探析建筑钢筋混凝土工程结构设计中的裂缝防治

【摘要】：建筑钢筋混凝土结构会出现裂缝的现象已经被大量的科学研究和实践证明是不可避免的，但事实上，可以把这些裂缝所造成的危害程度控制在一定的范围内，这就要求我们在建筑混凝土工程结构设计过程中，对裂缝产生的种类、问题以及应采取的有效措施等等问题有相当的了解，进而起到裂缝的防治目的。本文阐述了建筑钢筋混凝土工程裂缝的主要类型，对建筑钢筋混凝土工程结构设计存在的问题以及建筑钢筋混凝土工程结构设计中的裂缝防治进行了探讨分析。

【关键词】：建筑钢筋混凝土工程；裂缝；类型；问题；防治

钢筋混凝土结构裂缝是建筑工程中常见的质量通病，裂缝的产生有可能导致构件内部钢筋的锈蚀，影响使用耐久性和安全性。而结构设计作为工程的重要环节，在设计的过程中就应该注意对裂缝的控制。要想尽量减少结构裂缝的出现，就必须在结构设计过程当中综合考虑各方面的因素，严格遵守相关设计规范及准则。

一、建筑钢筋混凝土工程裂缝的主要类型

建筑钢筋混凝土工程裂缝的主要类型：（1）构造裂缝。造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝的原因主要有混凝土的水灰比过大、模板的滑动、混凝土浇筑时未充分振捣等。除此之外，支架下沉、脱模过早，混凝土养护工作未做好也会造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝。（2）温度裂缝。温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝，它的形成是由于外界温度变化较大，混凝土随着温差而发生热胀冷缩，这种裂缝常出现在建筑结构的屋面层。（3）结构裂缝。对于现浇的钢筋混凝士结构，不同的结构构件之间刚度往往是不同的因此这就容易造成一些结构中形成相对刚度薄弱区，就是在这些相对薄弱部分及结构的截面突变处，易出现结构裂缝破坏，如建筑物墙角处及钢筋混凝土楼板的板端处。（4）收缩裂缝。混凝土结构在养护过程中会逐渐的硬化、碳化及脱水，这一过程一直持续，即使达到28天龄期也不会停止，这一特性是水泥基混凝土的固有特性，再加上混凝土硬化时发生化学反应再失掉一部分水分，因此整个过程中均有混凝土收缩的现象出现，此时就会形成各种收缩裂缝

二、建筑钢筋混凝土工程结构设计存在的问题

1、结构设计的整体性问题。

很多建筑钢筋混凝土工程结构设计过程中，由于现在设计分工得日益精细，设计人员往往是你计算你的梁，我设计我的柱，忽视了结构本身的整体性及协调性，建筑结构的设计是一个整体性的设计，在计算以及配筋时，必须考虑到结构与结构之间、构件与构件之间的变形协调问题，同时，相临结构构件在角边处的应力影响现象也要重视。

2、结构设计原则的问题。

当前我国规范规定的结构设计原则为：建筑结构的设计必须要满足承载力极限状态及正常使用极限状态，前者是保证建筑结构不会发生破坏及失稳等破坏的极限标准，而后者则是保证建筑结构不出现超过正常使用状态的变形、裂缝以及可靠、耐久等其它影响正常使用的极限标准。当前许多设计人员只注重满足承载力极限状态，而正常使用极限状态却往往被忽视。

3、简化计算，导致与实际受力不符的问题。

基于各种因素的影响，很多设计人员在计算钢筋混凝土结构时，为求简单，往往将复杂受力体系简化为简单的结构，如将双向板当单向板计算，这样计算出的配筋往往与实际的受力情况不符，导致结构构件局部产生裂缝。

三、建筑钢筋混凝土工程结构设计中的裂缝防治

1、合理选择钢筋。

根据《混凝土结构设计规范》可以看出，钢筋面积与裂缝宽度的关系，因此在其他条件不变的情况下，酌情选用细直径钢筋对于裂缝控制是有利的，也是控制裂缝宽度的很实用的方法之一。因为在外部条件和配筋总面积一定的情况下，钢筋直径越细，排列就越密，与混凝土的粘结力就越好，混凝土产生的裂缝越分散，使较宽深的单条裂缝分散成多条细浅的裂缝，对于结构是有利的。但是由于这样会增加施工难度，且在截面过小时，由于钢筋间距的减小，不利于混凝土的浇筑，因此应根据实际情况选用。在条件允许的情况下，尽可能的选用螺纹钢筋，因为其和混凝土的粘接力更大，可以有效地控制裂缝的生成和宽度。

2、加强裂缝验算分析。

混凝土结构应该按照《混凝土结构设计规范》（GB5001-2010）的规定，根据荷载效应来进行裂缝宽度的验算，对于不符合的应该及时调整。在设计时就应重视裂缝问题，构件设计时，不能仅考虑强度问题，在没有确切把握的情况下，对所有的梁板均应进行裂缝宽度验算，尤其是当梁配筋率小于1%的时候，更应该引起重视。

3、综合考虑影响设计的各种因素。

建筑混凝土工程结构设计时需要充分考虑偶然作用和非设计工况所引起的效应，并在相关部分采取合理的控制裂缝的构造措施。例如：按简支设计的时候，实际上端部仍然受到一定的嵌固约束；按自由端考虑，但在荷载较大使构件发生位移，变形加大后，可能起到约束作用的部分；平面凹凸、立面刚度变化突变的部位，容易引起应力集中的部位；房屋两端的阳角处以及山墙处的楼板，屋面板；现浇结构中与周围梁柱整体浇筑的楼板；大体积混凝土等等。

4、科学采取分割措施。

对于较长的建筑结构，在设计时可以考虑采取分割措施将建筑物分成若干的结构单元。这样就能减小结构构件内部各种作用（例如温差，混凝土收缩，基础不均匀沉降等）产生的拉应力。并且对于处于不利条件下（抗震不利地段，软弱地基上）的建筑物更应严格按设计规范要求合理布局结构单元。合理设置后浇带，可以适当的增大伸缩缝的间距，但是后浇带仍不能代替伸缩缝，在建筑物过长时，仍然需要按规范要求设置伸缩缝。后浇带内的钢筋一般情况下不截断，但是如果是为解决高层建筑与其裙房之间的沉降而设置的后浇带，内部的钢筋宜截断并采用搭接连接方式，待相邻两侧结构满足了设计允许沉降差异后，方可进行浇筑。

结束语：

当前钢筋混凝土已作为主要建筑材料应用于建筑工程中，然而在建筑工程中，钢筋混凝土结构一定会出现不同程度和形式的裂缝现象，这种现象的普遍发生，成为长期困扰建筑工程人员的技术难题。基于此，必须对其进行研究分析。

参考文献

[1] 王郁红.现浇钢筋混凝土构件裂缝的产生原因及控制措施[J].安徽建筑.2011

[2] 兰瑾 钢筋混凝土高层结构设计中常见问题[J]. 中国新技术新产品，2014（24）

[3] 李丽娟.浅析钢筋混凝土结构裂缝的结构设计控制原理[J].工程科学.2012