建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策

建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策

段斯琪 中国建筑技术集团有限公司天津滨海新区建筑设计研究分院 天津市 300300

 摘要：在进行建筑结构设计时，应充分考虑混凝土浇筑效果，调整建筑工程混凝土结构浇筑过程中不合理的地方，确保建筑结构设计能够满足我国建筑行业综合发展需求。本文将对于建筑结构设计中现浇混凝土裂缝问题进行深入研究，结合建筑结构设计分析现浇混凝土出现裂缝现象的原因制定合理的控制对策。保证建筑结构设计中现浇混凝土结构质量安全，强化现浇混凝土结构在建筑整体中的作用效果。

        关键词：建筑结构设计；现浇混凝土；裂缝；控制对策

1现浇混凝土裂缝的分类

1.1温度变化引起的裂缝

         温度变化存在于早期现浇混凝土出现裂缝的环境中。一般情况下，这种情况的发生主要出现在缺少钢筋的位置。在施工工作完成后，存在多余的混凝土模板将会被拆除，放置在空气中，暴露在空气中的混凝土因强度低，内外温差相差较大而发生开裂。所以，在环境恶劣的季节和气候中，现浇混凝土出现裂缝这种问题的概率是非常高的。此外，现浇混凝土对温度的承受力也是随着施工环境的变化而不断变化。例如，在不稳定的大陆气候条件下，现浇混凝土出现裂缝的可能远比相对稳定的海洋气候条件出现的裂缝大，且这种现象也比相对稳定的海洋气候条件下更常见，更频繁。

1.2混凝土塑性收缩引起的裂缝

         混凝土塑性收缩是指当现浇混凝土浇注后仍处于塑性状态的现象。在这种情况下，钢筋和骨料的存在均会影响到混凝土自身的均匀沉降，加速了混凝土的垂直收缩，但相对水平收缩的速度较慢，从而导致混凝土的变形。出现塑性裂缝的状况，主要发生在混凝土硬化之前，而它的特点是会出现较深的裂缝和不规则的形状，从而阻碍了建筑物结构的功能，影响建筑物的质量和安全性。

1.3应力引起的裂缝

         应力裂缝是指混凝土结构受到外力的影响而产生的裂缝。通常情况下，混凝土结构中都存在一定程度的裂缝，而且这种裂缝的存在是被允许的。但是如果存在施工的质量太差，施工的环境不符合标准，混凝土负荷就会加大，而且未考虑到钢筋腐蚀或者因最初的设计错误不当，这些原因将会导致原本符合标准的混凝土裂缝程度持续扩大，从而导致最后超过规定的裂缝程度，产生不符合质量的建筑物。

2建筑结构设计中现浇混凝土出现裂缝的原因

        为保证建筑工程现浇混凝土裂缝问题能够得到有效解决，就需要相关人员从建筑结构设计的角度出发，找出建筑物现浇混凝土结构出现裂缝的原因，强化建筑结构设计人员现浇混凝土裂缝控制意识。在保证建筑物整体质量安全的同时，确保建筑工程现浇混凝土结构设计水平得以增强。

通过多项工程项目设计资料分析，了解到建筑结构设计中现浇混凝土结构出现裂缝的原因主要表现在以下几个方面：第一，在对建筑结构实施现浇混凝土浇筑时，所应用的现浇混凝土强度与建筑结构设计要求还存在一定差距。甚至在建筑结构中混凝土强度没有达到相应标准时就对其予以重压，无形中加大混凝土结构受力效果，继而导致建筑结构现浇混凝土部位出现裂缝问题。此外，建筑结构设计中现浇混凝土结构拆模时间不合理和支撑体系变形等多方面因素均会导致相应建筑结构出现质量问题。第二，由于建筑结构设计中应用的混凝土材料质量效果低下，一旦建筑物现浇混凝土结构受到自身重力的干扰，必然导致混凝土中固体颗粒下沉。现浇混凝土结构整体抗压能力下降，直接导致建筑物现浇混凝土结构出现变形和裂缝问题，影响现浇混凝土结构正常使用效果。第三，在建筑结构设计中发现现浇混凝土结构会受到温度变化的影响，也就是说建筑所处环境温度过高和过低都会导致现浇混凝土结构内外出现温差现象，继而导致现浇混凝土结构产生裂缝。此外，现浇混凝土浇筑工作完成后没有及时开展养护工作也会导致建筑结构内外温差过大，其根本原因在于混凝土养护多为洒水养护，在水与水泥相互接触时会释放大量热量，混凝土密实效果下降，继而造成建筑结构设计中现浇混凝土结构表面产生裂缝。

