王藍(lán)

【摘 要】 工業(yè)建筑中裂縫發(fā)展變化會(huì)引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性和適用性不同程度的降低，甚至破壞結(jié)構(gòu)構(gòu)件，給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)危害。本文通過(guò)系統(tǒng)分析和整理，找出了工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型和混凝裂縫之間的關(guān)系，分析各類裂縫的原因，找出了治理裂縫的方法。

【關(guān)鍵詞】 工業(yè)建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型；混凝土裂縫；裂縫處理

前言：

結(jié)構(gòu)裂縫是我國(guó)工業(yè)建筑施工中普遍存在的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)超大化、復(fù)雜化都增加了裂縫出現(xiàn)的幾率?；炷两Y(jié)構(gòu)裂縫一直是工業(yè)建筑施工的關(guān)鍵控制點(diǎn)，它不僅影響了項(xiàng)目工程的整體質(zhì)量，還給人們的生命安全帶來(lái)了隱患。

在結(jié)構(gòu)選型和施工過(guò)程中要采取有效措施減少裂縫數(shù)量和寬度，避免有害裂縫的產(chǎn)生，保證整個(gè)建筑工程質(zhì)量。工業(yè)建筑中，結(jié)構(gòu)裂縫的種類多，關(guān)乎到設(shè)計(jì)、材料、溫度、施工等，而且特點(diǎn)和形成規(guī)律各不相同。首先要選擇一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)形式，降低結(jié)構(gòu)約束程度。

1 工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型包括結(jié)構(gòu)體系的選擇，柱網(wǎng)的布置，梁的布置，剪力墻的分布，基礎(chǔ)的選型等。設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑物的性質(zhì)、高度、重要程度、當(dāng)?shù)氐目拐鹪O(shè)防列度、風(fēng)力情況等條件來(lái)選擇合適的結(jié)構(gòu)體系。是采用磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、框剪結(jié)構(gòu)、框支結(jié)構(gòu)、筒體，還是巨型框架、脊骨體系……選定結(jié)構(gòu)體系后，就要具體決定柱、梁、墻（剪力墻）的分布和尺寸等。工業(yè)建筑高度、規(guī)模、投資都在日益增大，加上影響結(jié)構(gòu)選型的各種綜合因素增多，都需要更加先進(jìn)、更優(yōu)化的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)相匹配。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型中選擇預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，輕鋼結(jié)構(gòu)和各種輕型空間結(jié)構(gòu)等輕型結(jié)構(gòu)能夠在一定程度上增加建筑的抗載能力。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型的過(guò)程中要考慮到對(duì)裂縫的控制。首先要從早起就對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)防控制，工程單位在設(shè)計(jì)方案階段和施工圖階段都要樹(shù)立較強(qiáng)的裂縫意識(shí)。對(duì)于荷載裂縫，要將其控制在規(guī)范規(guī)定的限制范圍以內(nèi)，要采用“抗放”結(jié)合的原則，“抗”可以對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件某些部位從構(gòu)造合理上加強(qiáng)配筋、提高混凝土彈性極限拉伸，約束混凝土變形。當(dāng)“抗”原則控制裂縫代價(jià)過(guò)高或者沒(méi)有作用時(shí)，可以采用“放”的原則，合理設(shè)置伸縮縫、沉降縫、滑動(dòng)層。

1.1 結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)，是指在施工圖階段，對(duì)工程結(jié)構(gòu)計(jì)算所需的材料性能、力學(xué)知識(shí)和結(jié)構(gòu)分析方面，必須有一個(gè)正確的概念，這對(duì)實(shí)現(xiàn)總體設(shè)計(jì)方案，確保施工圖設(shè)計(jì)質(zhì)量是至關(guān)重要的。其思維方式習(xí)慣于重視橫向思維、重視實(shí)踐、重視綜合考慮、重視改革創(chuàng)新、重視相對(duì)性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)選型中采用概念設(shè)計(jì)能夠在一定程度上控制裂縫形成。概念設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的中的一種新思路，能夠用整體概念考慮結(jié)構(gòu)總體系統(tǒng)和各個(gè)基本分體之間的力學(xué)關(guān)系，創(chuàng)造一個(gè)良好、安全和經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)總體方案。

計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展使得現(xiàn)在結(jié)構(gòu)分析常常借助于計(jì)算機(jī)運(yùn)算，即結(jié)構(gòu)電算。結(jié)構(gòu)電算中的程序選擇和應(yīng)用分析都和概念設(shè)計(jì)密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)計(jì)算的過(guò)程中要簡(jiǎn)化計(jì)算模型，簡(jiǎn)化計(jì)算程序。模型要盡量符合真實(shí)受力情況，包括結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空間布置、荷載的分布、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度、形式、約束、連接、位移變形特征等，實(shí)際結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化模型應(yīng)與軟件假定的力學(xué)模型相符。

