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土建工程结构设计与裂缝防治

发表时间：2021/5/10 来源：《基层建设》2021年第1期作者：兴仁伯

[导读] 摘要：近年来，伴随我国建筑工程行业的快速发展，人们对于建筑工程的建设质量也提出了更高的要求。

        沈阳市热力工程设计研究院辽宁沈阳 110000
        摘要：近年来，伴随我国建筑工程行业的快速发展，人们对于建筑工程的建设质量也提出了更高的要求。在建筑工程建设中，结构裂缝是较为常见的质量问题之一，其对建筑的安全性和美观性都造成了较大影响。这就要求设计人员不断强化设计方案的优化，减少裂缝问题的出现。鉴于此，文章首先分析了建筑结构设计裂缝的主要危害，然后提出了具体的控制策略，以供参考。
        关键词：建筑结构；裂缝危害；优化策略
        1建筑结构设计中混凝土裂缝的主要危害
        1.1破坏混凝土结构，严重时造成建筑物崩塌
        建筑一旦出现裂缝，就容易使水分沿着裂缝进入建筑内部，如果此时再加上极端天气的影响，如冷冻灾害的发生，裂缝内的水分就会遇冷结冰，体积变大，在裂缝内膨胀，对裂缝产生向外的扩张力致使裂缝宽度和深度继续加大，破坏了混凝土的结构。如果不及时修复任其发展就会形成有害裂缝，有害裂缝会严重影响建筑的结构性能、使用功能和耐久性，严重时直接造成建筑物崩塌，对社会和人们的人身财产安全构成威胁。
        1.2致使钢筋锈蚀，破坏混凝土的粘连性
        在钢筋混凝土建筑物中，钢筋处于混凝土的包裹之中，一般不容易锈蚀，并且由于混凝土的pH值呈弱碱性，对钢筋还起到一定的保护作用。但混凝土结构裂缝的出现致使钢筋和混凝土结构发生分离，钢筋失去混凝土的碱性环境的保护，与水分、空气接触，特别是在湿度比较大的环境下，加速了钢筋表面的锈蚀，进而影响混凝土结构的性能和耐久性。另外，钢筋的锈蚀也会反作用于混凝土裂缝，锈蚀会减弱钢筋和混凝土的粘连性，容易沿着钢筋走向形成更大的裂缝，再加上水分、空气的作用，钢筋锈蚀程度加深，彻底失去对建筑物的支撑作用，如果不能及时发现并采取有效措施进行补救，将会直接导致建筑物的倒塌。
        2建筑结构设计裂缝防治措施研究
        2.1注重混凝土材料质量控制
        在混凝土施工中，材料配置是影响施工质量最为关键的环节。通过科学的配比也可以保障材料的稳定性，同时在配置出高品质的材料才能提供更好的安全保障，配置过程中主要通过几方面的严格控制。在实施混凝土浇筑工作时，做好控制混凝土配合比是非常重要的。在计算混合比时，计算的准则主要基于其基本性质，技术要求和原料的用途，以达到控制混合比的目的。施工前，施工人员必须按照一定的要求检查质量检验报告和骨料，水泥添加剂，矿物添加剂等材料证书，并确保所有指标符合质量要求，之后这些材料才可以被允许进入施工地。工作人员在控制混合比例时，必须拥有监督机构颁发的认证材料，并结合批准的材料和文件来控制混合比例。如果混合比例未获批准，则严禁使用。如果原料的来源和种类发生变化，应结合原料试验的实际结果调整混凝土配合比，以获得真实有效的混合比参数，减水剂等，在使用中用粉煤灰与矿渣作为杂志的确保材料，以达到最佳的稳定效果。然而保障水泥的含量，在混凝土施工中，要确保安全性，就要对混凝土强度以及坍落度进行相应的技术处理，进行科学实验过程中增加其骨料含量减少水泥用料，保证混凝土强度与粘结度，从而达到最佳的粘黏效果。

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        2.2结构设计控制措施
        （1）建筑工程结构由于自身预应力、外部环境等方面的影响，很容易发生结构断面突变的情况。一般情况下，如果构件应力太过集中，就容易产生裂缝。因此，为了更好地避免裂缝的产生，可以使用梁板结构，并且提升梁板构件的强度及硬度，以有效减少应力突变带来的不利影响，也可以通过减少楼板开洞形成的细腰现象以减少裂缝的产生。（2）在进行房屋结构设计时，需要选择合适数量的钢筋配置，如果存在钢筋数量太少或者钢筋过大、过粗等不符合房屋结构设计的情况，那么后期很容易产生现浇混凝土裂缝。因此，在进行钢筋选择的时候，需要结合房屋结构设计的需求，并且选择合适的墙板、楼面等薄壁构件的钢筋配置。（3）在进行初步设计的过程中，需要考虑到混凝土产生裂缝的原因，很多情况下，混凝土裂缝是因为混凝土的收缩而产生的，因此，为了防止混凝土产生收缩的情况，需要在初步设计的时候，有计划性的使用补偿收缩的混凝土技术，即掺加合适分量的膨胀剂进行中和，避免出现混凝土收缩情况。（4）在初步设计的过程中，还需要将混凝土构件可能出现的各类收缩变形情况考虑在内。首先，在进行初步结构设计的时候，需要做到科学、合理，具有可行性，并且从房屋结构的实际情况出发，进行相关的计算，设计出一套兼具实用、合理、有效的实施方案，确保施工的顺利开展。同时，需要注意的是，在进行房屋结构设计的时候，需要确保房屋建筑结构具备足够的承载力，可以有效应对裂缝、变形等情况。其次，需要针对房屋建设中出现的裂缝情况进行针对性的技术处理和设计，例如，对于混凝土结构中经常出现的裂缝，可以通过使用“放”与“抗”的原则，进行有效预防；其中，“放”的原则，释放或减少结构约束，减少结构在温度及收缩作用下产生的温度及收缩拉应力，也就是减少结构构件的相互约束，避免在结构中产生过大的应力，以达到减少裂缝的目的。此外，“抗”原则也是非常重要的，可以有效加强混凝土对抗变形、避免裂缝产生等性能，还可以提高其抗拉伸能力，对房屋建筑结构设计而言，是至关重要的。所谓“抗”原则，就是指通过在某些部位的构造上增加配筋，以加强混凝土的弹性极限拉伸程度，从而可以进行有效、灵活调节，应对因构件变形而导致裂缝产生的情况。可以通过增加配筋的方式提升混凝土结构的抗裂性能，通常情况下，为了有效避免房屋建筑结构出现裂缝，设计人员会在梁侧增加一部分纵向的钢筋，在屋面板角部增设相应的双向钢筋网，并在砖混结构的楼面板设置圈梁。需要注意的是，如果增加了配筋数量        ，那么产生收缩裂缝的可能性就会增加，所以，在进行房屋结构设计的时候，对于抗裂方法的选择应结合工程实际情况，从而达到最佳的设计效果。
        结语
        综上所述，建筑结构裂缝的出现不仅会影响工程的整体观感，同时也会降低建筑工程的防水性、抗压性等等基本性能，进而对建筑工程的安全、质量都产生极其不良的影响。因此，设计部门应不断强化对建筑结构设计出现裂缝的原因分析，并对结构设计方案进行完善，保证建筑工程设计方案的质量，进而为工程建设的顺利进行打下坚实基础。
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