論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施

嚴(yán)春虎

摘 要：伴同建筑行業(yè)的持續(xù)進(jìn)步，民眾生活條件的大幅改善，其愈加關(guān)注建設(shè)施工過程中的問題，特別是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫控制問題，更是變?yōu)榱嗣癖婈P(guān)注的焦點。此現(xiàn)象的形成會對建筑工程整體安全性、持久性、質(zhì)量構(gòu)成較大危害，故而必須對其形成原因細(xì)致分析，并介于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計期間依照工程實際情況給予相應(yīng)控制措施，從而對結(jié)構(gòu)設(shè)計予以優(yōu)化、改進(jìn)，方可規(guī)避、防范裂縫問題，確保工程質(zhì)量。

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

引 言

混凝土是建筑工程施工期間必需材料之一，在城市化腳步不斷推進(jìn)的時代中，混凝土結(jié)構(gòu)在建筑領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。但部分施工單位缺乏對混凝土的深度研究，以致工程施工與投運期間混凝土裂縫問題頻頻出現(xiàn)，嚴(yán)重影響工程施工整體質(zhì)量，很可能減縮其壽命。大量的研究與實驗發(fā)現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫是工程施工中難以規(guī)避的問題，這與材料自身的屬性及結(jié)構(gòu)的受力變形機(jī)制相關(guān)。故此為滿足建筑的使用需求與結(jié)構(gòu)需求，在結(jié)構(gòu)設(shè)計中加強(qiáng)對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制具有很大現(xiàn)實意義。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)裂縫的原因

1.1地基不勻產(chǎn)生裂縫?；A(chǔ)的作用主要是可以將建筑的荷載以及自身的重量都傳遞到地基當(dāng)中。由于上部荷載的關(guān)系，在某一角度方面，地基的用力情況會進(jìn)行不斷的擴(kuò)散，從而加大其深度，增強(qiáng)其擴(kuò)散范圍。如果深度相同的話，應(yīng)力在中間位置的時候最大，同時慢慢向兩邊減小。再者地基土體本身不夠均勻，從而導(dǎo)致建筑地基的應(yīng)力分布也缺乏一定的均勻性，從而導(dǎo)致建筑地基或許會面臨不均勻沉降的現(xiàn)象，造成裂縫的產(chǎn)生，如果后期的加固處理工作沒有做好，就會在一定程度上加重墻體裂縫的出現(xiàn)，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致縱墻傾斜的情況。

1.2溫度因素。由于地理原因，我國受溫帶大陸性氣候影響的區(qū)域較多，其主要表現(xiàn)是在夏季的時候往往比較潮濕且較為炎熱，而在冬季的時候則往往比較干燥且十分寒冷;由于溫差的影響較大，所以具有十分明顯的熱脹冷縮的情況。在建造混凝土結(jié)構(gòu)的時候，因為氣候和溫度的原因，對于具體的參數(shù)很難做到有效把控。在混凝土進(jìn)行凝固的時候，由于水分的流失會導(dǎo)致建筑裂縫的產(chǎn)生。假如內(nèi)外部的濕度以及溫度具有較大的差異的話，首先出現(xiàn)凝結(jié)現(xiàn)象的是混凝土結(jié)構(gòu)的表層，內(nèi)部凝結(jié)相對較為緩慢，該現(xiàn)象也會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生，同時還會沿著結(jié)構(gòu)線進(jìn)行延伸。

1.3荷載因素。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在建成后，需要考慮到來自機(jī)構(gòu)構(gòu)建和整個建筑系統(tǒng)的荷載。這些外荷載會對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)帶來壓力，如果長期處在一個高于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的荷載值，就會隨著時間的積累產(chǎn)生荷載裂縫，這主要和動、靜荷載和次應(yīng)力息息相關(guān)。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施

2.1溫度裂縫的防范、控制。由建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計層面而言，建筑平面布置應(yīng)簡單、規(guī)則，不容許存在較多凹凸，從而對溫度應(yīng)力集中所致的輕體裂縫形成予以防范。具體而言，溫度裂縫是因建筑物面板、圈梁、砌墻自身溫度變形與彼此作用所致，故建筑物表面保溫層效果如何會對頂層磚墻裂縫程度構(gòu)成直接影響，因而建筑物表面保溫層需與熱工標(biāo)準(zhǔn)相符。同時，保溫屋面，材料性能與施工方式必須與標(biāo)準(zhǔn)契合。同時，由結(jié)構(gòu)層面而言，需極大頂層墻體砂漿砌筑強(qiáng)度，從而提升其抗剪力，全部橫墻、縱墻頂端都要配置圈梁，從而提升其整體性。其間需要注意的一點即頂端圈梁無需做的太大，確保圈梁和砌墻不會彼此約束，以縮減屋面板變形對磚墻形成水平推力，且需清華頂層構(gòu)造柱，確保頂端墻體剛度、整體性等，以增強(qiáng)砌墻抗剪力。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計時運用鋼釬維混凝土對裂縫加以控制。位于鋼筋混凝土梁底端添加適量鋼纖維，讓其和鋼筋混凝土梁里面的腰筋一起防范裂縫形成，能有效加大抗裂性，讓其和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成一致，且與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》所提出的抗裂度要求相符。就鋼筋鋼纖維混凝土梁來講，摻人鋼纖維提及率在1%-1.5%時，其具備較強(qiáng)的防裂縫性能。并且，鋼纖維混凝土構(gòu)件的基本使用性能較之鋼筋混凝土構(gòu)件而言更好，這是由于鋼纖維借助粘結(jié)力為混凝土基體裂縫尖端應(yīng)力場給予了反向應(yīng)力場，防范了裂縫加劇，導(dǎo)致荷載作用下的裂縫開展受阻，且其和未裂混凝土一同擔(dān)負(fù)裂縫截面拉力，會縮減鋼筋應(yīng)力，限制裂縫形成。

