建筑结构设计预控工程裂缝思考范文

摘要:

本文首先简单介绍了一个实际工程案例，针对建筑结构的裂缝问题深入的探讨一下，可以为建筑工程设计的工作人员提供参考资料。

关键词:

结构设计;预控工程;混凝土结构;裂缝现象

1建筑结构工程简介

1．1工程基本概况某一建筑工程为两层混凝土结构，静压柱基础，楼层和屋面使用钢筋混凝土，截面形状为矩形，东西长度为78米，南北宽度为25米，一层楼高为5.5米，二层楼为4.5米，整个建筑高度为11.5米，整个建筑面积3828平方米。建筑结构在2013年5月已经完工。

1．2建筑结构质量鉴定分析经过检查，基础混泥土埋深符合施工要求，表面完整，没有出现裂缝或者其他缺陷。二楼钢筋混凝土结构构件和设计保持一致，但是面板出现贯穿性的裂缝问题，裂缝最严重的宽度为1.4mm，主要集中在现浇板的负弯矩区。通过测量，板面负弯矩区保护层厚度达到了60－70mm之间，严重超过了施工要求。对每层结构的混凝土抗压强度进行测试，满足施工要求。

1．3对这项工程的思考建筑结构设计会有很多种结构设计的方式，比如说，混凝土结构是施工中经常使用的一种结构形式，在这种结构使用期限内也一定会出现裂缝问题。从实际的调查来看，裂缝现象产生的因素有很多，比如，外部的综合环境、气温的变化、地基的下沉、工程控制不到位、施工材料不合格等都会对建筑结构产生影响，如果在建筑设计时或者施工之前对这些可能会出现的因素提前做好预控措施，就会减少裂缝问题。

2建筑结构的裂缝类型

2．1结构裂缝在建筑结构设计中，现浇楼板的承受能力基本上可以满足工程施工的要求，但是如果将预制多孔板进行改造以后，会影响整个墙体的承载能力，墙面的刚度加大但是减小了楼板的刚度。所以，在同样的墙面使用不同板面在接头部分就可能会出现裂缝问题，尤其是墙体的四角处，承载力比较集中部分的45度方向出现裂缝，面板的两端负弯矩的部分都会出现裂缝问题。

2．2应力裂缝建筑结构的收缩就会引起应力裂缝现象，比如说自身收缩、干燥收缩等。在施工中尤其是混凝土需要进行硬化的时候，就会因为水分的蒸发，使混凝土结构体积出现收缩，使结构的周围受到支座的控制，不能发挥伸展作用。如果混凝土硬化时这种收缩应力大于混凝土结构抗裂承受力时就会出现裂缝现象。混凝土制作时在没有达到规定的使用强度就进行拆模或者是没有达到可以承受的凝固能力范围内就加入了荷载能力，这些情况的出现都会对混凝土结构造成变形现象，使混凝土在使用的过程中失去了抗拉能力，在受到压力或者应力时出现裂缝现象。

2．3塑性收缩产生裂缝在混凝土处于凝固状态之前，具有塑性特点，这时混凝土上层组成部分沉降能力受到很大限制，如果是含有很大的钢筋或者制造面积比较大的混凝土时，水平方向上的收缩难度很大，会出现没有规律性的深层裂缝现象。建筑结构的塑性收缩现象一般是相互平行的，距离是在0.2－1.2米左右。

2．4温度应力裂缝在混凝土进行浇筑以后，集中在内部的热量不容易被挥发出去，这时内部的温度会相当高，表面的温度下降快、温度低，外部和内部的温度差别很大，内部形成的压应力与外部形成的拉应力成为鲜明对比。如果外部的温度不同，拉应力表现的会更大，对应的抗拉程度比较低。这种内外温度的不同形成的压应力和拉应力大大高于混凝土的稳固程度，因此，就会出现混凝土裂缝问题。

