时间：2013-11-29 分类：工业设计
摘要:裂缝的出现会降低钢筋混凝土结构自身的强度及耐久性，而控制裂缝的出现又可以从施工及设计方面来采取措施，本文列举了裂缝的危害及出现的形式，阐述了钢筋混凝土构件产生裂缝的机理，指出了当前结构设计中对裂缝控制工作的不足，并在此基础之上提出了结构设计中应采取的工作措施。
关键词:危害;形式;机理;存在问题;防治措施
1、裂缝对钢筋混凝土结构造成的危害
1.1钢筋混凝土结构受力重新分配
钢筋混凝土结构正常使用时，钢筋抵抗拉力，混凝土则抵抗压力，当钢筋混凝土结构开裂之后，裂缝处的钢筋与混凝土锚固失效，钢筋的应力变化极大，混凝土由整体变为破碎的各部分，上部混凝土受压区高度相对变小，压应力也急剧增长。
1.2钢筋混凝土结构的抗剪能力下降
当钢筋混凝土结构开裂之后，混凝土由一个整体被分为各支离破碎的部分，混凝土的各个截面不再完整，使得起到抗剪作用的净截面面积减小，整体的抗剪能力大幅度下降。
1.3钢筋混凝土结构的刚度减小
钢筋混凝土结构开裂比较严重时，裂缝截面处的中性轴上移，结构的变形加大，刚度减小，整体挠度随着裂缝的发展而激增。
1.4钢筋混凝土结构的疲劳度下降
裂缝的出现不但降低了结构的整体刚度，还使得钢筋及混凝土长时间处于高应力拉压状态，降低了它们的疲劳寿命，从而降低了整体结构的疲劳度。
1.5钢筋混凝土结构的强度降低
裂缝的出现致使结构中的钢筋外露，空气及水分中有腐蚀作用的成分侵入混凝土内部，引起钢筋锈蚀及混凝土质变，导致整个结构强度逐渐降低，强度的降低又会加大裂缝的扩展，最终造成结构的受力性能进一步恶化，钢筋混凝土结构的耐久性及使用性能严重下降。
2、钢筋混凝土裂缝的种类及形式
2.1钢筋混凝土裂缝的种类
2.1.1结构裂缝
对于现浇的钢筋混凝土结构，不同的结构构件之间刚度往往是不同的，因此这就容易造成一些结构中形成相对刚度薄弱区，就是在这些相对薄弱部分及结构的截面突变处，易出现结构裂缝破坏，如建筑物墙角处及钢筋混凝土楼板的板端处。
2.1.2温度裂缝
温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝，它的形成是由于外界温度变化较大，混凝土随着温差而发生热胀冷缩，这种裂缝常出现在建筑结构的屋面层。
2.1.3构造裂缝
造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝的原因主要有混凝土的水灰比过大、模板的滑动、混凝土浇筑时未充分振捣等。除此之外，支架下沉、脱模过早，混凝土养护工作未做好也会造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝。
2.2钢筋混凝土裂缝的形式
2.2.1 45°斜裂缝
此种裂缝通常出现在建筑物墙角处，与水平面成夹角45°，因此被称为45°斜裂缝。
2.2.2长裂缝
此种裂缝常出现在建筑物的楼面板及屋面板的上表面，是由于房间内预埋管线造成的混凝土裂缝，一般宽度较小，肉眼几不可见。
3、钢筋混凝土裂缝的限制范围
在实际使用中，钢筋混凝土结构出现有限制的裂缝是允许的，各国对钢筋混凝土构件的裂缝宽均有宽度限值的规定，如美国ACI 规定的混凝土裂缝限制值为：干燥空气中0.4mm,潮湿空气中为0.3mm;而我国的则是干燥空气中为0.3mm，潮湿空气中为0.2mm。一般的，混凝土出现微小裂缝时，只要修补措施做的适当，并不会影响结构的使用功能，另外，宽度在0.2mm以内的裂缝是可以自行愈合的，其愈合的原因是混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，既而再与氢氧化钙结晶沉淀在裂缝内，结果就使得裂缝自行密实，犹如愈合一样，但愈合的前提条件是裂缝中不能有水的流动，水的流动会克服晶体之间的结合力并将沉淀的晶体带走，因此，对于一些地下钢筋混凝土结构，做好减水及防水措施对于防止混凝土裂缝的出现就显得极为重要。
