建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫探究范文

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摘要：在建筑工程結(jié)構(gòu)中，出現(xiàn)裂縫是普遍性現(xiàn)象，是長(zhǎng)期困擾結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的復(fù)雜性、技術(shù)性難題。雖然大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)法避免裂縫的出現(xiàn)，但只要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中嚴(yán)格遵循既定規(guī)范，全面而細(xì)致地考慮各項(xiàng)影響因素，就能有效控制裂縫。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫；控制

建筑結(jié)構(gòu)裂縫主要在混凝土結(jié)構(gòu)中表現(xiàn)突出，砌體結(jié)構(gòu)的墻板中也常有出現(xiàn)。根據(jù)產(chǎn)生裂縫的原因有針對(duì)性的分析、解決，使得裂縫被控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫的類型

1.1塑性沉降裂縫

塑性沉降裂縫是一種比較常見(jiàn)的裂縫，產(chǎn)生原因則是建筑結(jié)構(gòu)在進(jìn)行混凝土澆筑的過(guò)程中，并沒(méi)有合理操作骨料的沉降，致使沉降時(shí)出現(xiàn)各種阻礙，最終影響了混凝土的使用，出現(xiàn)了裂縫。多數(shù)情況下，塑性沉降裂縫的出現(xiàn)是在混凝土澆筑完成后的半個(gè)小時(shí)左右至三小時(shí)內(nèi)，這段期間混凝土還沒(méi)有完全的凝固，正處于一種塑性的狀態(tài)，若是此時(shí)進(jìn)行灑水作業(yè)，待表層完全干涸后就會(huì)呈現(xiàn)出不同走向的裂縫痕跡，主要原因是由混凝土塌落過(guò)大，沉降度過(guò)高而導(dǎo)致的。

1.2塑性收縮裂縫

塑性收縮裂縫主要是指在建筑結(jié)構(gòu)混凝土澆筑后，在塑性狀態(tài)下使混凝土表面水分快速的蒸發(fā)，在澆筑后的四個(gè)小時(shí)內(nèi)若是對(duì)其表面沒(méi)有采取恰當(dāng)?shù)拇胧┘右愿采w，如果是在溫度過(guò)高、風(fēng)速極快、沙塵較大等情況下，就會(huì)導(dǎo)致混凝土表面水分快速蒸發(fā)，模板吸收水分過(guò)快，致使強(qiáng)度下降，這樣便會(huì)出現(xiàn)抵抗力下降等情況，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。

1.3溫度應(yīng)力裂縫

溫度應(yīng)力裂縫，顧名思義與溫度有關(guān)。在建筑結(jié)構(gòu)施工混凝土澆筑完成以后，水泥由于內(nèi)部溫度控制難以散發(fā)出去，使得澆筑后的混凝土溫度過(guò)高，其表面水分快速蒸發(fā)，內(nèi)外溫度溫差急劇增大，致使混凝土內(nèi)部受一定壓力影響，在兩者同時(shí)作用力下，便出現(xiàn)了裂縫現(xiàn)象。這種裂縫就是通常所說(shuō)的混凝土溫度應(yīng)力裂縫。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施

針對(duì)工程實(shí)際中出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常采取以下具體的措施來(lái)控制裂縫。

2.1規(guī)則的建筑平面布置

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，平面要保持規(guī)則的狀態(tài)，避免平面出現(xiàn)任何異常的變化。（1）平面有凹口出現(xiàn)時(shí)要在其邊緣添設(shè)拉梁，并增大周邊樓板的厚度，同時(shí)適當(dāng)添設(shè)配筋。（2）在設(shè)計(jì)中需嚴(yán)格控制房屋的長(zhǎng)度，一旦長(zhǎng)度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍而超出較小，就要在梁和樓板的1/3跨處合理設(shè)置寬度為1.9m的收縮后澆帶，且后澆帶的間距為30m。（3）房屋長(zhǎng)度超出標(biāo)準(zhǔn)較大時(shí)要添設(shè)變形縫。（4）建筑物主樓與裙房之間的高差值較大時(shí)要在中間部位設(shè)置后澆帶或沉降縫，以有效控制因基礎(chǔ)沉降而引發(fā)裂縫的可能性。

