摘要：混凝土结构建筑的内在特殊性以及外在因素的影响，共同决定了其出现裂缝在所难免，而裂缝则是建筑物整体质量下降的主要原因之一。在建筑工程的建设中，结构设计是首位，因此要想保证设计的结构具有足够的强度和强度储备，就必须从建筑结构设计环节控制混凝土结构的裂缝问题。
关键词：建筑结构设计；混凝土结构；裂缝控制
1.建筑混凝土结构设计导致裂缝产生的原因
混凝土裂缝一般可以分为荷载裂缝和变形裂缝。在荷载作用下，结构的强度、刚度或稳定性不够而出现的裂缝称为荷载裂缝；由于温度、收缩、不均匀沉降等所引起的裂缝称为变形裂缝。建筑结构设计考虑不周从而导致混凝土结构出现裂缝的情况主要有以下几种：
1.1建筑结构设计计算准确性低，简化计算模型不准确，计算方式与实际受力状态不符，且结构构件的截面尺寸取值不合理、实际配筋值比计算值过于偏小，导致结构产生裂缝。钢筋的位置也要正确，保护层过大或过小都有可能导致混凝土开裂。
1.2设计中对结构缺乏整体考虑，未深入考虑整个结构的受力性能，未能充分考虑由基础的不均匀沉降产生的附加应力，导致上部结构开裂。
1.3混凝土材料及配合比：配合比设计不当，直接影响混凝土的抗拉强度，是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素也是互相影响的。
1.4没有充分考虑构件的收缩变形，忽视了结构构件间的变形协调问题。盲目使用高强度等级混凝土，使水泥用量增加，加大了混凝土的收缩量，加大了开裂的几率。收缩是混凝土的一个主要特征，对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展，则有可能引起结构的开裂、变形甚至破坏。
1.5未充分考虑温度应力的作用，使结构产生裂缝。混凝土内的水泥在水化反应过程中散发出大量热量是混凝土升温，并与外部气温形成一定的温差，从而产生温度应力，其大小与温差有关，并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。由温度应力导致裂缝的现象在大体积混凝土结构及超长结构中表现尤为突出。
2.建筑混凝土结构裂缝的危害
从上述分析可知建筑混凝土结构的裂缝是多方面的因素造成的，各种不同因素形成的裂缝对建筑本身的危害也存在区别。带裂缝的混凝土结构存在的危害主要表现在：会影响结构的正常使用，降低结构的强度，降低结构的刚度，影响结构的承载能力，降低混凝土的抗剪能力，混凝土保护层开裂引起钢筋的锈蚀，引起装饰面层的开裂从而影响饰面的美观。裂缝问题是每个建筑工程中无法避免的，只能将其控制在一定范围内，减少对建筑工程质量的影响，因此必须按照相关规范要求从建筑结构设计的角度做好裂缝的控制。
3.建筑结构设计环节裂缝问题的控制措施
3.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.2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。
3.3提高结构自身承载力
在结构设计过程中，有时虽然梁板的承载力和挠度均在规范允许之内，但相对承载力较小，挠度较大，这便容易引起因为挠度偏大而产生的结构裂缝。这种情况须加大梁截面或板厚、提高结构配筋率以提高结构的强度储备来控制裂缝的产生。长期来讲，由于混凝土自身随时间的强度劣化和环境对混凝土的风化和侵蚀，混凝土结构的承载力会逐渐降低；由于承载力的降低会引起混凝土的开裂。因此，混凝土结构设计时，要考虑到混凝土的劣化，混凝土强度必须有一定安全储备，才能保证结构有足够的安全性和耐久性。
3.4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。
3.5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。其次，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。另外，四边嵌固的现浇楼板，板的收缩受双向约束，宜在板的4大角产生45°的裂缝，中部产生贯穿裂缝，在房屋屋面板阴阳角变形应力集中的地方，宜增设双层双向间距100mm的配筋，其范围为板跨度的1/4，或增设510mm放射钢筋。
3.6洞口和管线放置
在楼板中埋放管道线路的时候还应该在其上部部放钢丝网片，同时管道线路的半径应该小于楼板厚度的1/3，管道边缘与楼板的距离应该大于26毫米，另外要在管线有重叠交叉的地方采取绝缘措施，避免直接叠放。在楼板的洞口要采取相应的强化措施，洞口尺寸要小于350毫米，钢筋不能穿过洞口，同时要在洞口周围设置钢筋以强化其结构强度。另外在主梁中间位置的洞口，要分散布放在拉力较弱的地方，同时也需要在洞口旁边增加倾斜钢筋来箍住洞口。
结束语：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，混凝土裂缝产生的原因也很多，在结构设计过程中就需要根据不同的结构形式和不同的结构构件预判可能出现的裂缝，再根据不同的可能出现的裂缝采取相应的预防措施。因此这就要求相关设计人员要重视混凝土结构的裂缝问题并采取正确的预防措施，以此保证建筑物的承载能力、安全性和耐久性。
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论文作者:高青松
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/14
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 结构论文; 建筑论文; 混凝土结构论文; 构件论文; 强度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第3期论文;