4、裂缝开裂的机理
钢筋混凝土结构在使用之前处于不受力的状态，且内部应力为零，当结构正常使用时，混凝土结构就受到约束力的作用而不能发生自由的变形，此时由于混凝土自身的收缩就导致了混凝土受到拉应力作用，混凝土在拉应力作用下发生徐变，混凝土所具有拉应力随着徐变的进行而不断下降，直至达到净拉应力值，此时，若净拉应力大于或等于混凝土结构的抗拉强度时，混凝土结构就会出现裂缝。随着混凝土的收缩，徐变，开裂的裂缝会越来越大，因此，若想减少混凝土结构的开裂，必须要降低混凝土的收缩度，做好混凝土配合比、搅拌及养护等环节。
5、当前钢筋混凝土结构裂缝控制设计方面存在的问题
5.1 未重视结构设计原则
当前我国规范规定的结构设计原则为：建筑结构的设计必须要满足承载力极限状态及正常使用极限状态，前者是保证建筑结构不会发生破坏及失稳等破坏的极限标准，而后者则是保证建筑结构不出现超过正常使用状态的变形、裂缝以及可靠、耐久等其它影响正常使用的极限标准。当前许多设计人员只注重满足承载力极限状态，而正常使用极限状态却往往被忽视。
5.2 简化计算，导致与实际受力不符
很多的设计人员在计算钢筋混凝土结构时，为求简单，往往将复杂受力体系简化为简单的结构，如将双向板当单向板计算，这样计算出的配筋往往与实际的受力情况不符，导致结构构件局部产生裂缝。#p#分页标题#e#
5.3 忽视了结构设计的整体性
由于现在设计的分工，设计人员往往是你计算你的梁，我设计我的柱，忽视了结构本身的整体性及协调性，建筑结构的设计是一个整体性的设计，在计算以及配筋时，必须考虑到结构与结构之间、构件与构件之间的变形协调问题，同时，相临结构构件在角边处的应力影响现象也要重视。
6、钢筋混凝土结构的裂缝控制在结构设计方面的对策
6.1 合理简化结构体系
根据实际情况，对复杂的结构体系进行合理简化，运用概念设计理念，对实际存在而又被忽略的变形及受力要在计算配筋时加以考虑，对于结构易出现裂缝部位，可根据经验采取适当的措施进行预防。
6.2结构的尺寸设计要适当
前文已经提到，温差及材料的变形均会导致钢筋混凝土结构开裂，当结构的尺寸过长时，结构因温差及材料的变形所引起的应力就会越大，此时建筑的墙体与楼板易出现横向裂缝，经统计发现，结构的应力与其长度呈非线性关系，因此在设计时必须要保证结构的尺寸满足设计规范要求，以防止或减少结构裂缝的出现。
6.3结构的形状及布置要尽量规则
结构的形状及布置不规则时，由于各方向上结构的刚度不一，因此产生的变形也不尽相同，在结构的刚度薄弱处易形成裂缝。因此在设计时应尽量保证结构形状以及结构布置的规则性。
7、结语
钢筋混凝土结构裂缝是工程中常见的质量通病，但它的出现并非与荷载作用有直接的关系，大量的研究表明，裂缝的出现是由于结构自身的变形所引起的，要想尽量减少结构裂缝的出现，就必须在结构设计过程当中综合考虑各方面的因素，严格遵守相关设计规范及准则，当前预应力钢筋混凝土的出现，已经使得钢筋混凝土结构能够设计成为不开裂的形式，但如何进一步做好钢筋混凝土结构设计裂缝控制的工作，还是一个值得深入探讨的课题。
参考文献：
[1]王郁红.现浇钢筋混凝土构件裂缝的产生原因及控制措施[J].安徽建筑.2005.4
[2] 秦学志. 大体积混凝土施工控制措施初探[J]. 安徽建筑.2008.3
[3] 李丽娟. 浅析钢筋混凝土结构裂缝的结构设计控制原理[J].工程科学. 2008.6
