建筑结构设计中控制裂缝的分析明珂

建筑结构设计中控制裂缝的分析明珂

明珂

武汉开来建筑设计股份有限公司湖北武汉430000

摘要：近年来我国建筑产业不断发展，在建筑结构设计期间需要将建筑施工的结构设计工作有效落实，全方位的控制建筑结构质量。对此本文将从建筑结构的科学性、合理性的角度出发，将可能存在的裂缝种类与控制方法进行探究，从而对建筑结构设计中的裂缝控制途径提出针对性的改进意见。

关键词：建筑结构设计；裂缝问题；控制方法

引言

现代建筑多是采用混凝土结构，裂缝的存在无法完全避免，如何对裂缝进行有效控制和处理，是工程技术人员需要深入研究的课题。裂缝的存在会对建筑结构的稳定性和安全性产生威胁，也会影响建筑工程的质量，而想要对裂缝问题进行解决，必须了解其类型和成因，针对裂缝的性质，采取切实可行的应对策略。

1建筑结构设计中裂缝的类型

建筑结构设计中，比较常见的裂缝类型有几种：①沉降收缩裂缝，主要是由于地基土质不均、含水量大或者回填不实等因素引发的不均匀沉降导致，也可能是模板本身刚度不足，支撑间距设置不合理，尤其是在冬季，如果模板支撑在冻土层，当温度上升时，冻土解冻就会产生不均匀沉降，这就可能会引发混凝土结构开裂问题；②塑性收缩裂缝，是指在混凝土凝结前，表面失水过快引发结构体积的急剧收缩，在收缩应力超过混凝土抵抗强度时，就会导致结构表面开裂。一般情况下，塑性收缩裂缝多出现在大风或者干热天气；③温度应力裂缝，通常出现在大体积混凝土或者温差变化较大的区域，主要是因为混凝土产生的水化热积聚在结构内部无法及时散发，导致内部温度急剧上升，结构表面则散热较快，过于强烈的内外温差导致混凝土结构内外膨胀收缩程度不同，由此产生的拉应力如果超出了混凝土本身的抗拉强度极限值，就会导致混凝土结构裂缝的产生。

2建筑结构设计中出现裂缝的危害

2.1建筑工程整体强度弱化

在建筑结构设计中的裂缝问题出现时，整体工程强度大幅减小，会让混凝土钢筋直接暴露于建筑表面，则会促使其在水、空气等作用下影响材质，促使工程强度缩减。并且，强度弱化也会促使裂缝问题加剧，让工程陷入恶性循环的局面，对建筑工程持久性构成影响。

2.2建筑刚性大幅缩减

建筑工程设计中产生裂缝问题以后，裂缝截面处会出现一定幅度的上移，对整体工程结构设计构成影响。同时，裂缝宽度加大，极易促使建筑内部结构形状改变，对其刚度性能弱化，导致建筑工程无法担负高压作用力。

2.3抗剪承载力减小

建筑结构设计中出现裂缝，不但会对整体工程强度、刚性构成影响，同时也减小了工程结构的抗剪承载力。因裂缝形成，会促使发挥康抗剪功能的界面位置变小，拉低工程整体抗剪力，更易于滋生不同程度的裂缝，最终损害工程结构的完整性。

3建筑结构中的裂缝类型及其形成原因

3.1塑性收缩产生裂缝

塑性收缩导致裂缝，是因为建筑结构的肌理与塑性沉降而产生肌理存在差异性。很多建筑结构由此产生裂缝，主要原因还是与外界影响因素有关。塑性收缩裂缝的产生，是因为混凝土浇筑阶段，外部环境的影响条件制约。由于温度或风量的问题，导致混凝土结构中的水份快速流失，后期的养护措施不当都会导致裂缝问题出现，而且这种裂缝都会出现在建筑结构的表层，直接影响其外观效果。

