论建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制.doc

1、1论建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制【摘 要】随着我国经济社会的发展，在建筑工程中现浇混凝土结构得到了大范围的应用。但现浇混凝土裂缝问题不断出现，直接制约着建筑结构设计的发展.本文对建筑结构设计中裂缝产生的进行了分析,并提出了相关的控制措施和预防措施。以供参考 【关键词】建筑结构设计现浇混凝土 裂缝控制 中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号： 一前言 现浇钢筋混凝土结构在我国建筑工程中得到广泛的采用，在建筑工程中遇到的混凝土裂缝问题越来越多。 本文主要从结构设计方面来讨论，以控制裂缝的发展和减小裂缝的宽度。并提出了相关的控制措施和预防措施。希望对建筑结构设计有所帮助。 二现浇

2、混凝土结构设计概述 1.混凝土结构概念设计。在裂缝控制中，混凝土结构的概念设计有着重大影响。概念设计可以帮助快速确定设计方法，并充分利用各个基础构件与整体结构体系的关系，快速思考和选择总体结构。因为基础构件的力学特性对整体建筑结构有重大影响，可以通过概念设计的创新来得到稳定性和抗裂性都很好的总体结构方案。 2 设计概念。概念设计可以创造经济安全的总体结构方案不同，设计概念通过在施工图纸设计过程中，认真把握对工程结构计算需要的2力学理论和材料特性的概念，确定优良的图纸设计和总体设计方法。 （一）结构电算法的设计概念。计算机在现在的结构分析中已经不可或缺，计算结果和数据检查都需要电算，但是应用分析

3、和程序选择还需要人力进行重要判断。应用分析是指判断结构内力和变形的计算是否正确。程序选择是指对程序的原理和运用范围进行判断，比较是否符合工程设计要求。 （二）结构计算方法。结构计算的方法是通过建立模型，然后依据计算程序简化模型，使模型适应其实际的使用环境。结构的荷载布置和刚度以及连接特性都是模型必须包含的。简化模型的最终实际特性要一致于软件模拟的模型。 （三）楼面水平强度和整体性结构。现在结构计算在考虑侧向荷载分配时，主要包含三个方面：刚度单向协同、刚度双向协同和受荷面积。结构楼面的总体刚度决定了计算方法的选择。同时，楼面刚度需要依据楼面配筋和厚度等情况进行判断。 （四）其它。在结构电算过程中

4、，还应根据具体情况，对结构计算的自振周期进行折减。对轴向变形和剪切切变形的影响，现浇楼（屋面）板对楼面梁惯性矩的系数增大，梁端弯矩调幅，柱构件的计算长度等问题的考虑，都必须建立在正确的设计概念的基础上，不可盲目套用程序或不做分析按计算结构进行设计，否则后果不堪设想，应引起设计人员的高度重视。 三现浇混凝土结构裂缝控制分析 控制裂缝的意识必须贯穿在建筑设计和施工的整个过程中，并且采3取必要的工程措施来控制裂缝的产生和扩大。 1 荷载裂缝的控制分析。在工程设计施工中，必须把荷载裂缝控制在工程规范允许的最大限度内，可以通过在设计计算和构造上运用“ 抗” 原则，来抵消结构内部的多种荷载效应，使其既能够

5、满足承载力要求，又能够满足抗变形和抗裂要求。 2. 变形裂缝的控制分析。在处理由于变形而引起的裂缝，在采用“ 抗” 原则基础上还可以采用 “ 放” 原则。 “ 抗” 原则主要是通过在建筑结构中合理的强化配筋来提高混凝土的整体弹性，从而有效缓解混凝土结构的变形。同时，强化配筋，还可以提高建筑的抗裂性，如可以在屋面板角部位和横梁侧面合适的增加钢筋数量来提高整体结构的稳定性和抗裂性。但是“ 抗” 原则也有相应缺点。当混凝土变形一定时，适量的增加钢筋能够固化结构，但是过量的增加钢筋却会导致收缩裂缝大量产生；当混凝土收缩变形过大时，过多的钢筋不仅不能控制裂缝宽度，反而扩大裂缝宽度。当“ 抗” 原则效果不

6、好时，应采用 “ 放” 原则。在设计过程中，应该严格按照国家建筑规范，合理布置沉降缝、伸缩缝和滑动层。在一些混凝土结构中，导致变形的因素较多并且对结构影响很大，此时应采取“ 抗放” 结合的方式。通过在施工中设置后浇带，待大部分变形完成后，对后浇带浇灌以形成结构整体，来抵消各种变形。 四现浇混凝土结构裂缝控制的具体措施 控制混凝土结构裂缝普遍采用设计和构造两种措施，其对结构裂缝大部分表现在构造缝布置和配置钢筋等方面。在设计过程中，要主要考4虑建筑结构的尺寸 和体量，并尽力使构件不断续，以减少温度对变形的影响。同时对于高度相差太大的建筑要通过布置沉降缝和钢筋来减小裂缝宽度，综合利用“ 抗” 和“

7、放” 的原则来控制裂缝。 1 结构的平面设置。在建筑结构的平面设置上，应该主动避免凹口产生，若出现凹口应立即在四周牵引支梁，并且加厚楼板和布置钢筋以固化平面。另外，应该在规范范围内设置房屋长度，若出现长度过长，可通过布置收缩后浇带和变形缝来解决。一般建筑物主楼和群房高度相差很大，此时可以通过设置后浇带和沉降缝来缩小建筑结构裂缝。 2 混凝土构件厚度。在建筑结构中应该要对耐久性和钢筋锚固进行着重分析，从而限制现浇构件所应取得最小厚度。一般来讲，现浇板的厚度应该大于 L/32，在考虑楼板内部管道半径的作用后民用建筑的相应指标应该大于一百毫米。依据实践可知，收缩裂缝一般在楼板厚度较小时出现，不同的构

8、件应该设置相应的最小厚度值。 3.混凝土强度等级。水泥总量随着混凝土的强度级别的升高而增加，水灰比也相应的增大，裂缝出现的可能性也越大。由于现浇板的平面一般来说比较大，其所用的混凝土强度级别最好小于 C30。同时楼板和现浇板的混凝土所选等级应该相同。而当板和梁的混凝土级别小于墙和柱时，结构核心部位所用混凝土级别应该与墙和柱一致。 4配置钢筋设计。根据实际需要，合理增加构件的配筋率可以有效减小裂缝宽度。在相关工程规范中，钢筋间距和配置钢筋比率在不同构建中都得到了明确规定，主张采用钢筋间距较小原则。在实际建筑工程中，应该严格按照相关工程规范来设置钢筋间距和配置钢筋。在建筑结5构的楼面板应该选用双向

9、双层来配置钢筋，特别在一些没有钢筋连接的部位要配置钢筋来将楼板支起，一般是采用双向钢筋网来配置钢筋。 5 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。 五在建筑结构设计中如何预防现浇混凝土裂缝 造成现浇钢筋混凝土开裂有设计原因、 施工原因、材料原因， 现仅从设计方面进行探讨。 1.结构设计方面原因 （一）建筑结构的功能必须满足两种状态的要求: （1）承载力极限状态， 以保证结构不产生破坏， 不失去平衡， 不产生破坏时过大变形， 不失去稳定。 （2）正常使用极限状态， 以确保结构不产生超过正常使用状态的变形、 裂缝及耐久性、 振动及其它影响使用的极限状态。目前人们对第一极限状态已给于足够重视并严格执行， 而对第二种极限状态却经常被忽视。