建筑結構設計談混凝土結構的裂縫問題

文/張天明 山東碧海建筑規劃設計有限公司 山東日照 276500

建筑結構設計談混凝土結構的裂縫問題

文/張天明 山東碧海建筑規劃設計有限公司 山東日照 276500

在建筑結構設計中，混凝土施工是較為重要的一個環節，而混凝土裂縫的控制也是混凝土施工中至關重要的一個方面。因此，應該全面加強混凝土的裂縫控制技術，控制力學裂縫和溫差裂縫的產生，當產生裂縫的時候，應該采取積極態度去進行修復，從而有效的保障混凝土的施工質量。

建筑；結構設計；混凝土結構；裂縫問題

1、建筑結構設計談混凝土裂縫產生的原因分析

從建筑結構設計方面進行分析，產生混凝土裂縫的原因主要有以下幾個方面：首先，由于對于建筑結構的計算不夠準確，設計中涉及到的構件厚度不足，配筋數量也不夠充足，由于此種原因導致的板縫的產生會影響到建筑的結構，直接導致建筑物安全問題的產生。其次，在設計過程中，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，導致設計的建筑物受力遠遠小于建筑物的實際受力，導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構設計中對建筑的受力分析有誤而導致的，因此而導致的混凝土裂縫會對建筑物的結構造成較大的危害。而在目前的建筑結構設計中，還會出現另外一個極端的現象，那就是設計人員過于擔心在施工過程中有偷工減料情況的存在，在進行結構設計的時候，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，從而使得混凝土產生有害性裂縫的可能性大大增加。有的設計人員還會考慮到施工方面而降現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計時的受力相去甚遠，因此會導致在真正的運用過程中，建筑中混凝土的受力遠遠大于設計受力，從而導致混凝土裂縫的產生。另外，在設計的過程中，對于溫度應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置，導致混凝土會因為溫度的變化而產生開裂或是出現伸縮縫設置不夠合理的情況，在溫度應力以及收縮應力的雙重作用之下，混凝土很容易產生開裂。樓蓋邊緣的約束的加強也會導致混凝土的開裂。混凝土樓板如果能夠進行自由的變形與收縮，混凝土內部不會產生應力。因此，也不會有裂縫的產生，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致的變形都會大大增加，從而導致在混凝土樓板的中部產生的最大的約束應力大于了混凝土所能承受的抗拉強度，使得混凝土產生裂縫。有的建筑結構設計人員在磚混的結構中采用了現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構方面的考慮，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果不一致，如果混凝土樓板的跨度比較大的時候，在板頂的支座處會產生一定的裂縫，有時樓板的邊角以及中央都會出現收縮裂縫。另外，如果在建筑結構設計中忽略了建筑中邊角柱以及構造柱對于建筑的影響，則會增大混凝土可能產生的裂縫。

2、建筑結構設計談預防混凝土結構裂縫產生的方法

2.1 選材和配合比設計方面

在選材和配合比設計方面，注意以下幾個方面的問題：

（1）結合混凝土結構要求以及混凝土強度等級需要，合理選擇水泥品種。

（2）結合相關規范要求，合理確定混凝土含泥量，并且選用級配優良的砂以及石原材料，在混凝土配合比設計過程中，如果水灰比、砂率選擇不當，則很容易出現混凝土和易性出現偏差的問題，最終就會導致混凝土結構出現離析、泌水以及保水性不良等問題，導致混凝土結構收縮量增加。

（3）在混凝土拌合過程中，如果摻合料或者外加劑選用不當，也會導致混凝土收縮率增加，因此，應該結合實際情況合理選用混凝土外加劑和摻和料。

（4）如果水泥用量越大、用水量越高，則會導致水泥漿體積增加，坍落度，對此，在確定好混凝土材料配合比后，設計人員還應該對施工現場進行深入調查研究，結合實際情況確定混凝土設計坍落度。

（5）對不同品種、不同摻量的膨脹劑所起到的不同膨脹效果進行綜合分析，正確掌握混凝土補償收縮技術的運用方法。

2.2 建筑結構設計強度方面

在對建筑結構進行設計時，對于建筑的強度一定要進行準確的計算在對強度的計算結束后，對于得出的結果要進行核實，才能對建筑整體的剛度進行深入的設計。此外，還要充分地對整體的建筑剛度進行考慮，以實現整體建筑結構設計的優化，只有這樣才能有效防止出現因為不均勻沉降現象引發的裂縫問題。

2.3 加強配筋設計方面

在建筑混凝土結構設計過程中，不僅需要嚴格控制建筑工程的整體剛度，而且還應該重視建筑工程樓板的配筋問題。根據調查研究發現，在建筑工程施工過程中，由于樓板配筋方

面存在著配筋的直徑過大配筋的間距過大等問題，很容易導致建筑工程在投人使用后出現了裂縫現象。因此，相關設計人員就要在樓板配筋的過程當中，必須遵循以下原則：樓板配筋的直徑除了要滿足相關標準的要求之外，還應該盡可能的細，以縮小鋼筋之間的間距。

2.4 鋼纖維混凝土的應用要求

在建筑工程施工過程中，對于結構的設計要嚴格的控制，在對鋼筋混凝土梁進行裂縫寬度驗算時，可能會出現裂縫寬度無法滿足《混凝土結構設計規范》中規定的寬度要求的問題，主要的方法有：可以通過一些措施進行調節，例如，增加建筑結構截面的尺寸、不斷提高混凝土強度的等級、減少鋼筋直徑或增大鋼筋截面面積等；通過這些措施能夠使裂縫寬度達到設計的要求。另外，如果梁的最大裂寬程度降低，抗裂程度就對應的提高，這種方法在防空的地下室結構中的設計應用較廣，也可以用于對抗建筑裂度要求較高的混凝土結構。

結語：

從建筑結構設計方面對混凝土裂縫進行加強，主要可以通過加強設計時的計算、保證設計所用材料的厚度等多個方面進行。在建筑結構設計中，溫度縫的設置也是非常重要的。如果溫度縫設置不夠合理，非但不能減少混凝土裂縫的產生，還會大大增加混凝土裂縫對于建筑產生的傷害。因此，建筑設計師對于這些方面都要引起足夠的重視。

[1]王鐵夢.建筑物的裂縫控制[M].上海科技出版社.

[2]邵建達，茅鐵君．混凝土結構裂縫的產生原因及防治措施[J].中國高新技術企業.