【關鍵詞】結構設計；現(xiàn)澆混凝土；控制

　　

　　從長期的建筑施工狀況看，我國的建筑施工普遍存在著各種結構裂縫問題，其對于整個項目工程質(zhì)量有著重要的影響。為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，需要采取多項措施進行處理，這樣才能保證裂縫有效處理。造成混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，主要有材料、設計、施工和溫度等。此次研究從結構設計方面進行分析，以掌握好裂縫處理的有效策略。

　　1 現(xiàn)澆混凝土建筑結構設計對裂縫控制的策略

　　裂縫對于建筑結構的影響是眾人皆知的，但在處理裂縫時必須要從早期環(huán)節(jié)開始，這樣才能有效控制裂縫的形成。工程單位應在設計的方案階段和施工圖階段則要樹立較強的裂縫意識，根據(jù)工程具體情況制定處理方案。

　　遇到荷載裂縫時則要把裂縫大小控制在有效范圍，需選擇“抗”的方法，從計算、構造上保證混凝土結構的有效強度，這樣可以避免各類載荷造成的質(zhì)量問題。遇到變性裂縫時則需選擇“抗”或“放”的方法，“抗”主要是對結構構件的某些部位從構造上添加配筋，配筋可提升混凝土的彈性極限拉伸，對混凝土的塑性變形加以約束。適當增強配筋能改善混凝土內(nèi)部結構的性能，例：在梁側(cè)增加縱向鋼筋，屋面板角部和跨中上部的地方添加雙向鋼筋網(wǎng)，對磚混結構的樓面板設置圈梁，能夠加強混凝土結構抵抗變形裂縫的能力�；炷�土板發(fā)生收縮變形后，盡管通過添加配筋能有效地提高混凝土的抗裂性，而配筋數(shù)量的增多會影響到裂縫的處理性能。若收縮變形較大時，隨意增設配筋則難以維持裂縫寬度處于有效控制范圍內(nèi)，這樣會使得整體結構性能受到約束。而選擇“抗”的原則控制裂縫則需要投入更大的成本，且這類方法處理裂縫的效果不是很好。此時，則要換成“放”的方法進行處理，即合理的設置伸縮縫、沉降縫和滑動層。根據(jù)國家標準制定裂縫處理方案。

　　對于變形因素影響較大的結構，采用“抗放”結合的原則，在施工時設置后澆帶，在完成大部分變形后，再對后澆帶進行澆筑，使結構形成整體，來抵抗尚未完成的收縮和沉降變形，具體在如下幾個方面進行：

　　1.1 混凝土結構的概念

　　混凝土結構概念設計在混凝土結構裂縫控制中起著重要作用，設計的思路可通過概念設計來實現(xiàn)，發(fā)揮和利用結構總體體系與各基本構件之間的關系，能迅速、有效地對總體結構體系進行構思、比較和選擇。結構工程師在項目中的任務就是用整體概念來設計總體結構體系。同時，基本結構構件的力學性能又在整體結構中起著重要作用，通過概念設計和創(chuàng)新，可獲得受力明確、抗裂性能良好、造價較低的結構總體方案

　　1.2 設計概念

　　概念設計可以創(chuàng)造一個性能良好、安全和經(jīng)濟的結構總體方案。設計概念，是指在施工圖階段，對工程結構計算所需的材料性能、力學知識和結構分析方面，必須有一個正確的概念，這對實現(xiàn)總體設計方案，確保施工圖設計質(zhì)量是至關重要的。

　　1.2.1 結構電算中的設計概念：

　　現(xiàn)在的結構分析都借助于計算機，在電算過程中，除了數(shù)據(jù)檢查和計算結果的電算判斷外，結構計算的程序選擇和應用分析，也是非常重要的人為判斷環(huán)節(jié)。程序選擇是指判別程序的計算原理及適用范圍是否符合實際工程設計的情況。應用分析是指判別結構周期、變形、內(nèi)力和配筋的計算是否正確及滿足有關設計規(guī)范的規(guī)定。這些判斷均與設計概念是否正確密切相關。

　　1.2.2 結構計算方法：

　　結構的計算模型要進行必要的簡化，簡化程度與計算程序有關。簡化模型要盡量符合真實受力情況，包括結構構件的空間布置、荷載的分布、結構構件的剛度、形式、約束、連接、位移變形特征等，實際結構的簡化模型應與軟件假定的力學模型相符。

　　1.2.3 樓面整體性及其水平剛度：

　　現(xiàn)在結構計算在考慮側(cè)向荷載分配時，主要有3種方法:(1）按各榀抗側(cè)力結構的受荷面積進行分配。(2）按各榀抗側(cè)力結構的剛度單向協(xié)同工作進行分配。(3）按所有抗側(cè)力結構的剛度雙向協(xié)同工作進行分配。

　　具體采用那種方法進行計算，和結構的樓（屋）面的整體剛度有關，剛性樓（屋）面應采用（3）進行計算，半剛性樓（屋）面應采用（2）進行計算，柔性樓（屋）面應采用（1）進行計算。樓（屋面）板是傳遞水平力的主要構件，程序計算中采用的簡化模型，必須符合實際情況，樓面剛度的大小，應根據(jù)樓（屋）面結構板的厚度、配筋、開洞和錯層情況，經(jīng)過設計者用概念來判定。

　　1.2.4 其它:

　　在結構電算過程中，還應根據(jù)具體情況，對結構計算的自振周期進行折減。對軸向變形和剪切切變形的影響，現(xiàn)澆樓（屋面）板對樓面梁慣性矩的系數(shù)增大，梁端彎矩調(diào)幅，柱構件的計算長度等問題的考慮，都必須建立在正確的設計概念的基礎上，不可盲目套用程序或不做分析按計算結構進行設計，否則后果不堪設想，應引起設計人員的高度重視。

