基于房屋建筑结构设计的现浇混凝土裂缝控制的探析

黄徽岳

摘 要：为了深入探讨房屋建筑结构设计的现浇混凝土裂缝控制，文中从以下角度进行了现浇混凝土建筑结构设计中裂缝控制措施分析：混凝土结构的概念设计、结构计算方法、楼面整体性及其水平刚度现在结构计算等方面，进而给出了房屋构造设计中的裂缝控制的具体措施。

关键词：房屋建筑；结构设计；现浇混凝土；裂缝控制

1 现浇混凝土建筑结构设计中裂缝控制措施

在实施方案制定和施工图设计阶段时，相关人员需要考虑到裂缝的问题，应根据建筑结构的具体情况采取相应能控制裂缝的措施。要以抵抗为原则，从结构的各个方面着手抵抗各种荷载作用，一定要避免荷载裂缝超出相应规范中规定的范围，另外，建筑结构的抗裂性和变形性以及规范中对承载力的要求都要达到。处理因构件变形而出现的裂缝可以结合抗放原理。抗可以适当加强构件一些部位的配筋，加强配筋就意味着混凝土的弹性拉伸变强，可以一定程度上改善混凝土的塑性和变形等问题。混凝土本身具有收缩变形的属性，上面也提到加强配筋可以使混凝土的抗裂性有所提高，但是拉伸裂缝数量也会因配筋的加强而变多，若变形到一定程度时，一味的加强配筋只会使裂缝可能超出规范规定的限定范围，反而会产生反作用。若使用抗原理来控制裂缝作用不大或者成本较高时，则可使用放的原理，根据现有的规范中的规定，可适当的留有伸缩缝和沉降缝。抗放结合主要针对结构变形影响比较大的情况，施工阶段设后浇带，当变形基本完成后，再浇筑后浇带，将这些结构整合在一起，改善还在施工中的收缩和变形情况，具体操作如下：

1.1 混凝土结构的概念设计

要控制混凝土建筑结构设计中裂缝，概念设计起着决定性的作用，概念设计可体现设计人员的设计思路，各个构件和整体结构存在着密切的联系，可以利用这种关系快速有效的比较和选择整个结构体系。用整体概念来构思整个结构体系是结构工程师的主要工作，另外，基本构件具有力学属性，在总体结构中也充分体现了它的作用，凭借概念设计和创新可以制定出一个经济有效的整体结构方案。

1.2 设计概念

1.2.1 结构电算中的设计概念。可以看到目前建筑工程中对结构的分析都是通过计算机来实现的，结构电算中，数据检查、判断计算结果、程序选择以及应用分析等对人的判断力有一定的要求。程序选择就是对程序进行判别，看它的计算原理和适用范围与实际设计情况是否符合。而应用分析是对结构的具体情况的判别，例如变形、配筋和周期等方面的计算正确与否，有无按照相关规范进行。设计概念正确与否都关乎着以上的判断。程序选择的常用方法包含以下几方面内容：其一，遵照各榀的抗侧力结构受荷面积进行分配；其二，遵照各榀的抗侧力结构刚性强度单向协同工实施分配；其三，依据全部抗侧力的结构刚性强度双向协同进行分配；其四，遵照三维杆件对空间进行分析。

1.2.2 结构计算方法。要简化结构计算模型，简化程度取决于计算程序，应根据实际受力情况来简化计算模型，如结构构件的刚度、约束、连接和荷载等特性，真实的简化模型应符合假设的力学模型。例如：在假定架构的弹性精力时，需要在纵向荷载及风荷载的作用下，假定建筑物处于正常情况下的弹性；如果在遇到地震情况时，抗震设计需要满足构件与结构的弹性需求，所以，对于高层浇筑来讲，其位移计结构内容通常遵照弹性的方法进行计算，并不考虑结构弹性情况下导致的内力分布。

