建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面混凝土裂縫的防范范文

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1概述

近些年來，建筑行業(yè)取得了不凡的進步，這其中尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)得到了不小的發(fā)展，其科技成果日趨成熟。在建筑材料方面也得到了不小的發(fā)展，各種高性能的混凝土都在建筑中得到了應(yīng)用。然而在建筑材料和建筑技術(shù)都得到快速發(fā)展的同時，建筑設(shè)計以及建筑施工方面還存在有不小的問題。溫度變化會引起混凝土的熱脹冷縮，這將會導(dǎo)致混凝土在豎直方向和水平方向都會產(chǎn)生一定的變形。在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對于溫度引起的內(nèi)力變化計算有一定的難度。混凝土的性質(zhì)包括塑料變形以及應(yīng)力松弛，溫度的變化等都會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。

2裂縫控制的意義和標準

建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計建立在構(gòu)件的強度極限承載力的基礎(chǔ)之上，而建筑工程的使用標準則是由混凝土裂縫控制的。近些年的研究表明。建筑物中混凝土裂縫是不能避免的，但是能夠有效的減少混凝土裂縫的存在。對于一般的民用以及工業(yè)建筑而言，小的混凝土裂縫對于建筑的日常使用是沒有危險的，只有一定寬度的裂縫才會對建筑物的使用造成較大的影響與危害。因此，在設(shè)置混凝土裂縫控制標準時，不能夠?qū)⒒炷亮芽p的標準控制過嚴，同時還要考慮到地震等對于建筑物的影響。不管是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)還是混凝土結(jié)構(gòu)，其中存在的裂縫都會減小建筑結(jié)構(gòu)的剛度，降低結(jié)構(gòu)的耐久性。裂縫控制是指通過現(xiàn)有的建筑技術(shù)與措施控制建筑物中裂縫的大小，使其不會對建筑的正常使用造成影響。在建筑工程中，對于混凝土裂縫的控制主要表現(xiàn)在兩個方面。即設(shè)計和施工兩個階段。在設(shè)計方面對于裂縫的控制是指通過構(gòu)造措施以及相關(guān)計算降低混凝土裂縫高于限度值的可能性。而在施工方面對裂縫的控制則是指在是施工過程中采取一定的施工措施以及相關(guān)技術(shù)降低建筑物中有害裂縫的產(chǎn)生。文章主要從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面對混凝土裂縫進行分析，從而減少混凝土裂縫對于建筑物的損害。

3混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析

從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面進行分析，產(chǎn)生混凝土裂縫的原因主要有以下幾個方面：首先，由于對于建筑結(jié)構(gòu)的計算不夠準確，設(shè)計中涉及到的構(gòu)件厚度不足，配筋數(shù)量也不夠充足，由于此種原因?qū)е碌陌蹇p的產(chǎn)生會影響到建筑的結(jié)構(gòu)，直接導(dǎo)致建筑物安全問題的產(chǎn)生。其次，在設(shè)計過程中，沒有對建筑物會受到的裝修荷載以及使用荷載進行準確估計，導(dǎo)致設(shè)計的建筑物受力遠遠小于建筑物的實際受力，導(dǎo)致建筑物中混凝土的開裂。以上兩種原因都是由于在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對建筑的受力分析有誤而導(dǎo)致的，因此而導(dǎo)致的混凝土裂縫會對建筑物的結(jié)構(gòu)造成較大的危害。而在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，還會出現(xiàn)另外一個極端的現(xiàn)象，那就是設(shè)計人員過于擔心在施工過程中有偷工減料情況的存在，在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，對于混凝土的強度等級計算會高出一個等級。這樣一來看似樓板十分安全，但其實混凝土的強度等級過高會為建筑帶來負面的影響，因為混凝土強度越高，混凝土的水化熱就會越大，從而使得混凝土產(chǎn)生有害性裂縫的可能性大大增加。有的設(shè)計人員還會考慮到施工方面而降現(xiàn)澆樓蓋的混凝土強度與建筑中的梁柱取為一致的。這樣做的危害在于建筑的實際受力與設(shè)計時的受力相去甚遠，因此會導(dǎo)致在真正的運用過程中，建筑中混凝土的受力遠遠大于設(shè)計受力，從而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。另外，在設(shè)計的過程中，對于溫度應(yīng)力的重視可能不到位，因此，在隔熱層以及保溫層等方面沒有良好的設(shè)置，導(dǎo)致混凝土?xí)驗闇囟鹊淖兓a(chǎn)生開裂?；蚴浅霈F(xiàn)伸縮縫設(shè)置不夠合理的情況，在溫度應(yīng)力以及收縮應(yīng)力的雙重作用之下，混凝土很容易產(chǎn)生開裂。樓蓋邊緣的約束的加強也會導(dǎo)致混凝土的開裂。

