建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施分析

馬秀林

摘要：城市的發(fā)展建設(shè)直接影響著建筑業(yè)的發(fā)展。目前建筑行業(yè)在行業(yè)的規(guī)模上以及行業(yè)的技術(shù)水平上已經(jīng)有了很大的進步。考慮到現(xiàn)代建筑設(shè)備的新趨勢，建筑設(shè)備的發(fā)展復(fù)雜度不斷增長。這個過程需要高水平的結(jié)構(gòu)設(shè)計，才能有效保證建筑的可持續(xù)性，提高建設(shè)項目的整體質(zhì)量。然而，在建筑設(shè)計中，混凝土開裂問題始終是一個不容忽視的問題。混凝土中的裂縫極大地影響了建筑物的穩(wěn)定性。由于現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性發(fā)展趨勢和對建設(shè)工程質(zhì)量的要求不斷提高，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計需要在裂縫處理階段進行細致的研究，以提高建設(shè)工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施分析

建筑工程設(shè)計對建設(shè)工程的整體安全穩(wěn)定，以及后期的建設(shè)、使用和維護都有非常大的影響。如果建設(shè)項目的一般建設(shè)條件沒有完全納入建設(shè)項目，將導(dǎo)致后續(xù)的申請過程。裂縫等問題會影響建筑物的安全性和穩(wěn)定性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，如果設(shè)計模型不合理，受力不明確，建造質(zhì)量得不到控制，可能會出現(xiàn)工程裂縫，從而影響到結(jié)構(gòu)的防水性能和保溫性能，這會影響結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)的整體使用壽命。因此，結(jié)構(gòu)設(shè)計過程必須保證結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性，使建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、安全和穩(wěn)定性能夠滿足后續(xù)工程項目的結(jié)構(gòu)要求。對于結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中出現(xiàn)的裂縫，為提高結(jié)構(gòu)設(shè)計效率，需要加強結(jié)構(gòu)裂縫管理，提高建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計水平，使得建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計效果有所提升。

一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫問題

1.混凝土塑性變形而誘發(fā)的裂縫

混凝土的塑性變形是在混凝土硬化之前，由于零件表面水分流失而引起的一種收縮和變形。這些問題會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的某些部分出現(xiàn)裂縫。在正常情況下，塑性變形裂縫的形狀相對較為規(guī)則，整體上來說裂紋深度相對較淺，長度各不相同。

2.結(jié)構(gòu)設(shè)計與實際施工不匹配

如今，越來越多的混凝土施工技術(shù)正在不斷適應(yīng)和更新。但是，建筑企業(yè)為了降低成本，沒有引進或應(yīng)用不能有效提高混凝土澆筑質(zhì)量的先進技術(shù)。如果建筑材料或施工技術(shù)進行合理搭配，將使得施工工藝無法滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，繼而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)澆筑時產(chǎn)生裂縫。完成混凝土場地的施工后，需要為下一步做好充分的混凝土準(zhǔn)備。如果在施工過程中選擇的施工工藝和掩護方法不合適，混凝土就會開裂。

3.混凝土干縮變形裂縫

混凝土干縮變形就是混凝土在養(yǎng)護過程中由于自身水分蒸發(fā)而體積減小的現(xiàn)象。當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過約束力的時候就，就會發(fā)生干縮性的裂縫問題。這些裂縫主要發(fā)生在混凝土構(gòu)件的表面。

4.散熱不均

水泥的熟化過程會釋放出大量的熱量，但由于水泥澆筑體的體積非常大，隨著時間的推移產(chǎn)生的熱量很少。因此，大量的熱量積聚在注入水泥澆筑體的內(nèi)部，并且在注入水泥的體內(nèi)產(chǎn)生熱量，溫度急劇上升。通常，在這種情況下，澆注體內(nèi)部與表層之間的溫差可以超過25°C。此時，混凝土結(jié)構(gòu)在熱的影響下膨脹，整個混凝土結(jié)構(gòu)在不同的部位會產(chǎn)生不同程度的形變，在建筑行業(yè)成為有溫度變形。在某種程度上，這些變形會導(dǎo)致諸如混凝土裂縫之類的問題[1]。