1.2.3 楼面整体性及其水平刚度现在结构计算。分配侧向荷载主要两方面考虑：各榀抗侧力结构和所有抗侧力结构。具体用什么方法对楼面结构进行计算，要看楼面的整体刚度，柔性楼面应根据各榀抗侧力结构的受荷载面积计算，半刚性楼面应根据各榀抗侧力结构的刚度单向协同工作计算，刚性楼面则应根据所有抗侧力结构的刚度双向协同工作计算。水平力传递的主要构件是楼板，程序计算中一定要根据实际情况来选择简化模型，设计人员要根据楼面结构构件的具体情况对楼面刚度大小进行判定。单向及双向空间的协同工作都是建立在假定楼面本身的平面刚性强度无限大，而不需要考虑平面以外的刚性强度，认为楼面处在平面中不会出现剪切形变与弯矩形变，仅做刚性运动，那么，全部的抗侧力结构处于每层楼面的三个自由度，也就是横纵水平位移计扭转角。从而降低了所需掌握的未知数，简化了计算。

1.2.4 其它。在进行结构电算时，还要看实际情况折减计算的自振周期，要通过正确的设计概念去考虑到变形影响因素、梁端弯矩幅度变化、构件计算长度等问题，在设计计算结构时不能只一味的套用程序，或者根本就不做分析，不然会造成很严重和不可挽救的后果，因此，设计人员必须很严肃认真的对待。

2 房屋构造设计中的裂缝控制的具体措施

一直以来，房屋构造设计中的裂缝控制的主要措施是设计和构造，影响混凝土结构裂缝的因素主要是设计、配筋和设置缝。外形规则、刚度匀称、构件连贯的建筑物，不容易因温度和外力而引起变形，因此在设计时要对建筑物的体量和外形进行控制。适当的对分层较明显和地基土层区别很大的建筑物设置沉降缝和空间布置，为了控制裂缝的宽度和裂缝集中的问题，可在构件的某些部位适当的分布钢筋，结合抗放原则，合理的设置和控制裂缝。结构裂缝控制常见的设计构造措施如下：

2.1 建筑结构的平面布置最好比较规则，不要出现表面坑坑洼洼，或者形状容易出现变化的情况，适当的加厚凹进去的部位周围的楼板，加强配筋并设置拉梁。建筑物的长度应严格控制在设计规范中的规定范围内，若长度超出规范中规定的限值不多，可以讲收缩后浇带设置在房屋的中部，通常收缩后浇带的间距是三十米，靠近梁和楼板跨的中部，宽0.8米至1米，应将后浇带置于梁、墙、板之间，通过后浇带将三者分开，钢筋还是要连接。若长度超出规范中规定的限值很多时，就要设置变形缝了。如建筑的主体和裙楼的高度相差比较远的时候，为了控制基础沉降引起的裂缝，就要将沉降缝或者后浇带设置在建筑主体和裙楼之间。可以看得见的构件如：混凝土墙女儿墙、栏板、挡棚等，若横向长度大于十二米时，应设置间距小于或等于十二米的伸缩缝。若房屋的长度超过了四十米，为了使混凝土收缩应力和受温度的影响减小，可以设置后浇带在楼板的中间。

2.2 混凝土构件的厚度取决于钢筋的某些特性，现浇构件的厚度限值应予以限定，厚度计算与板的跨度S有关，适当的厚度应不小于S/35，通常民用建筑楼板内还埋有管线，其厚度一般要大于10厘米，因为在实际操作中，板子太薄容易产生裂缝而断裂，所以对于各个构件的厚度限值应给予相应的限定。

2.3 混凝土强度等级，所要用的水泥数量与选用的混凝土强度等级成正比，等级越高，所用水泥越多，水和水泥的比例也就越大，这样就容易产生裂缝，通常现浇板的强度等级最好是小于或等于30，这与其平面尺寸大有关，现浇梁的强度等级也是一样的。若梁板的强度等级小于墙柱时，那么梁柱交接点区域的混凝土强度等级和墙柱的一样，梁的混凝土强度等级与柱不一致时，节点处理方法如上。

3 结语

综上所述，在建筑工程结构设计中，要灵活的运用“抗”和“放”原则，才能有效的控制混凝土结构裂缝的产生。对建筑物进行合理的平面布局和空间布置，充分的考虑结构外荷载和次应力效应，通过正确的受力分析，采取合理的设计构造措施，才能保证结构裂缝宽度满足裂缝控制的要求，达到控制和减少裂缝的目的。