3建筑结构设计对裂缝的控制

3．1建筑设计阶段对建筑结构的整体设计要按照规则性或者风格简单等要求进行设计，对凸凹不平的结构尽量不要设计进去，尤其是一些断面结构，它会使应力集中造成裂缝。如果在实际的应用中，需要这种断面结构，就可以转变另一种方式，比如可以把直角设计成圆角，断面突变的情况设计成可以逐渐过渡的形式，避免应力过于集中会形成开裂情况。对房屋建筑进行设计时，将它高度和宽度产生的应力设计在可以控制的范围内。房屋的宽度要达到温度伸缩值，以确保建筑的整体稳定性，避免墙体的应力集中产生裂缝。房屋的垂直方向要减少门窗的设计，门窗的高度和宽度不要太大，这样会增加墙体的抗剪能力，也能相对的减少门窗周围的应力。温度产生的裂缝主要是墙体自身的温度差异形成的拉力和应力，室内的温度变化对顶层墙面的裂缝情况会有一定的影响，因此，室内的温度或者隔热层一定要按照施工要求进行。针对需要保温的墙体，使用的保温材料一定要符合施工标准，保温材料的厚度要增加一些，已达到保温效果。

3．2结构设计方面房屋建筑的顶层设计，需要将砂浆的砌筑力度进一步提高，以满足自身的抗剪能力，将墙体的垂直方向和水平方向的顶端设计圈梁，使整体增加稳固性。顶层墙体设置圈梁，尤其是垂直方向上的圈梁的高度要尽可能的小一些，使圈梁和墙体之间减小相互约束力，使面板堆墙体的平面推力尽可能减小。另外，建筑的顶层设置构造柱，以满足抗震的需求，在墙体的两端增加抗裂构造柱，以保证房屋的垂直方向产生的应力在可控范围内，增加整体结构的稳定。在建筑工程施工过程中，对钢筋的配置也要非常注意，对于一些房梁、墙板等比较薄的构造要选择合适的钢筋直径和使用的数量。为了加强整体的抗裂能力，需要在一些薄弱部位设置钢筋配置，在一些比较容易产生应力集中的结构面配置钢筋。基础结构要设计成水平面，对一些基础面比较宽的底面要留有伸缩缝，以免基础面出现开裂情况。另外可以在建筑底面和地基层之间做油毡沥青滑动层，尽量减少底面的开裂现象。

4控制裂缝的方法

第一，建筑工程施工过程中使用的混凝土强度控制在合理范围内，一般不要太高，在达到承载力和防水效果时，选择的范围控制在C25－C36之间就可以。第二，工程中使用的水泥可以选择收缩性比较小的种类，比如可以选用矿渣硅酸盐这种水泥，在施工中也经常用到。使用这种水泥早加入一定量的外加剂，进一步降低水灰比例，控制水泥用量，做好保温、保水养护效果。第三，可以选择粉煤灰作为施工材料，它的水泥成分在16%－30%之间，可以增加混凝土的收缩性或者和易性，大大降低水泥的使用量。第四，在结构设计时，注重考虑建筑结构的伸缩缝，伸缩缝之间的间距控制在合理范围内。第五，如果施工中需要面积比较大的混凝土，可以选择六十五天龄期强度值的混凝土，同时加入一定的膨胀剂，以调节混凝土的收缩性。第六，处在外部环境下的底层墙面需要增加保温并且隔热效果，或者进一步提高构造配筋比值，使外部温度和内部温度差异减小。

5总结

从以上叙述的内容，可以了解到产生裂缝的因素有很多，在建筑结构设计时对裂缝问题深入的考虑和分析对以后裂缝控制非常重要。建筑结构裂缝控制是一个比较难的课题，但是在设计阶段、施工过程、监理阶段做好全面的考虑和分析，就能使裂缝问题尽可能减少出现.

参考文献

［1］刘晓红．浅析混凝土结构的裂缝问题［J］．工程建设与设计，2012(90)．

［2］程海洋．从建筑结构设计谈混凝土裂缝问题［J］．山西建筑，2014(14)．

作者：卓龙彬