建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施探討

王文劍

摘? ? 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展迅速?；炷两ㄖ校炷亮芽p問(wèn)題是其中的一個(gè)需要重視的問(wèn)題。混凝土建筑出現(xiàn)裂縫，往往需要很大的精力去修補(bǔ)，且縱然修補(bǔ)的盡善盡美也會(huì)使建筑失去原來(lái)的強(qiáng)度，從而對(duì)建筑本身或者是使用該建筑的人群產(chǎn)生隱形威脅。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);控制裂縫措施

1? 引言

建筑行業(yè)的快速發(fā)展帶動(dòng)我國(guó)其它行業(yè)發(fā)展迅速。隨著當(dāng)前我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，人們對(duì)建筑的質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越重視，特別是針對(duì)施工及使用當(dāng)中的結(jié)構(gòu)裂縫和預(yù)防方面的問(wèn)題。建筑結(jié)構(gòu)中存在的裂縫問(wèn)題，會(huì)對(duì)建筑的整體安全性及使用的耐久性等方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

2? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)裂縫的原因

（1）大負(fù)荷會(huì)產(chǎn)生裂縫，隨著時(shí)間的推移，鋼筋混凝土?xí)谪?fù)載下產(chǎn)生裂縫。由于深裂縫的出現(xiàn)，使得建筑質(zhì)量在一定程度上受到損害。這種現(xiàn)象不僅與建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有關(guān)，而且與建筑物之間的重量有關(guān)。在進(jìn)行抗裂性研究時(shí)，應(yīng)考慮長(zhǎng)時(shí)間必須承受負(fù)荷的因素。例如，在辦公樓的負(fù)荷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，我國(guó)的負(fù)荷設(shè)計(jì)值低于其他國(guó)家，但是，與其他國(guó)家的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值相比，我國(guó)混凝土強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值相對(duì)較高。因此，其他國(guó)家混凝土的承載能力明顯高于我國(guó)，我國(guó)的建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的頻率很高。（2）大的溫差會(huì)產(chǎn)生裂縫，在施工期間，由于大體積混凝土產(chǎn)生的大量水化熱，大氣溫度的變化以及環(huán)境中的高環(huán)境溫度，可能發(fā)生溫度變化導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。大部分建筑物由磚石和混凝土組成。在固化過(guò)程中，由于水化作用，混凝土的溫度在短時(shí)間內(nèi)上升，并且磚石的溫度不會(huì)改變，導(dǎo)致混凝土和磚石之間出現(xiàn)溫差。由于房屋的結(jié)構(gòu)有一定的限制，混凝土和磚石屬于兩種不同的材料，線膨脹系數(shù)不同，一旦溫度變化，屋頂和墻壁就會(huì)產(chǎn)生溫度變化與內(nèi)部壓力成正比。一旦建筑物部件的溫度負(fù)荷高于拉伸強(qiáng)度或剪切強(qiáng)度，就會(huì)出現(xiàn)裂縫。此外，建筑物在使用過(guò)程中暴露在陽(yáng)光下，特別是在夏天天氣炎熱時(shí)，日照時(shí)間較長(zhǎng)，建筑物的耐熱性降低，導(dǎo)致地板與墻壁之間出現(xiàn)間隙，存在溫差，進(jìn)而導(dǎo)致溫度裂縫。（3）地基處理不均勻?qū)е鲁霈F(xiàn)裂縫，地基可以將房屋本身的重量和承載的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到地基上，在頂部荷載下，地基受的力以一定的角度分布。深度越大，擴(kuò)散區(qū)域就越大。在相同深度處，平均位置應(yīng)力最大并且兩側(cè)逐漸減小。此外，土壤本身是不均勻的，房屋的應(yīng)力分布本質(zhì)上是不均勻的，這可能導(dǎo)致房屋不均勻填充，導(dǎo)致建筑物墻壁裂縫。如果不進(jìn)行平衡發(fā)展，在加固工作期間進(jìn)行積極有效的操作，墻壁中的裂縫就會(huì)變得更加嚴(yán)重，并且豎直墻壁很可能會(huì)傾斜。

3? 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施

3.1? 建立科學(xué)、合理地建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念

建筑工程中混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中最為關(guān)鍵的就是整個(gè)混凝土的設(shè)計(jì)，建立科學(xué)合理有效的混凝土設(shè)計(jì)概念，可以避免整個(gè)建筑各個(gè)部分出現(xiàn)不必要的矛盾。與此同時(shí)，還能夠計(jì)算出整個(gè)建筑混凝土能承受的實(shí)際荷載極限值，不僅能夠滿(mǎn)足規(guī)范要求的抗裂要求，還能科學(xué)地節(jié)約建筑成本。為了能正確建立建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念，要從以下兩方面著手：對(duì)建筑工程進(jìn)行實(shí)地考察，收集現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的有效數(shù)據(jù);通過(guò)相關(guān)的計(jì)算軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算核對(duì)。設(shè)計(jì)人員在這個(gè)階段要綜合分析多方面因素，如建筑結(jié)構(gòu)配筋、變形驗(yàn)算以及結(jié)構(gòu)力的分析。除此以外，在建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員要加強(qiáng)施工監(jiān)管，要求技術(shù)人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工圖進(jìn)行規(guī)范施工，通過(guò)研究分析施工圖紙，預(yù)估施工階段可能出現(xiàn)的構(gòu)建部位以及容易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的施工環(huán)節(jié)，有效把控，在加快施工進(jìn)度的同時(shí)確保施工設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2? 施工階段措施

