建筑结构设计出现裂缝的原因及对策解析施晓辉

建筑结构设计出现裂缝的原因及对策解析施晓辉

施晓辉

航天建设集团深圳有限公司广东省深圳市518000

摘要：建筑结构中的裂缝问题是一项非常复杂的系统工程，不仅仅在于施工工艺的方面还在于结构设计等众多方面，而且所涉及的问题也比较的复杂。裂缝问题虽然不能绝对的避免，但是却能够得到有效的控制。我们只要充分了解并且分析裂缝产生的原因，不断地进行探索实践，采取相应的措施就可以有效的解决裂缝问题。

关键词：建筑结构设计；裂缝；原因；对策

引言

随着中国经济的快速发展和科学技术的不断进步，城市化进程加快，建筑业得到了长足的发展和进步。随着城市建筑规模的不断扩大，建筑中出现了一系列突出的问题，其中最突出、最常见的问题就是建筑裂缝问题。建筑工程中产生的裂缝严重威胁着工程的安全，同时也导致了工程结构强度、刚度和抗剪能力的降低，为工程建设埋下了隐患。为了避免和控制建筑物结构裂缝，必须在结构设计中采取预防措施，根据预防原则，减少和控制结构裂缝的形成，保证建筑物的安全。

1.建筑工程结构裂缝的原因

1.1大的温差会产生裂缝

在施工期间，由于大体积混凝土产生的大量水化热，大气温度的变化以及环境中的高环境温度，可能发生温度变化导致裂缝的产生。大部分建筑物由砖石和混凝土组成。在固化过程中，由于水化作用，混凝土的温度在短时间内上升，并且砖石的温度不会改变，导致混凝土和砖石之间出现温差。由于房屋的结构有一定的限制，混凝土和砖石属于两种不同的材料，线膨胀系数不同，一旦温度变化，屋顶和墙壁就会产生温度变化与内部压力成正比。一旦建筑物部件的温度负荷高于拉伸强度或剪切强度，就会出现裂缝。此外，建筑物在使用过程中暴露在阳光下，特别是在夏天天气炎热时，日照时间较长，建筑物的耐热性降低，导致地板与墙壁之间出现间隙，存在温差，进而导致温度裂缝。

1.2地基处理不均匀导致出现裂缝

地基可以将房屋本身的重量和承载的负荷转移到地基上，在顶部荷载下，地基受的力以一定的角度分布。深度越大，扩散区域就越大。在相同深度处，平均位置应力最大并且两侧逐渐减小。此外，土壤本身是不均匀的，房屋的应力分布本质上是不均匀的，这可能导致房屋不均匀填充，导致建筑物墙壁裂缝。如果不进行平衡发展，在加固工作期间进行积极有效的操作，墙壁中的裂缝就会变得更加严重，并且竖直墙壁很可能会倾斜。

1.3建筑工程结构抗剪承载力减弱

裂缝问题不仅影响建筑物的强度和刚度，而且降低了建筑工程结构的抗剪承载力。随着裂缝的出现，支承剪力的截面面积越来越小，建筑工程的抗剪强度也随之降低。当建筑工程的抗剪能力降低时，不同程度的裂缝更有可能出现在建筑物中。建筑结构的完整性严重受损。

2.建筑结构设计出现裂缝的解决方法

2.1使用有效的温度裂缝控制方法

建筑结构设计可能出现的裂缝问题，首先要对混凝土结构进行合理选择，根据工程实际情况及相关标准要求，确定工艺形式，做好细节控制。在此基础上，需要全面考虑各方面影响因素，提前采取有效的应对措施。首先对于对结构裂缝影响较大的温度裂缝问题，在结构规划布局过程中，设计人员应遵循简单实用的原则，避免出现较多的不规则结构，包括结构凹凸变化等。如果存在不规则结构，在温度影响下，更容易出现裂缝。同时应合理设计混凝土结构每部分的尺寸，在保证满足设计规范要求的基础上，尽可能减小温度伸缩和建筑结构长度的差距，使材料变形控制在一定范围内，避免因温差引起的拉应力导致材料变形过大，产生结构裂缝。

