試論結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)控工程裂縫

李明

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，工程事業(yè)也取得了非常大的發(fā)展，工程的數(shù)量和種類不斷增加，對(duì)工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求也不斷提高。工程裂縫是一種危害比較大工程缺陷，不僅會(huì)影響工程的實(shí)際使用效果，還可能為工程事故的發(fā)生，帶來比較大的安全隱患。為此，我將要在本文中對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)控工程裂縫進(jìn)行探討，希望對(duì)促進(jìn)我國(guó)工程事業(yè)的發(fā)展，可以起到有利的作用。

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);工程裂縫;預(yù)控

1造成工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)裂縫的主要原因

由塑形變形造成的混凝土裂縫。塑形變形造成的裂縫一般都會(huì)出現(xiàn)在混凝土硬化之前。在混凝土硬化之前，其會(huì)處于塑形的狀態(tài)，由于建筑結(jié)構(gòu)上部的均勻沉降往往會(huì)受到限制，這會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。在混凝土建筑結(jié)構(gòu)中，如果混凝土表面積增大或者鋼筋直徑過大，都會(huì)造成混凝土水平方向收縮比垂直方向收縮的難度大，這非常容易造成不規(guī)則裂縫的產(chǎn)生，此類裂縫的縫寬一般在0.3毫米-1毫米之內(nèi)，經(jīng)常呈現(xiàn)相互平行的形式，裂縫的深度也往往較深。

結(jié)構(gòu)裂縫。隨著建筑工程技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)澆樓板在實(shí)際中的應(yīng)用越來越多，并逐漸替代多孔板，其承載能力往往比較高，且整體性較好。如果采用現(xiàn)澆樓板來代替預(yù)制多孔板，樓板的剛度就會(huì)增強(qiáng)，原來的墻體就會(huì)出現(xiàn)剛度不足的現(xiàn)象，導(dǎo)致墻體中一些比較薄弱的部位出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。例如，墻角往往是應(yīng)力比較集中的地方，出現(xiàn)裂縫的幾率往往會(huì)比較高。

鋼筋也是造成混凝土裂縫的一個(gè)非常重要因素，這主要是鋼筋質(zhì)量與鋼筋銹蝕造成的。一些施工單位收到利益的趨勢(shì)，在施工的過程中，往往使用劣質(zhì)的鋼筋，這些鋼筋的力學(xué)指標(biāo)往往不達(dá)標(biāo)，在使用的過程中，還容易出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象，很容易造成橋體受到外力而發(fā)生破壞，從而造成裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。如果沒有做好施工處理，鋼筋很容易發(fā)生銹蝕的現(xiàn)象，這也會(huì)降低鋼筋的強(qiáng)度，最終導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。在混凝土澆筑的過程中，鋼筋經(jīng)常會(huì)受到空氣中水、二氧化碳的影響，鋼筋的氧化物容易受到破壞，讓鋼筋出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象，降低鋼筋的承載能力，讓建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形，或者發(fā)生銹蝕膨脹現(xiàn)象，這也會(huì)直接造成混凝土開裂現(xiàn)象的發(fā)生。

應(yīng)力裂縫。由于混凝土自身特性的影響，其在澆筑完成后，隨著水分的不斷蒸發(fā)，自身的體積會(huì)不斷縮小，在其收縮的過程中，會(huì)受到支座的約束力，這限制了其自由的伸張。隨著約束力的不斷加大，就容易造成混凝土板產(chǎn)生裂縫，裂縫位置多集中在應(yīng)力比較集中的部位。此外，如果在混凝土強(qiáng)度還不足的情況下進(jìn)行拆模，或者進(jìn)行加載，這也會(huì)造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。

溫度造成混凝土裂縫。在混凝土澆筑完成后，混凝土內(nèi)部由于水化現(xiàn)象，將會(huì)產(chǎn)生大量的水化熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的溫度較高，其表面的溫度往往較低，這會(huì)造成混凝土內(nèi)外的溫差，進(jìn)而出現(xiàn)內(nèi)部應(yīng)力，溫差越大應(yīng)力也就越大，一旦應(yīng)力超過一定的范圍，就會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫現(xiàn)象。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中預(yù)控裂縫的應(yīng)用