（1）嚴(yán)格控制混凝土材料質(zhì)量、配合比，合理選用外加劑;（2）根據(jù)后澆帶的設(shè)置，混凝土分區(qū)段澆灌，在各區(qū)段內(nèi)須連續(xù)澆灌，澆灌間隔時(shí)間不得超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間。盡量控制主體混凝土澆灌時(shí)間及溫度，嚴(yán)格控制后澆帶澆灌時(shí)間及溫度;（3）混凝土不得漏振，欠振和過(guò)振，混凝土終凝前，須采用抹面機(jī)械或人工多次抹壓?；炷帘砻婺▔汉螅鶕?jù)溫度的變化，采取有效的養(yǎng)護(hù)措施，確?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.3? 防止溫度應(yīng)力裂縫的措施

在溫度應(yīng)力裂縫中，建筑物頂部和底部的內(nèi)外縱壁上的斜裂縫是相對(duì)頻繁且具有代表性的。預(yù)防措施主要包括以下內(nèi)容：（1）在治理裂縫工作的實(shí)施中，預(yù)防應(yīng)該是主要方面：規(guī)劃和選材。施工應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行，并進(jìn)行全面規(guī)劃。應(yīng)根據(jù)施工項(xiàng)目所在的區(qū)域選擇屋面保溫層，以充分保證保溫層的施工質(zhì)量，以減少屋頂與屋面之間的溫差。進(jìn)行砌筑并避免溫差過(guò)大，防止結(jié)構(gòu)擴(kuò)張和收縮的出現(xiàn)。同時(shí)，伸縮縫應(yīng)按照有關(guān)要求和規(guī)定進(jìn)行布置和設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步減弱因溫度變化引起的墻體變形。（2）在施工過(guò)程中，除了要進(jìn)行較長(zhǎng)的凝固時(shí)間外，在選擇水泥時(shí)應(yīng)該存在較低程度的水化熱。將水泥施加到其溫度時(shí)應(yīng)小心。且在混凝土攪拌過(guò)程中，在炎熱的夏季天氣應(yīng)使用低溫水混合。一旦混凝土達(dá)到初始強(qiáng)度，應(yīng)嚴(yán)格控制水分和溫度固化條件，以確保充分保證混凝土表面的溫度和濕度，并完全避免表面裂縫的形成。當(dāng)加入混合物時(shí)，應(yīng)合理控制劑量。

3.4? 完善建筑平面設(shè)計(jì)

在建筑設(shè)計(jì)階段，要嚴(yán)格按照建筑平面布置適宜的原則，避免建筑平面出現(xiàn)變形?？茖W(xué)合理地控制建筑房屋的長(zhǎng)度，科學(xué)地設(shè)置后澆帶位置，進(jìn)而有效分離梁、板、墻，減少混凝土產(chǎn)生裂縫，如果建筑房屋的設(shè)計(jì)要求過(guò)長(zhǎng)時(shí)，可在合理位置設(shè)定變形縫;拉梁要設(shè)置在平面凹口位置，還需要對(duì)其周邊混凝土板適當(dāng)調(diào)整板厚，適當(dāng)加強(qiáng)配筋。如果建筑的主樓高度與裙房在高度方面差異過(guò)大，可在合理位置設(shè)置沉降縫，避免出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題，進(jìn)而有效減少混凝土裂縫的出現(xiàn)。此外，在建筑外部結(jié)構(gòu)中，對(duì)于以下結(jié)構(gòu)部件，如女兒墻、雨棚以及掛板等，要科學(xué)設(shè)置水平長(zhǎng)度，可適當(dāng)設(shè)置伸縮縫。

3.5? 防止地基不平衡的措施

（1）應(yīng)對(duì)建筑工程中的軟地板和不平整地基進(jìn)行處理。在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作之前，應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)勘探，并根據(jù)適當(dāng)?shù)牡刭|(zhì)報(bào)告制作設(shè)計(jì)圖紙。對(duì)于一些復(fù)雜的地基，在地基開(kāi)挖工作完成后，應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)較弱部分的加工工作。在加強(qiáng)地基基礎(chǔ)施工時(shí)，應(yīng)與上層建筑相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)地考慮各個(gè)方面，以確定地基結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)要求，并確保系統(tǒng)的效率、成本效益和完整性。在上部結(jié)構(gòu)方面，可以改變建筑物的形狀，應(yīng)用柔性和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)以進(jìn)一步增強(qiáng)建筑物的整體剛性。（2）建筑物的地基部分應(yīng)分開(kāi)，可以分成幾個(gè)部分，以便進(jìn)行自由沉降活動(dòng)，有效地避免裂縫的形成。在確定沉降間隙的寬度時(shí)，應(yīng)按照有關(guān)要求和規(guī)定進(jìn)行，以確保其科學(xué)性和合理性。同時(shí)，應(yīng)注意確保沉降物不包括在沉降縫中，以免損害建筑物部分的自由沉降。在門(mén)檻位置，還應(yīng)安裝鋼筋混凝土梁，以避免主干變形和垂直裂縫的形成。

4? 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)建筑工程中，混凝土是最為常見(jiàn)也最為重要的建筑材。隨著我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)工程的不斷發(fā)展，在未來(lái)仍然會(huì)是核心建筑材料。因此，混凝土裂縫問(wèn)題急待解決，有效控制現(xiàn)澆混凝土裂縫問(wèn)題，能提升整個(gè)建筑工程質(zhì)量，增加建筑物的服役年限。

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