2.2優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)配筋設(shè)計(jì)

建筑物構(gòu)件配筋率的適當(dāng)提高對(duì)控制裂縫有較大幫助，而混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也明確規(guī)定了受拉鋼筋的最小配筋，且因梁、板等構(gòu)件的不同而有相應(yīng)的規(guī)定，而在配置板的受力鋼筋時(shí)適宜遵循間距較密、直徑較小的原則，以減小構(gòu)件的裂縫。同時(shí)，建筑屋面的傳熱系數(shù)宜小于1.0W/（m2•K），屋面板的結(jié)構(gòu)配筋適宜選擇雙向雙層配筋，板面沒(méi)有負(fù)筋的區(qū)域可拉通板的支座負(fù)筋，或在該區(qū)域配置雙向的鋼筋網(wǎng)，將其與板面負(fù)筋搭接。如果建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用的是四邊嵌固的現(xiàn)澆樓板，那么板的收縮所受到的約束就是雙向的，極易在板的中部出現(xiàn)貫穿裂縫，四大角出現(xiàn)45°裂縫。基于此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)在建筑屋面板陰陽(yáng)角變形應(yīng)力集中的區(qū)域增設(shè)雙向雙層間距為100mm的配筋，配筋范圍是板跨度的1/4，也可適當(dāng)增設(shè)放射鋼筋，以有效控制裂縫。

2.3砌體結(jié)構(gòu)裂縫控制

砌體結(jié)構(gòu)中除了與混凝土結(jié)構(gòu)相同的混凝土板出現(xiàn)裂縫外，承重磚墻也會(huì)產(chǎn)生一些裂縫，產(chǎn)生裂縫的原因大多是因?yàn)榈鼗A(chǔ)的不均勻沉降或者是磚與混凝土不同材料因溫度和收縮變形不同而使應(yīng)力集中產(chǎn)生。避免砌體裂縫的原因：（1）要控制建筑物長(zhǎng)度，在應(yīng)力集中、砌體可能產(chǎn)生裂縫最大處設(shè)伸縮縫。（2）要增設(shè)圈梁、構(gòu)造柱，使其形成骨架作用，保證建筑物的整體性；還應(yīng)在屋面設(shè)置保溫、隔熱層等措施。（3）地基處理應(yīng)整片處理，對(duì)于濕陷性黃土地區(qū)除了整片處理后滿足濕陷量要求外還應(yīng)避免周圍及工程本身漏水、滲水等現(xiàn)象，以避免地基的不均勻沉降。

2.4適當(dāng)選用鋼纖維混凝土

適當(dāng)在鋼筋混凝土梁的底部使用鋼纖維，促使它與鋼筋共同抵抗混凝土結(jié)構(gòu)開(kāi)裂，以有效提高梁的抗裂能力，使其達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。對(duì)建筑物的鋼筋鋼纖維混凝土梁來(lái)說(shuō)，如果選用鋼纖維的體積率是1.0%～1.5%，且受拉區(qū)鋼纖維混凝土層的高度是截面高度的0.3倍，那么鋼纖維的使用就能有效降低結(jié)構(gòu)裂縫的寬度。鋼纖維混凝土構(gòu)件改善裂縫問(wèn)題的原因在于鋼纖維憑借其粘結(jié)力向混凝土基體裂縫尖端的應(yīng)力場(chǎng)施加反向應(yīng)力場(chǎng)，使混凝土基體裂縫尖端的應(yīng)力得到緩和，集中阻止進(jìn)一步發(fā)展裂縫，促使構(gòu)件更晚出現(xiàn)裂縫。未開(kāi)裂的混凝土與鋼纖維一起承擔(dān)裂縫截面上的一部分拉力，使裂縫截面上鋼筋的應(yīng)力得到降低，有效約束著裂縫的出現(xiàn)及發(fā)展，構(gòu)件的剛度以及裂縫間混凝土的整體性都得到有效的提高。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫問(wèn)題，除了混凝土本身的徐變、大體積內(nèi)部的水化熱等因素需要采用加強(qiáng)構(gòu)造措施解決外，還應(yīng)注意養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的人為因素影響，保證養(yǎng)護(hù)所需條件，加強(qiáng)人工管理也是減少裂縫的必要條件。

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