3.2温度应力的影响

在建筑工程之中，温度应力则是影响建筑工程结构出现裂缝的关键因素，但是引发温度应力出现变化的原因，主要集中在建筑工程的约束应力与自生应力之上。建筑结构内外温度之间的差异，会导致建筑结构物出现自生应力，经常性的会发生在部分尺寸相对较大的构件之上。在早晚温差过大或混凝土表面受热不均，那么建筑物的自生应力就会逐步的引发裂缝的出现。另外在实际设计方案中，既没有设计相应的保护措施，也没有注明预防温度裂缝的内容，只是按照施工人员自身的实践经验控制温度裂缝。

3.3贯穿裂缝的影响

贯穿裂缝的出现主要是因为混凝土发生大范围的形变，再将水泥和水混合在一起会出现大量的热，但是在塑性的阶段之中，由于温度的慢慢变高，所以弹性模量相应的就会变小，但是变形而引发的应力相对较小，因此可以直接忽略不计，但是，在混凝土温度降低的过程之中，混凝土会出现形变，水分蒸发会导致混凝土体积出现收缩而发生形变。

4建筑结构设计中的裂缝控制措施

4.1混凝土浇筑养护

建筑施工期间为了将建筑混凝土的浇筑质量提升，需要在浇筑结束之后加强对混凝土养护工作。施工操作人员需要将混凝土浇筑阶段的问题处理，采取积极有效的补救操作。在混凝土浇筑结束之养护，需要在三个小时之内，对建筑进行有效的养护工作，根据建筑材料与建设目标的不同，养护方法也必须要具备针对性。

4.2使用有效的温度裂缝控制

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，在温度的影响下，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。

4.3控制施工材料的质量

水泥品种的选择是防止混凝土裂缝的关键。因此，应尽量选择水化热低、干缩性小、抗裂性好的水泥作为原材料，如粉煤灰水泥等。同时，也要挑选品质较好的骨料，即选用洁净、级配良好的砂石骨料；严格控制活性骨料和骨料的含泥量；尽量使用中砂或粗砂，不宜使用细砂等。所以设计师可以对照建筑工程结构设计方案，提前审核匹配的材料，及时发现不符合性能标准的材料，联系厂家进行调换，确保工程材料与结构设计相符，通过控制材料设计保护材料的质量，排除材料对建筑结构的裂缝干扰，处理结构设计中的裂缝问题。

4.4科学设计结构尺寸

温差与材料变形均会促使混凝土结构出现裂缝。具体而言，在结构尺寸超过标准时，结构被温差、材料变形所致的应力加大，建筑墙体和楼板容易形成水平裂缝。经由实践表明，结构应力和结构长度属于非线性关系，故而将其作为基础开展设计工作时，需确保结构尺寸和设计标准相符，以防范、规避结构裂缝形成。

4.5构造配筋控制裂缝的举措

利用构造配筋的方法将裂缝问题进行控制，就是将钢筋混凝土之间的粘性增强的基本方法。由于影响钢筋混凝土结构以及导致其产生裂缝变大的因素是来自于钢筋应力、钢筋混凝土保护层、钢筋与混凝土本身的粘性等方面。施工建造期间需要考虑的是，钢筋应力由于构件的截面与外荷载控制，为了尽可能的避免裂缝宽度加大，在建筑结构设计期间，需要将配筋面积增加进而降低钢筋应力，这样就能在建材应用中，达到裂缝控制的基本要求。

结语

钢筋混凝土在建筑施工中的应用较多，其技术水平有了明显的进步与发展。但是针对不可避免的裂缝问题，对施工人员来讲仍旧是技术难点与重点。所以在建筑结构设计期间，合理考虑裂缝产生的原因，能够把控建筑物的整体质量，经过施工建筑与结构设计的统一，加快裂缝问题全面控制。

参考文献

[1]刘晶.建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].住宅与房地产，2018（19）：99-100.

[2]蔡宏辉.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施分析[J].中外建筑，2010（5）：158-160.