2.3預(yù)應(yīng)力與結(jié)構(gòu)設(shè)計?；仡欁罱鼛啄甑慕ㄖこ淌┕で闆r，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)時，應(yīng)綜合分析建筑體的幾何結(jié)構(gòu)的規(guī)格、預(yù)應(yīng)力筋的數(shù)量及預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)抗裂程度要求。通常情況下，設(shè)計時取梁長的1/15，在現(xiàn)存設(shè)計與施工技術(shù)水平基礎(chǔ)上，多會應(yīng)用1/18～1/20，一方面能降低鋼筋用量，另一方面也能降低建筑自體結(jié)構(gòu)重量。比如，在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行平面設(shè)計，保證建筑結(jié)構(gòu)平面布置的規(guī)律性是基礎(chǔ)，規(guī)避平面布置形狀意外發(fā)生變化的狀況;若設(shè)計的平面有凹口，應(yīng)將拉梁設(shè)置在凹口處的邊界，適量增加凹口周圍樓板的厚度，同時對配筋加強(qiáng)處理。除此之外，也要依照相關(guān)規(guī)范與要求嚴(yán)格管控建筑結(jié)構(gòu)的長度，若出現(xiàn)建筑體結(jié)構(gòu)超過有關(guān)規(guī)范設(shè)定的額定值時，需在地下部位與地上部位分別設(shè)置后澆帶與膨脹加強(qiáng)帶。前者多被設(shè)置在梁與樓板的1/3寬處，寬度應(yīng)在800～1000mm區(qū)間內(nèi)取值。而后者寬度多為2000mm，將密孔鋼絲網(wǎng)布設(shè)在帶兩端，借此方式隔離帶內(nèi)外的混凝土，鋼絲網(wǎng)應(yīng)與上下層（或內(nèi)外層）垂直分布，同時對鋼筋進(jìn)行加固。膨脹加強(qiáng)帶帶中需加設(shè)15%水平溫度鋼筋，水平溫度鋼筋應(yīng)勻稱的排布在上下層，其內(nèi)摻有12%的膨脹混凝土，能夠促使混凝土強(qiáng)度等級提升一級。

2.4構(gòu)造配筋控制裂縫的舉措。利用構(gòu)造配筋的方法將裂縫問題進(jìn)行控制，就是將鋼筋混凝土之間的粘性增強(qiáng)的基本方法。由于影響鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)以及導(dǎo)致其產(chǎn)生裂縫變大的因素是來自于鋼筋應(yīng)力、鋼筋混凝土保護(hù)層、鋼筋與混凝土本身的粘性等方面。施工建造期間需要考慮的是，鋼筋應(yīng)力由于構(gòu)件的截面與外荷載控制，為了盡可能的避免裂縫寬度加大，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計期間，需要將配筋面積增加進(jìn)而降低鋼筋應(yīng)力，這樣就能在建材應(yīng)用中，達(dá)到裂縫控制的基本要求。但是從經(jīng)濟(jì)層面上來看，這種成本投入較高，而且高強(qiáng)度的鋼筋未能在建造中被有效的利用。所以考慮到鋼筋材料對建筑物的壽命影響，需要使用較薄的保護(hù)層進(jìn)行施工建造。這樣經(jīng)過寬度計算值的基礎(chǔ)，也能將裂縫限制的要求達(dá)標(biāo)。所以使用配筋構(gòu)造來改變鋼筋與混凝土的粘性，是一種可行的裂縫問題控制辦法，需要施工建造企業(yè)單位加強(qiáng)實踐與研究分析。

2.5加強(qiáng)對混凝土澆筑后的養(yǎng)護(hù)。在完成混凝土澆筑施工后，應(yīng)及時做好養(yǎng)護(hù)工作，這是減少混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化的主要途徑。在正常情況下，需要在混凝土澆筑后12h內(nèi)采取相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)措施，控制混凝土表面的溫濕度條件。具體養(yǎng)護(hù)措施的選擇，則要充分考慮環(huán)境影響因素，在保溫和保濕的同時，也應(yīng)根據(jù)施工地區(qū)的氣候特點，做好防雨、防凍等方面的措施，并設(shè)計具體的養(yǎng)護(hù)時間。如果發(fā)現(xiàn)裂縫問題，需要對其及時進(jìn)行處理，分析產(chǎn)生問題的原因，不斷積累經(jīng)驗，促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計水平的提升。

結(jié)束語

伴同社會經(jīng)濟(jì)進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，建筑業(yè)獲取了更進(jìn)一步的發(fā)展，這就促使建筑工程數(shù)量大幅增加，使得民眾對建筑工程交付應(yīng)用后的穩(wěn)定性、安全性出具了更為嚴(yán)苛的要求。故而，必須對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)裂縫的原因展開全面、細(xì)致的分析，并依據(jù)實際給予有效措施對其控制，從而確保建筑結(jié)構(gòu)整體性與質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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