3 现浇混凝土裂缝控制措施

由于造成现浇混凝土阶段出现裂缝问题来自多方面因素, 下面主要从建筑结构设计阶段着手, 采取有效的措施对混凝土裂缝问题进行控制。

3.1 建立科学、合理地建筑结构设计理念

建筑工程中混凝土的结构设计中最为关键的就是整个混凝土的设计, 建立科学合理有效的混凝土设计概念, 可以避免整个建筑各个部分出现不必要的矛盾。与此同时, 还能够计算出整个建筑混凝土能承受的实际荷载极限值, 不仅能够满足规范要求的抗裂要求, 还能科学地节约建筑成本。为了能正确建立设计概念, 要从对建筑工程进行实地考察, 收集现场相关的有效数据与通过相关的计算软件对数据进行验算核对这两方面着手。

设计人员在这个阶段要综合分析多方面因素, 如结构配筋、变形验算以及结构力的分析。除此以外, 在建筑工程施工现场, 现场工作人员要加强施工监管, 要求技术人员严格按照设计施工图进行规范施工, 通过研究分析施工图纸, 预估施工阶段可能出现的构建部位以及容易出现裂缝问题的施工环节, 有效把控, 在加快施工进度的同时确保施工设计质量。

3.2 加强配筋力度

在建筑施工过程中配筋的合理设置可有效降低混凝土裂缝的发生概率, 依据GB50010—2010《混凝土结构设计规范》 (2015版) 的相关内容, 可得出最小的受拉钢筋的配筋率, 即0.2至45ft/fy中较大的数值。结合建筑工程实际, 合理选择配筋的设置, 能在很大程度上避免混凝土裂缝的问题。在建筑不同部位的建筑构件中, 配筋率往往会不同, 有一定的差别。因此, 以下主要从板、梁、后浇带方面进行分析:在进行板配筋设计中, 应严格把控配筋的数量, 如果配筋数量超出设计标准, 也经常会在施工阶段出现混凝土裂缝;在进行梁侧受拉钢筋配置设计, 需要在建筑砖混结构的楼面板上适当增设圈梁, 还需要在屋面的跨中上部等特殊部位, 结合规范标准要求加设双向钢筋网。结合实际工程, 提前做好后浇带预先设计。

配筋设计过程中需求遵循“抗放结合”的原则, 即当裂缝出现时增设受拉钢筋控制裂缝, 而到受拉钢筋作用不明显时可适量减少受拉钢筋的设计比例, 改用沉降缝、伸缩缝、滑动层、添加膨胀剂、增设膨胀加强带等模式, 预先设计后浇带, 当混凝土收缩完成之后再进行后浇, 然后促使混凝土裂缝现象得到良好的改善, 而添加膨胀剂及膨胀加强带则是通过增加混凝土密实度来减少收缩裂缝。

3.3 完善建筑平面设计

在建筑设计阶段, 要严格按照建筑平面布置适宜的原则, 避免建筑平面出现变形。科学合理地控制建筑房屋的长度, 科学地设置后浇带位置, 进而有效分离梁、板、墙, 减少混凝土产生裂缝, 如果建筑房屋的设计要求过长时, 可在合理位置设定变形缝;拉梁要设置在平面凹口位置, 还需要对其周边混凝土板适当调整板厚, 适当加强配筋。如果建筑的主楼高度与裙房在高度方面差异过大, 可在合理位置设置沉降缝, 避免出现不均匀沉降问题, 进而有效减少混凝土裂缝的出现。此外, 在建筑外部结构中, 对于以下结构部件, 如女儿墙、雨棚以及挂板等, 要科学设置水平长度, 可适当设置伸缩缝。

 4结束语

        综上所述，采取措施减少建筑结构设计中现浇混凝土的裂缝问题是十分必要的。这主要是因为，国家经济的平稳良好发展，离不开建筑行业这一主要经济发展支柱。并且，为保证建筑工程的使用效益质量，建筑结构中混凝土裂缝控制工作也是必须要进行的。当然，除了上述的平面布置、控制构件厚度和合理化配筋设计、控制混凝土强度和用量等措施外，建筑工程质量的管理者还需要从其他方面入手，积极地采取多种措施，进行相应问题的解决，进而保证建筑工程使用价值的有效实现。

        参考文献：

[1]熊翼.小议混凝土结构裂缝的成因及防范对策[J].江西化工,2011(4):126-127.

[2]皮孝建.试论房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].江西建材,2016(3):51-51.