試論結構設計預控工程裂縫

李明

摘要：隨著我國經濟的高速發展，工程事業也取得了非常大的發展，工程的數量和種類不斷增加，對工程結構的設計要求也不斷提高。工程裂縫是一種危害比較大工程缺陷，不僅會影響工程的實際使用效果，還可能為工程事故的發生，帶來比較大的安全隱患。為此，我將要在本文中對結構設計預控工程裂縫進行探討，希望對促進我國工程事業的發展，可以起到有利的作用。

關鍵詞：結構設計;工程裂縫;預控

1造成工程結構設計中出現裂縫的主要原因

由塑形變形造成的混凝土裂縫。塑形變形造成的裂縫一般都會出現在混凝土硬化之前。在混凝土硬化之前，其會處于塑形的狀態，由于建筑結構上部的均勻沉降往往會受到限制，這會導致結構裂縫的產生。在混凝土建筑結構中，如果混凝土表面積增大或者鋼筋直徑過大，都會造成混凝土水平方向收縮比垂直方向收縮的難度大，這非常容易造成不規則裂縫的產生，此類裂縫的縫寬一般在0.3毫米-1毫米之內，經常呈現相互平行的形式，裂縫的深度也往往較深。

結構裂縫。隨著建筑工程技術的不斷發展，現澆樓板在實際中的應用越來越多，并逐漸替代多孔板，其承載能力往往比較高，且整體性較好。如果采用現澆樓板來代替預制多孔板，樓板的剛度就會增強，原來的墻體就會出現剛度不足的現象，導致墻體中一些比較薄弱的部位出現裂縫的現象。例如，墻角往往是應力比較集中的地方，出現裂縫的幾率往往會比較高。

鋼筋也是造成混凝土裂縫的一個非常重要因素，這主要是鋼筋質量與鋼筋銹蝕造成的。一些施工單位收到利益的趨勢，在施工的過程中，往往使用劣質的鋼筋，這些鋼筋的力學指標往往不達標，在使用的過程中，還容易出現銹蝕的現象，很容易造成橋體受到外力而發生破壞，從而造成裂縫現象的出現。如果沒有做好施工處理，鋼筋很容易發生銹蝕的現象，這也會降低鋼筋的強度，最終導致裂縫現象的發生。在混凝土澆筑的過程中，鋼筋經常會受到空氣中水、二氧化碳的影響，鋼筋的氧化物容易受到破壞，讓鋼筋出現銹蝕的現象，降低鋼筋的承載能力，讓建筑結構出現變形，或者發生銹蝕膨脹現象，這也會直接造成混凝土開裂現象的發生。

應力裂縫。由于混凝土自身特性的影響，其在澆筑完成后，隨著水分的不斷蒸發，自身的體積會不斷縮小，在其收縮的過程中，會受到支座的約束力，這限制了其自由的伸張。隨著約束力的不斷加大，就容易造成混凝土板產生裂縫，裂縫位置多集中在應力比較集中的部位。此外，如果在混凝土強度還不足的情況下進行拆模，或者進行加載，這也會造成混凝土裂縫的產生。

溫度造成混凝土裂縫。在混凝土澆筑完成后，混凝土內部由于水化現象，將會產生大量的水化熱，導致混凝土內部的溫度較高，其表面的溫度往往較低，這會造成混凝土內外的溫差，進而出現內部應力，溫差越大應力也就越大，一旦應力超過一定的范圍，就會導致混凝土裂縫現象。

2結構設計中預控裂縫的應用

墻體溫度裂縫主要是由于房屋長時間收到陽光的照射，導致屋面板的溫度要比墻體的溫度高出許多，甚至有時會高出兩倍以上。在溫度相同的情況下，鋼筋混凝土的膨脹系數為磚體結構的兩倍左右，由于變形量的不同，導致屋面板出現變形，對墻體產生比較大的推力，一旦應力超過了墻體強度的極限，就會導致墻體裂縫的產生。對于矩形建筑物來說，房屋兩端第一、第二開間墻體承受的溫度應力最大，墻體裂縫情況也最為嚴重，墻體溫度裂縫也多為兩端重、中間輕、向陽重、背陽輕。在設計設計過程中，可以采取一些的對策：

2.1在設計設計中，應該做好對樓高的調整，讓屋面的標高盡可能一致，對于錯層房屋應該錯層部位的縱橫墻相交處設置墻構造柱。

2.2通過設置圈梁可以有效減輕溫度裂縫的產生。圈梁會與構造柱整體相連，有效形成約束各片墻體的縱向和橫向框格，讓墻體保持一個整體的箱型結構，進一步改善砌面的受力性能，有效提升砌體的抗裂能力，每道墻都因該進行圈梁設置，這樣可以有效避免應力集中現象的產生。

2.3通過使用膨脹混凝土，可以有效提升結構的抗裂縫能力。通過對膨脹混凝土進行合適的配比，并做好相關的養護工作，能夠避免屋面板混凝土裂縫的產生。在超長混凝土建筑結構的設計中，應該對混凝土膨脹機進行合理添加，并做好相關的驗算工作，有效對混凝土裂縫的間距進行控制。

做好混凝土配筋方面的設計工作。在混凝土配筋過程中，應該盡量使用細間距的配筋方案，讓同層同方向的鋼筋直徑不應該大于一個級別。如果對裂縫需要進行嚴格控制，應該采用熱軋帶鋼筋來增加其與混凝土之間的握裹力，對于小直徑分布式鋼筋，用冷軋鋼筋的效果更高。對于邊跨支座的負彎矩鋼筋，應該讓其拉通延伸到第二支座，讓墻體和樓板變形通過拉通負筋延伸到中跨區，有效協調三個構件在溫度應力下的變形情況。對于單向板中單位長度分布筋其不應該小于5根，如果溫度變化的影響比較大，對其分布筋應該進行適當的調整。

通過良好的施工方案與預防措施，可以起到非常好的混凝土裂縫預防效果。在施工方案的設計過程中，應該有效確定建筑量、施工縫間距、位置和構造、澆筑時間、運輸、搗振等。一次澆筑的長度應該由垂直施工縫進行分割，比較適合設置在變截面或者承受拉、剪、彎應力比較小的部位。除了應該對澆筑厚度進行控制外，還應該對施工縫的預留工作引起足夠的重視。在通常的情況下，在確定澆筑時間的過程中，應該盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差比較大的天氣。如果必須在夏季進行施工，則應該采取有效材料降溫措施，保證其人模的溫度。

3結束語

工程裂縫的產生將會對工程質量造成非常大的危害，應該對其引起足夠的重視，認真分析問題發生的愿意，加強在結構設計方面的優化工作，提高建筑結構設計合理性，避免結構內部出現過大的應力，將出現建筑結構裂縫的可能降為最低。