墻體溫度裂縫主要是由于房屋長(zhǎng)時(shí)間收到陽光的照射，導(dǎo)致屋面板的溫度要比墻體的溫度高出許多，甚至有時(shí)會(huì)高出兩倍以上。在溫度相同的情況下，鋼筋混凝土的膨脹系數(shù)為磚體結(jié)構(gòu)的兩倍左右，由于變形量的不同，導(dǎo)致屋面板出現(xiàn)變形，對(duì)墻體產(chǎn)生比較大的推力，一旦應(yīng)力超過了墻體強(qiáng)度的極限，就會(huì)導(dǎo)致墻體裂縫的產(chǎn)生。對(duì)于矩形建筑物來說，房屋兩端第一、第二開間墻體承受的溫度應(yīng)力最大，墻體裂縫情況也最為嚴(yán)重，墻體溫度裂縫也多為兩端重、中間輕、向陽重、背陽輕。在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程中，可以采取一些的對(duì)策：

2.1在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該做好對(duì)樓高的調(diào)整，讓屋面的標(biāo)高盡可能一致，對(duì)于錯(cuò)層房屋應(yīng)該錯(cuò)層部位的縱橫墻相交處設(shè)置墻構(gòu)造柱。

2.2通過設(shè)置圈梁可以有效減輕溫度裂縫的產(chǎn)生。圈梁會(huì)與構(gòu)造柱整體相連，有效形成約束各片墻體的縱向和橫向框格，讓墻體保持一個(gè)整體的箱型結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步改善砌面的受力性能，有效提升砌體的抗裂能力，每道墻都因該進(jìn)行圈梁設(shè)置，這樣可以有效避免應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生。

2.3通過使用膨脹混凝土，可以有效提升結(jié)構(gòu)的抗裂縫能力。通過對(duì)膨脹混凝土進(jìn)行合適的配比，并做好相關(guān)的養(yǎng)護(hù)工作，能夠避免屋面板混凝土裂縫的產(chǎn)生。在超長(zhǎng)混凝土建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)該對(duì)混凝土膨脹機(jī)進(jìn)行合理添加，并做好相關(guān)的驗(yàn)算工作，有效對(duì)混凝土裂縫的間距進(jìn)行控制。

做好混凝土配筋方面的設(shè)計(jì)工作。在混凝土配筋過程中，應(yīng)該盡量使用細(xì)間距的配筋方案，讓同層同方向的鋼筋直徑不應(yīng)該大于一個(gè)級(jí)別。如果對(duì)裂縫需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，應(yīng)該采用熱軋帶鋼筋來增加其與混凝土之間的握裹力，對(duì)于小直徑分布式鋼筋，用冷軋鋼筋的效果更高。對(duì)于邊跨支座的負(fù)彎矩鋼筋，應(yīng)該讓其拉通延伸到第二支座，讓墻體和樓板變形通過拉通負(fù)筋延伸到中跨區(qū)，有效協(xié)調(diào)三個(gè)構(gòu)件在溫度應(yīng)力下的變形情況。對(duì)于單向板中單位長(zhǎng)度分布筋其不應(yīng)該小于5根，如果溫度變化的影響比較大，對(duì)其分布筋應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

通過良好的施工方案與預(yù)防措施，可以起到非常好的混凝土裂縫預(yù)防效果。在施工方案的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該有效確定建筑量、施工縫間距、位置和構(gòu)造、澆筑時(shí)間、運(yùn)輸、搗振等。一次澆筑的長(zhǎng)度應(yīng)該由垂直施工縫進(jìn)行分割，比較適合設(shè)置在變截面或者承受拉、剪、彎應(yīng)力比較小的部位。除了應(yīng)該對(duì)澆筑厚度進(jìn)行控制外，還應(yīng)該對(duì)施工縫的預(yù)留工作引起足夠的重視。在通常的情況下，在確定澆筑時(shí)間的過程中，應(yīng)該盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差比較大的天氣。如果必須在夏季進(jìn)行施工，則應(yīng)該采取有效材料降溫措施，保證其人模的溫度。

3結(jié)束語

工程裂縫的產(chǎn)生將會(huì)對(duì)工程質(zhì)量造成非常大的危害，應(yīng)該對(duì)其引起足夠的重視，認(rèn)真分析問題發(fā)生的愿意，加強(qiáng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的優(yōu)化工作，提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理性，避免結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)過大的應(yīng)力，將出現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)裂縫的可能降為最低。