1.2 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)要滿足承載力極限和正常使用極限?；炷两Y(jié)構(gòu)最大裂縫寬度控制標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)環(huán)境和使用情況調(diào)制定的，普通鋼筋混凝土構(gòu)件內(nèi)力接近30%極限荷載容易出現(xiàn)裂縫，這種裂縫寬度在0.05～0.1mm之間，很容易影響結(jié)構(gòu)安全。很多工程的梁式結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)在自重作用下出現(xiàn)受拉區(qū)開(kāi)裂或者剪力區(qū)主拉應(yīng)力裂縫。

2 現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代工業(yè)建筑中常用的結(jié)構(gòu)形式

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫主要包括：外荷載直接應(yīng)力產(chǎn)生裂縫；外荷載作用產(chǎn)生結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫；結(jié)構(gòu)變形差產(chǎn)生的裂縫。

加強(qiáng)建筑物剛度和強(qiáng)度。①采取結(jié)構(gòu)加固控制。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固能夠有利于結(jié)構(gòu)強(qiáng)度加固、穩(wěn)定性加固、剛度加固、抗裂性能加固。結(jié)構(gòu)加固可以分為不改變結(jié)構(gòu)受力圖形和改變受力圖形兩種加固方法。②設(shè)置封閉圈梁和構(gòu)造柱。圈梁設(shè)置在基礎(chǔ)頂面，頂層門窗上方。圈梁的寬度等于墻厚，高度不小于120mm。所采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不低于C15?？v向連續(xù)澆注，一次完成以形成整體結(jié)構(gòu)。構(gòu)造柱應(yīng)設(shè)置在外墻四角和內(nèi)外墻交接處，其鋼筋與圈梁連接成整體。

3 混凝土材料控制

3.1 材料選擇

選擇水熱化較低的水泥，檢查安定性不合格的水泥。選擇有利于抗拉性能的混凝土配級(jí)，減小水灰、減少坍落度、降低砂率，降低砂率增加骨料粒徑，降低含泥量和雜質(zhì)含量。對(duì)水平構(gòu)件梁、板、墻等可以采用中低強(qiáng)度級(jí)混凝土，加強(qiáng)構(gòu)造配筋。選擇水熱化和收縮性比較小的外加劑和摻合料。

3.2 配筋設(shè)計(jì)

砂漿配合比要結(jié)合施工要求和現(xiàn)場(chǎng)材質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確確定，并且根據(jù)材質(zhì)的變化進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。適當(dāng)提高構(gòu)件配筋率能夠控制構(gòu)件裂縫寬度。在《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）中對(duì)受拉鋼筋的最小配筋率做出了明確規(guī)定：0.2和45ft/fy中較大值。對(duì)梁、板不同構(gòu)件，其配筋率和鋼筋間距都有明確規(guī)定，對(duì)板的受力鋼筋配置，選擇直徑較小間距較密為原則，減少構(gòu)件裂縫。

3.3 加強(qiáng)力學(xué)裂縫控制

采取表面處理法和填充法。表面涂抹法是當(dāng)裂縫細(xì)小而淺，漿材難以灌入到其中，可以采用這種方式控制裂縫。涂抹法主要應(yīng)用于裂縫深度還沒(méi)有達(dá)到鋼筋深處，且不漏水、不伸縮的裂縫；填充法是使用使用材料進(jìn)行填充的，適用于寬度較大、面積較大的裂縫。

3.4 選擇合適的混凝土澆筑方法

混凝土經(jīng)常采用分層澆筑，這種澆筑方法能避免證混凝土裂縫的產(chǎn)生。還可以采用分段分層法，從混凝土底層澆筑，在澆筑2～3層里面的時(shí)候再返回去澆筑第二層，這樣逐層澆筑。斜面分層法也是混凝土澆筑的一種方法，比較適合結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度超過(guò)厚度3倍以上的情況。當(dāng)整個(gè)混凝土斜面坡度小于30%時(shí)，進(jìn)行連續(xù)澆筑，在下一次混凝土初凝之前將上層混凝土澆筑完畢。

3.5 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土產(chǎn)生開(kāi)裂的一重要原因是養(yǎng)護(hù)部到位?；炷恋鹊椒艧岣叻迤谶^(guò)后，要進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間要注意溫度變化，保證混凝土溫差控制在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)?；炷帘砻娓采w薄膜、草袋，減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，為混凝土提供潮濕環(huán)境。在夏季等高溫天氣，很容易發(fā)生干縮裂縫，要尤其注意防干保濕。

4總結(jié)

工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)要滿足生產(chǎn)需要根據(jù)使用功能、自身?xiàng)l件、環(huán)境因素等多方面進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。盡量達(dá)到合理性和經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要考慮對(duì)裂縫的影響，在設(shè)計(jì)之初就做好裂縫預(yù)防措施，能夠在很大程度上避免結(jié)構(gòu)裂縫，保障建筑的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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