工程结构裂缝产生的原因及控制

结构出现裂缝是常见的，工程结构允许带裂缝工作，但必须把裂缝控制在规范允许的范围内，否则，就会影响结构的各种性能，甚至丧失使用功能。所以，严格控制结构裂缝，对确保工程质量至关重要。各种类型或某种形式的结构裂缝，有的是在施工过程中出现的，有的是在使用过程中出现的，所以，对结构裂缝的控制措施应贯穿到从施工到使用全过程中。混凝土裂缝可分为结构性裂缝和非结构性裂缝两类，主要对结构性裂缝进行初步分析和探讨。
结构裂缝的成因结构裂缝的成因与机理是一个比较复杂的问题，也是长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。概括地说，裂缝可视为固体材料不连续的空隙，就会有气体存在，使混凝土中的钢筋发生腐蚀现象，即使是微裂，它们也会扩展、贯通直至结构破坏。结构在实际使用过程中，承受各种外荷载和变形荷载，裂缝主要成因是：1）由外荷载（静、动荷载）的直接应力引起的裂缝。2）由外荷载作用，结构次应力（如节点处的弯矩和剪力）引起的裂缝。3）由变形变化引起的裂缝（即结构由温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等因素）。这种裂缝的起因是结构首先要求变形而得不到满足才引起应力，此应力与结构刚度有关，当应力超过一定数值即产生裂缝，因此，变形得到或部分得到满足。次应力引起的裂缝也是有荷载作用引起的，只是按常规一般不计算，故裂缝的成因分为荷载引起和变形变化引起两大类。根据大量的工程实践，结构裂缝成因中，属于由变形变化引起的约占4/5以上。
按裂缝对结构的危害程度可分为：有害裂缝和无害裂缝。其中，凡影响结构可靠性和正常使用的裂缝，均属有害裂缝；反之，为无害裂缝。因为裂缝是固体材料中某种不连续现象，结构上的任何裂缝，在温差或荷载作用下，会产生扩展或缩小，其对结构的危害程度应进行具体分析，做出判断。按裂缝形状可分为：表面的、贯穿的、纵向的、横向的、上宽下窄、上窄下宽、对角线式的等等。这些形状都与其结构受力状态有直接联系。一般裂缝方向都同主拉应力方向垂直，但在砌块结构中或结构变截面处的剪应力可能同裂缝平行。按裂缝宽度的可视程度分为：微观裂缝和宏观裂缝。眼睛可见裂缝宽度范围一般以0.05mm为界，因此，裂缝宽度＜0.05mm的可称为微观裂缝；裂缝宽度≥0.05mm的可称为宏观裂缝。
结构裂缝的控制建筑物在施工过程和使用过程中，常出现不同程度、不同形式的裂缝，这是一个相当普遍的现象，结构的破坏和倒塌都是从裂缝的扩展开始的。大量的工程实践所提供的经验都说明，结构的裂缝是不可避免的。根据受力分析，除轴心受压构件外，一般混凝土构件都可能带裂缝工作的，大多数在允许范围内都不影响结构承载能力，但当裂缝宽度达到要求极限后，就会影响结构的使用性、耐久性、可靠性，应将其有害程度控制在允许范围内，这些通过裂缝的预测、预防和处理等，都可称为“裂缝控制”。由于混凝土的抗拉强度小于抗压强度，所以，在很小的拉力作用下，其结构内就会产生裂缝。

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