2.2控制施工材料的质量

在建筑结构设计过程中，必须对混凝土原材料进行合理选择，并对原材料质量进行严格控制。但是从工程实践情况来看，原材料质量往往是一个容易出现问题的环节。在结构设计过程中，需要对原材料质量作出明确规定，并将设计要求落实到实际施工过程中的材料管理环节。严禁施工企业为降低施工成本，选择廉价、劣质的材料。不仅要在现场管理过程中加强材料质量检查，在设计阶段，也应明确其搭配品种和规格。特别是对于混凝土性能有直接影响的水泥、砂石骨料等原材料，必须经过严格审核，并尽可能使用优质的材料，比如低水化热水泥，降低材料自身可能引发的裂缝问题几率。通过做好材料质量控制，能够有效控制因塑性形变引发的结构裂缝。在材料质量检查过程中，需要满足相应的抽样检查要求，采取合适的试验检查方法，并对结果进行记录，落实材料检查责任。

2.3建筑结构的配筋设计

为了有效预防以及控制裂缝，就要适当提高以及优化建筑物结构的配筋率。相关的混凝土结构设计规范也明确规定受拉钢筋的最小配筋率，而且还会根据不同的梁、板等构件有相应的规定，对配置板的受力钢筋进行设计时为了减小构件的裂缝应遵循直径较小、间距较密的原则。同时，建筑屋面应设计小于1.0W/（m2?K）的传热系数，适宜在屋面板上采用双层双向的配筋结构，对于没有负筋的板面区域，可选用钢筋网的双向设计与板面负筋搭接，或在该区域连接板的支座负筋。例如，对于选用四边嵌角结构设计的现浇建筑楼板，受到板收缩的双向约束力，容易在板的中间部位发生贯穿性裂缝，在四大角的位置出现45°的裂缝。相关结构设计人员为了有效预防以及控制裂缝，首先需要在容易变形的屋面板阴阳角应力比较集中的区域添设双层双向的配筋结构设计，其间距应为100mm，其合适的配筋范围应为屋面板跨度的1/4，而且还要适当添设放射钢筋。

3.建筑结构设计中控制裂缝的措施

3.1采取规则的建筑平面布置设计

在建筑结构的实际设计过程中，应采取以下三种措施来保证建筑物的布局保持不变，以避免布局出现异常变化。(1)当飞机有凹槽时，当局会采取以下3项措施，以确保建筑物的布局保持正常设计。在增加周围楼板厚度的同时，在其边缘加设张拉梁，同时进行适当的加固。(2)严格控制房屋长度，确保其在标准范围内；如果根据建筑要求，房屋的长度需略长于标准范围，则应合理地将收缩后浇带设置在地板和梁的1/3处，宽度为1.9米，间距为30米。根据建筑要求，如果建筑物长度超过标准范围，则增加变形接头。(3)裙部与主楼高度相差较大时，为防止地基沉降，可能出现裂缝。中间应加装沉降缝或后浇带.

3.2优化建筑结构设计

建筑物不均匀沉降的减少不仅关系到混凝土的质量，还可以通过调整基础结构的深度来减小。这就要求结构设计人员做好设计工作，促进结构设计的进一步优化。同时，还可与其他结构裂缝相结合，科学地调整结构各部分的承载条件，以促进荷载的均匀分布，尽可能避免因受力过多而产生的裂缝。

3.3有效控制施工质量

钢筋混凝土模板的施工应科学合理，防止各模板构件变形，防止混凝土裂缝的形成。模板和支架应具有足够的刚度，以防止因施工荷载压力引起的模板过度变形引起的裂缝。有关施工人员应控制好开模时间，不能过早拆除，以保证早期混凝土不会出现损坏和开裂等现象，当然，脱模时间不能太晚，不能错过混凝土水热峰值，即不应错过混凝土最佳养护时间。在浇筑混凝土时，必须保证振动适度均匀，以防止离析现象的发生。加强早期混凝土养护，科学延长养护时间是十分必要的。在低温、高气温、高风速的环境下，更有必要及时喷水，或采取防潮膜等措施来防治建筑物结构的裂缝。

4.结语

综上所述，随着建筑业的不断发展，建筑施工过程中出现的问题越来越受到人们的重视，特别是在施工过程中结构裂缝的预防问题越来越受到人们的重视。建筑结构的裂缝会在一定程度上影响建筑物的安全性和耐久性。在建筑工程中，裂缝问题与结构设计有很大的相关性。为了有效控制裂缝问题，在结构设计过程中，必须根据实际地质条件对结构设计进行优化，并制定完善的裂缝防治措施。此外，要加强工程建设监理制度，确保建设单位严格按照标准制度实施，以提高建筑物的性能，促进建筑业的发展。

参考文献

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