二、對結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫合理控制的措施

1.結(jié)構(gòu)的平面設(shè)置

明確平面設(shè)置要求是減少裂縫發(fā)生的主要途徑。同時，設(shè)計師在繪圖時不應(yīng)有凹槽，倘若在結(jié)構(gòu)中已經(jīng)存在凹口，那么設(shè)計人員便要在其周邊進行牽引支梁的安設(shè)工作，而且還要通過對樓板開展固化措施來確保整個平面的穩(wěn)定性得到有效提升。從項目的角度來說，如果整個房子的長度超過預(yù)期的速度，很容易出現(xiàn)開裂。為了提高建筑物整體的安全性，設(shè)計者必須能夠消除裂縫的收縮和變形，并在安裝后澆帶，以有效保證建筑物的最終質(zhì)量。

2.提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性

提高混凝土結(jié)構(gòu)抗裂能力的關(guān)鍵是保證混凝土材料的配比準(zhǔn)確。因此，在制造過程中應(yīng)避免意外的固體比例，應(yīng)根據(jù)實際強度進行。比例過程必須嚴格按照比例要求和相應(yīng)的工藝標(biāo)準(zhǔn)進行。在正式施工階段，應(yīng)嘗試驗證行動計劃，以確保行動計劃滿足施工要求。此外，通過在混凝土結(jié)構(gòu)中加入合適的桿，可以提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性。通常，鋼筋應(yīng)位于混凝土結(jié)構(gòu)的中心。這樣可以提升混凝土的脆弱部位，提高防裂效果。此外，可根據(jù)混凝土的含量，加入適量的外加劑，以提高混凝土材料的性能。在澆筑過程中，內(nèi)外溫度不均也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，因此在澆筑過程中，可以在混凝土中預(yù)埋水管，在澆筑的過程之中將冷水注入水管中，可以有效的防止混凝土熟化過程中內(nèi)部溫度過高，導(dǎo)致裂縫問題[2]。

3.混凝土構(gòu)件厚度

設(shè)計人員在進行混凝土構(gòu)件的厚度設(shè)計的過程中，設(shè)計師需要進行更詳細的核對與規(guī)劃。一般情況下，現(xiàn)場混凝土現(xiàn)澆板厚度至少應(yīng)為32厘米，如果建筑物是進行民用居住的話，加上樓板內(nèi)管道本身的頒獎長度那個這一厚度指標(biāo)就應(yīng)當(dāng)要高于100mm才能夠滿足建筑施工需要，不同的設(shè)計有不同的要求和最小厚度。

4.配筋設(shè)計

需按照裂縫對配筋進行控制，特別是對于大跨度梁板來講需要加強重視。屋面板加固，最好采用雙面全長雙層加固，在樓板內(nèi)外角應(yīng)力較集中的區(qū)域徑向加固。鋼筋相對于板材的放置，應(yīng)根據(jù)直徑間距的原則，科學(xué)合理地減少零件的裂紋。為確保結(jié)構(gòu)裂縫得到適當(dāng)控制，必須按照有關(guān)要求進行配筋和間距的設(shè)計。在自然條件下，混凝土復(fù)合材料通常由水泥、水、砂等組成，在物理化學(xué)作用的影響下，該成分逐漸硬化，變成多孔的復(fù)合材料。然而，與混凝土中的宏觀裂縫相比，不斷膨脹會導(dǎo)致裂縫。與混凝土相比，特別是在鋼筋混凝土的情況下，由此產(chǎn)生的裂縫不會很快坍塌，并且可以快速檢查其寬度。

