建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题

摘要：影响建筑裂缝产生的原因很多，各种因素相互作用，所以防治裂缝就必须从设计、选材和施工等各方面加以控制，将裂缝问题控制在允许的“度”之内，使结构满足可靠性及耐久性的要求，为今后混凝土应用领域的扩展，提供有效的指导作用。本文对建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题进行了探讨。

关键词：建筑；结构设计；混凝土结构；裂缝问题；对策

中图分类号：TU3文献标识码： A

合理而全面地发挥钢筋混凝土结构的整体作用和经济价值必须做好钢筋混凝土结构的设计工作， 要在设计过程中有针对性地加强基础、上部的机构控制，提高钢筋混凝土结构抵御裂缝的能力，在钢筋混凝土结构体系、结构、形状、布置上达到科学化和合理化，进而实现钢筋混凝土结构的设计目标。

一、建筑结构设计中可能出现的裂缝问题及原因分析

1、塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝通常出现在建筑物的表面，但是塑性收缩裂缝的形成受到很多环境因素的影响，但是分析其产生的多种因素，发现当混凝土表面的水分出现蒸发过快，或是模板吸收水分过快是导致塑性收缩裂缝产生的主要原因，也就是说在建筑结构混凝土浇注之后，在塑性状态下混凝土表面的水分会出现蒸发过快的现象，同时，由于在浇注后没有及时的将建筑物表面进行有效覆盖，进而导致裂缝的出现。这种情况在天气恶劣的情况下更容易发生。

2.、塑性沉降裂缝

塑性沉降裂缝的出现通常会给建筑物的质量造成严重的影响。而分析塑性沉降裂缝产生的主要原因，我们发现，在建筑施工过程中，尤其是在混凝土的浇注过程中，如果出现阻碍骨料沉降现象，则往往会伴随着裂缝的出现。通常造成这种阻碍现象发生的因素是一些建筑辅的材料(模板、钢筋等)。如果，在建筑施工中，没能按照操作规定对模板进行绑扎也可能导致塑性沉降裂缝的出现。

3、温度应力裂缝

建筑环境中早晚温差过大或是混凝土表面散热效率的不均是导致温度应力裂缝产生的主要原因。由于在施工过程中，混凝土在浇注后，经常会导致水泥内部的热量不容易散发出去，而混凝土表面的温度则更容易散发，致使内外部的温差较大，导致内外的压力发生变化，进而产生拉力将将混凝土撕裂，从而产生裂缝。

4、其他导致裂缝出现的原因分析

混凝土材料质量的不合格也是导致建筑物结构出现裂缝的主要原因之一。尤其是在经济利益驱动和诱惑下，建筑商为了获得最大的经济利益，会使用一些不合格的建筑材料。例如，在建筑施工，如果砂石的含泥量超过了规定的标准，就是使得混凝土的强度和渗性有所降低，最终导致混凝土干燥室产生网状裂缝。除此之外，建筑裂缝也可以通过建筑的施工工艺产生。此种情况的发生多是由于人为因素造成的。但是需要注意的是，一旦在施工的质量中出现问题，通常会伴随着裂缝的产生。因此，在建筑施工的过程中也应该高度的重视施工工艺水平，以能够确保建筑质量的提高，这同时也是保证施工人员自身安全的基本措施之一。

二、建筑结构设计中混凝土结构裂缝的控制对策

1、充分考虑原材料的合理选取

设计者应当根据设计建筑方案的具体要求，充分考虑建筑物个性特征，在原材料选取方面摆脱目前普遍存在的好高骛远和急功近利思想―― 当下，设计领域存在一个误区：很多设计者认为自己的设计方案必须通过最好的建筑材料才能在效果上达到其预期的完美状态。其实不然!很多建筑必须根据其自身特性，选择最适宜的建筑材料，正所谓“只选对的，不选贵的”。