　　2 房屋構造設計中的裂縫控制的方法

　　2.1 結構裂縫設計

　　2.1.1 平面布置：

　　設計建筑平面時要保持規(guī)則狀態(tài)，防止平面出現(xiàn)異常變化。當平面出現(xiàn)凹口時，則要對凹口處邊緣添設拉梁，凹口周邊的樓板要增大厚度且添設配筋。對房屋長度的控制要嚴格按照標準進行，當長度超出標準范圍且超出較小時，可對中部設置收縮后澆帶。后澆帶之間的距離在30m，位置在梁和樓板的1/3跨處，寬度在900mm左右。徹底分開后澆帶應將梁、墻和板，鋼筋之間要保持良好的搭配。在房屋長度超出標準范圍且超出較大時，則要添加變形縫。若建筑物群房和主樓之間的高差值較大，則需要對中間部位設置沉降縫或后澆帶，以此縮小由基礎沉降造成的裂縫。

　　針對外露的相關構件，在水平長度大于12m后要添加伸縮縫，間距需小于12m，如：掛板、欄板、檐口、雨棚等。若房屋長度超過40m時，則需在樓板中部添加后澆帶，以此降低混凝土收縮應力及溫度影響。而磚混結構需把單元分戶墻下的樓板斷開澆筑。鋼筋切斷，圈梁不斷開，配筋構造見圖1。

　　

　　圖1分戶墻下斷板構造

　　2.1.2 構件厚度：

　　設計時要把握好鋼筋錨固和耐久性等方面的內(nèi)容，嚴格限制現(xiàn)澆構件的最小厚度，而現(xiàn)澆板板厚最好控制在≥L/30～L/35（L為板的計算跨度），通常對于民用建筑不要控制在100mm以上。從當前的施工作業(yè)狀況看，板厚較薄時則會造成收縮裂縫，這就需要施工人員根據(jù)具體的構建狀況進行處理，保證各類建筑指標在有效范圍內(nèi)。

　　2.1.3 混凝土強度等級選用：

　　混凝土強度等級越高，水泥用量就越多，水灰比越大，出現(xiàn)裂縫的可能性更大�，F(xiàn)澆板因其平面尺寸較大，一般現(xiàn)澆樓板的強度等級不宜大于C30，現(xiàn)澆梁與樓板的混凝土強度等級宜一致。當柱和墻的混凝土強度等級高于梁和板時，節(jié)點核心區(qū)的混凝土強度等級應與柱和墻相同，梁和柱混凝土強度等級不同時節(jié)點的做法見圖2。

　　

　　圖2 梁柱節(jié)點混凝土的強度處理

　　2.1.4 配筋設計：

　　適當?shù)奶岣邩嫾�的配筋率，對控制構件的裂縫寬度很有效。在《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010.2002）中，對受拉鋼筋的最小配筋率作出了明確規(guī)定：0.2和45ft/fy中的較大值。對梁和板等不同構件，規(guī)范對其配筋率和鋼筋間距都有明確規(guī)定，對板的受力鋼筋的配置，宜選用直徑較小間距較密為原則，這樣可以相對減小構件裂縫。所以嚴格按規(guī)范的規(guī)定進行構造配筋和設置間距（包括受力和構造配筋），對混凝土結構的裂縫控制起至關重要的作用。

　　建筑的屋面?zhèn)鳠嵯禂?shù)宜≤1.0W/（m2.K），屋面板的結構配筋宜采用雙層雙向配筋，對板面無負筋的區(qū)域，可以將板的支座負筋拉通，也可以在板無負筋的區(qū)域配置雙向鋼筋網(wǎng)，與板負筋搭接。

　　四邊嵌固的現(xiàn)澆樓板，板的收縮受雙向約束，宜在板的4大角產(chǎn)生45°的裂縫，中部產(chǎn)生貫穿裂縫，在房屋屋面板陰陽角變形應力集中的地方，宜增設雙層雙向間距100mm的配筋，其范圍為板跨度的1/4，或增設5Φ10mm放射鋼筋。

　　2.1.5 管線和洞口布置：

　　當樓板中有預埋管線時，應在管線的上面布置鋼絲網(wǎng)片，板中的預埋管線直徑不得大于板厚的l/3，且不應超過50mm，管壁至樓板上下邊緣的凈距不應小于25mm，板中預埋的管線在交叉時，應采用線盒，不應將管線交叉疊放在一起。當樓板上有開洞時，洞口周邊必需做必要的加強措施，洞口尺寸≤300mm時，板內(nèi)鋼筋應從洞口繞過，不得切斷；當300mm﹤洞口尺寸≤1000mm時應設洞邊加強筋；當洞口尺寸﹥1000mm時，應在洞口邊增設邊梁。

　　當剪力墻的洞口尺寸≤800mm時，為防止剪力墻的小洞口角裂，應沿洞口周邊進行水平筋和縱向鋼筋的補強，并加設斜筋，配筋構造；當剪力墻的洞口尺寸﹥800mm時，應在洞口兩側(cè)配置邊緣構件，洞口上下邊緣宜配置構造縱向鋼筋。

　　當在梁腰上預留孔洞時，應盡可能布置在拉力和剪力較小的部位，梁跨中的2/3范圍內(nèi)，梁高中間的1/3范圍內(nèi)，且洞口周邊增設箍筋和斜筋。

　　3 結語

　　總而言之，建筑行業(yè)施工時常會遇到裂縫問題，這就需要施工人員對整體混凝土結構采取有效的處理措施，保證裂縫問題得到有效解決，這樣才能維持正常的建筑結構性能，對混凝土裂縫的處理也是保證建筑項目創(chuàng)造經(jīng)濟價值的基礎。

　　

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