5.通過鋼纖維混凝土強化裂縫控制

在鋼筋混凝土梁底部位置中應(yīng)用鋼纖維，可以抵抗混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，提高梁的抗裂能力，滿足建筑設(shè)計要求。當(dāng)建筑物中鋼纖維與鋼筋混凝土梁體積之比為1.0%～1.5%時，受拉區(qū)鋼筋混凝土層的高度約為截面高度的0.3。正確放置鋼纖維可以減少結(jié)構(gòu)中的裂縫寬度。鋼纖維混凝土部件可以有效控制裂縫，特別是因為鋼纖維本身的粘附會產(chǎn)生反向應(yīng)力場，作用于混凝土基體中的裂縫?？梢圆煌潭鹊亟档突炷粱w中裂縫的剪斷應(yīng)力，有效防止開裂，降低復(fù)雜開裂的可能性。

6.對混凝土的澆筑施工技術(shù)進行控制

制作混凝土?xí)r，首先要對比較薄弱的區(qū)域做好振搗處理。這主要是因為您需要在圖層的實際斜率上正確檢查每個圖層的厚度。在大多數(shù)情況下，分層澆筑厚度不能大于 50 厘米，內(nèi)部溫度會隨著時間的推移而變化，因為厚度相對較薄，并且在某種程度上每層都保持恒定的溫度。此外，由于建筑工地通常是從兩側(cè)向中心建造，因此可以在一定程度上控制混凝土的密度，以確?；炷翝仓锏恼_處理。但在澆筑前，必須適當(dāng)觀察混凝土表面溫度，以免因混凝土表面溫度升高而導(dǎo)致混凝土開裂。首先，必須確定支架的高度和尺寸，以確保其滿足建筑設(shè)計要求，并且必須監(jiān)測鋼筋的性能以滿足要求。加強建筑物的建設(shè)和架設(shè)。此外，在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)適當(dāng)控制澆水和噴灑間隔，以免在實際澆水時開裂。澆筑混凝土?xí)r，必須加強對豎向裂縫的良好控制。

7.合理控制砌體結(jié)構(gòu)伸縮間距

建筑物現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的最大跨度為45 m，砌體結(jié)構(gòu)中最大跨度為50 m，鋼筋混凝土干縮和熱變形的集合變形為局部開裂問題，這是不可避免的。因此，多數(shù)砌體墻體中出現(xiàn)裂縫主要就是因為現(xiàn)澆混凝土樓板不同程度的收縮變形造成的。主要使用多孔磚KPI。一個更常見的問題是應(yīng)力集中。它比普通實心磚更容易出現(xiàn)開裂和其他問題。因此要合理的控制伸縮間距。

8.溫度裂縫的預(yù)防控制措施

在混凝土施工過程中，水泥在混凝土制作過程中的實際使用量必須與建設(shè)工程的實際情況相匹配。這主要是由于水泥的性質(zhì)，由于水泥的有效水化而導(dǎo)致大量的熱損失，增加了凝結(jié)水的內(nèi)熱。在土木工程中，可以有效地使用水泥來防止混凝土內(nèi)部溫度升高。此外，在澆筑混凝土?xí)r更注重溫度控制技術(shù)。澆筑混凝土?xí)r，混凝土內(nèi)部溫度也受外界環(huán)境的影響而發(fā)生變化[3]。

三、結(jié)語

現(xiàn)代建筑以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，在成本和可靠性方面具有很大的優(yōu)勢。在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中，需要重視裂縫的控制，因此，在設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時，比較容易出現(xiàn)裂縫問題。大部分裂縫都屬于無害裂縫，不會對建筑質(zhì)量造成影響，但是也存在一些惡性裂縫。這些災(zāi)難性的裂縫可以在大型建筑物的結(jié)構(gòu)中看到，并且受到環(huán)境因素的影響。這些裂縫造成的損害繼續(xù)增加。這會對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度產(chǎn)生負面影響。解決這一問題，需要加強建筑裂縫分析，加強建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用更加科學(xué)合理的建筑設(shè)計，防止致命裂縫的發(fā)生。

參考文獻

[1]白惠更，楊國棟.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施[J].居舍，2021（17）：92-93.

[2]李勛文.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫控制措施的研究[J].磚瓦，2021（06）：93-94.

[3]馬文亭.房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施分析[J].磚瓦，2021（04）：173-174.