2、防止因温差产生裂缝的有效措施

在对整个建筑的高度进行结构设计时，要将屋面尽可能控制在相同的标高。一旦错层的房屋出现结构设计中，就需要在错层的部位设置墙构造柱，主要在所有横、纵墙的相交处进行设置。为了有效预防温度裂缝的产生，需要在结构中设置圈梁。圈粱以及墙构造柱连接在一起，就构成了纵向以及横向的框格，这些框格可以约束各片墙体，这样就可以使墙体保持一个整体的箱形结构，不仅改善了砌体的抗裂能力，而且极大的提高了砌体的受力性能。此外，微膨胀混凝土的应用也能有效抵抗温度裂缝的产生，但是需要准确控制配合膨胀混凝土的比例，将它的后期养护做好，这样做可以减轻以及避免屋面板产生温度裂缝。同时，在建筑结构设计时，将微膨胀剂加入到超长建筑的混凝土时，必须要谨慎，原因是混凝土内部的膨胀率会因微膨胀剂的加入而产生很大的离散性，将会很难控制伸缩缝设置间距与微膨胀剂的添加剂量间的定量关系，给设计造成了一定的困难。在实际工程中，加入微膨胀剂后，要结合一定措施来进行验算，比如增加加强带以及后浇带，才可以在超出规范限值的情况下使伸缩缝的间距扩大。砖墙、屋面板以及圈梁的温度变形都会导致裂缝出现。顶层砖墙的裂缝程度会受到屋面保温层的效果好坏的直接影响。因此，一定要根据热工要求设计屋面保温层。对于保温屋面，也要依据规范要求，确定保温材料的施工方法，同时要适当加大保温层厚度，实现保温效果。

3、科学进行建筑平面设计

在设计建筑平面时，应当保持平面的规则状态，以防止出现异常问题。当平面有凹口时，应当在边缘位置拉梁，并对周边楼板的厚度予以加厚，并添加配筋。另外，对房屋长度的控制必须严格依照标准进行，当长度超出部分不是很多时，可在其中间部位设置收缩后浇带间距保持在30米，以在墙、梁、板之间形成良好的搭配；而如果超出部分稍长，则需要进行变形缝的添加。当主楼与周围其他建筑的高差较大时，应当在建筑之间设置后浇带或沉降缝，以对因基础沉降而产生的裂缝形成有效控制。

4、严格限制构件的厚度

在进行建筑结构设计时，要求能够准确掌握钢筋锚固及其耐久性，并严格控制现浇构件的最小厚度，一般来说要控制在L30～L35，L是板的计算跨度，在民用建筑中要求将该数值不超过10cm。但是，在施工时，应当结合工程的实际情况选择合适的厚度，根据构件的具体情况合理选择，以保证建筑的各项指标都保持在有效范围内。

5、 科学选用混凝土的强度等级

如果混凝土拥有较高的强度等级，那么就需要更多的水泥，水灰比也会越大，也就越有可能导致裂缝的出现。现浇板由于具有较大的平面尺寸，其强度等级通常不应该超过C30，现浇梁与楼板的混凝土强度等级应该保持一致。如果墙与柱的混凝土强度等级超过板和梁，那么节点核心区的混凝土强度等级应和柱和墙保持一致。

6、 合理进行配筋设计

为了有效控制构件的裂缝宽度，可以适当提高构件的配筋率。《混凝土结构设计规范》中，对于不同的板与梁的构件的配筋率和钢筋间距做出了具体的要求，配置板的受力钢筋，应以选择具有较小的直径和较密间距为原则，以减小构件的裂缝。因此，构件的配筋与间距设置必须严格按照规范中的相关规定予以确定，只有这样才能对混凝土结构的裂缝进行有效控制。而且，建筑的屋面传热系数应该保持在1．0W／(m2．K)以内，并对屋面板的结构进行双层双向配筋，另外可以拉通板的支座负筋对无负筋的板面区域进行处理，或者在板无负筋的区域配置双向钢筋，并搭接在板负筋上。

总之，为了有效防止建筑物裂缝的出现，保证建筑物整体质量，我们必须高度重视在建筑结构设计中出现的裂缝问题，在建筑施工应该做到科学设计、合理施工、注重细节、严把监督关，并使用科学的养护手段实现建筑物质量实现质的飞跃。

参考文献：

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