混凝土樓板如果能夠進行自由的變形與收縮，混凝土內(nèi)部不會產(chǎn)生應(yīng)力。因此，也不會有裂縫的產(chǎn)生，但是由于樓蓋邊緣的約束有所加強，因此，混凝土的收縮變形以及溫度導(dǎo)致的變形都會大大增加，從而導(dǎo)致在混凝土樓板的中部產(chǎn)生的最大的約束應(yīng)力大于了混凝土所能承受的抗拉強度，使得混凝土產(chǎn)生裂縫。有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在磚混的結(jié)構(gòu)中采用了現(xiàn)澆混凝土的方式進行樓蓋的澆筑，出于抗震方面以及建筑結(jié)構(gòu)方面的考慮，通常會將墻邊的支座按照簡支梁進行近似的估算。而建筑中混凝土樓板的實際受力卻與估算結(jié)果不一致，如果混凝土樓板的跨度比較大的時候，在板頂?shù)闹ё帟a(chǎn)生一定的裂縫，有時樓板的邊角以及中央都會出現(xiàn)收縮裂縫。另外，如果在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中忽略了建筑中邊角柱以及構(gòu)造柱對于建筑的影響，則會增大混凝土可能產(chǎn)生的裂縫。

4混凝土裂縫的有效處理措施

在進行混凝土裂縫的處理時，除了加強設(shè)計人員的安全責任意識之外，更重要的是在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，加強設(shè)計人員對于混凝土裂縫的重視。另外，設(shè)計人員采取的結(jié)構(gòu)形式一定要科學(xué)合理，為了保證其合理性，要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計前建立嚴格的審查制度，嚴格防止建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中對混凝土裂縫的忽視。首先，在選擇建筑混凝土?xí)r，一定要按照建筑的功能與需求進行混凝土的選擇。如果混凝土的強度過低，則會對建筑的質(zhì)量造成影響，而混凝土強度過高，會為建筑帶來負面的影響，因為混凝土強度越高，混凝土的水化熱就會越大，從而使得混凝土產(chǎn)生有害性裂縫的可能性大大增加。不能為了簡便施工而將樓板的混凝土強度的等級與建筑中梁柱的強度等級取為同一等級，更好的做法應(yīng)該是對混凝土收縮的量進行減少，此外對于混凝土中水泥的用量以及外加劑的用量都提出具體的要求。如果建筑設(shè)計中，對于樓板的周邊約束是有必要的加強，那么與此同時還要加強構(gòu)造鋼筋，以防止由于樓板所受到的約束應(yīng)力的增大而導(dǎo)致的混凝土的裂縫的增大，對建筑結(jié)構(gòu)造成影響。為了防止樓板的邊角產(chǎn)生斜裂縫，可以在樓板的邊角外側(cè)的上下兩層中都設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋，需要注意的是增加的鋼筋長度一定要超過混凝土樓板長度的三分之一。另外在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中，需要合理設(shè)置建筑的保溫層以及隔熱層，并且保證保溫層隔熱層使用的材料以及厚度都是科學(xué)合理的。在建筑結(jié)構(gòu)中一般都會設(shè)置溫度伸縮縫抵消溫度變化會對混凝土產(chǎn)生的影響。因此溫度縫的設(shè)置需要足夠的合理，才能避免溫度對混凝土產(chǎn)生裂縫等的影響。

5結(jié)束語

建筑中的混凝土裂縫問題成為建筑過程中必須解決的技術(shù)問題。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計建立在構(gòu)件的強度極限承載力的基礎(chǔ)之上，而建筑工程的使用標準則是由混凝土裂縫控制的。因此，對混凝土裂縫的大小進行控制對于每個建筑物而言都是非常重要的。從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方面對混凝土裂縫進行加強，主要可以通過加強設(shè)計時的計算、保證設(shè)計所用材料的厚度等多個方面進行。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，溫度縫的設(shè)置也是非常重要的。如果溫度縫設(shè)置不夠合理，非但不能減少混凝土裂縫的產(chǎn)生，還會大大增加混凝土裂縫對于建筑產(chǎn)生的傷害。因此，建筑設(shè)計師對于這些方面都要引起足夠的重視。

作者：艾得文 單位：陜西黃河集團有限公司設(shè)計所