)護工作也要跟進，而且在初期的設(shè)計階段，特別是在超高層建筑的設(shè)計中，要是當?shù)丶尤胛⑴蛎泟﹣碚{(diào)節(jié)混凝土的性能，這樣就會緩解混凝土自身的開裂現(xiàn)象。

3.2 鋼筋與管道的埋設(shè)

由于建筑物的形狀不同，很多裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生都是由于設(shè)計結(jié)構(gòu)的不規(guī)則造成的，所以在設(shè)計凹角的樓板時，必須要通過設(shè)置相應(yīng)的暗梁是設(shè)計結(jié)構(gòu)盡量形成規(guī)則的平面，在埋設(shè)暗梁的過程中，要安裝支架進行固定，因為混凝土自身有一定的厚度，避免對其產(chǎn)生過度的削弱，特別是在管線和交叉管線通過的時候，要通過相應(yīng)的接線裝置，在預(yù)埋好管線的上部采用鋼板網(wǎng)的方式，這樣就可以避免塑料管線對樓板產(chǎn)生的不利影響。把鋼筋綁在裂縫經(jīng)常發(fā)生的位置，在選擇鋼筋時，不要選擇光圓的鋼筋，這種鋼筋形式起不到防裂的作用，應(yīng)該采用構(gòu)造鋼筋，這種鋼筋可以與建筑很好地形成固定力，近而減少建筑結(jié)構(gòu)的開裂現(xiàn)象。

3.3 板角剪力的控制

在山墻與縱墻交角處的建筑端部及建筑轉(zhuǎn)角單元，樓板能夠承受匯集在板角的剪力，應(yīng)考慮山墻與縱墻受熱變形后的狀態(tài)。比較好的是在延伸過鄰板支座以外1/3跨處，配置該整塊角板中的雙向、雙面鋼筋。滿足墻體連接處與樓板上部鋼筋的錨固的長度要求，鋼筋間距不宜大于100mm，配筋方向可平行于墻面方向。對兩片交角墻體與板在受溫度變化時，這些鋼筋共同作用產(chǎn)生的變形能起很好的協(xié)調(diào)作用。

3.4 后澆帶的設(shè)置

當規(guī)定的混凝土結(jié)構(gòu)不能滿足住宅建筑長度時，需要設(shè)置后澆帶，可提高抵抗溫度變化的能力。待混凝土早期收縮基本完成，再澆筑成整體結(jié)構(gòu)，能夠有效減少混凝土收縮產(chǎn)生的裂縫的影響。后澆帶微膨脹混凝土澆筑前，先澆塊與后澆帶的結(jié)合面鑿毛，并將后澆帶倉內(nèi)雜物清洗干凈，然后鋪上一層2cm左右的微膨脹砂漿以利新老混凝土結(jié)合，最后進行微膨脹混凝土的澆筑，微膨脹混凝土分層厚度40cm左右。

3.5 外挑梁上的荷載設(shè)計

設(shè)計者沒有考慮上下相鄰層的牽連作用，往往只考慮每根外挑梁所能承受本層的隔墻和樓板的荷載。如本層挑梁產(chǎn)生撓度后，下層挑梁上的隔墻砌滿至本層梁底時，加重下層挑梁負擔并使之開裂，這時因為其將自己承受的墻體與樓板荷載全部傳給下層挑梁，因此在設(shè)計外挑梁時，應(yīng)考慮外挑梁上的荷載設(shè)計。

結(jié)束語

近幾年隨著建筑工程的不斷發(fā)展，工程的質(zhì)量問題有了很大的提高，樓體的使用壽命也得到了改善，但是由于建筑材料自身的特點，在使用的過程中裂縫現(xiàn)象還是經(jīng)常存在，為了有效地改變這一現(xiàn)象，就需要在工程建筑的過程中，不斷改進設(shè)計的方法，在材料上有所提高，從整體上減少建筑結(jié)構(gòu)的開裂現(xiàn)象，促進建筑工程更好地發(fā)展。

參考文獻

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