论建筑工程结构设计中的裂缝问题

文/韩恩考 潍坊市建筑设计研究院有限责任公司 山东潍坊 216000

建筑项目的结构设计是整个项目的重要程序，在实际设计中常常会遇到建筑培体与楼板的裂缝问题，随着物质文明和建筑技术的推广，建筑项目对结构设计的要求愈来愈高，建筑裂缝作为广泛存在的问题，愈来愈受到有关部门的关注。所以，为在建筑项目中尽量减少或防止形成裂缝，一定要对裂缝因素实施探究分析，并在结构设计方面提出针对性的解决方法实施裂缝控制。

1、建筑工程结构裂缝的危害性

1.1 抗剪能力降低

裂缝不但会让项目的刚度降低，并且还会大大降低整个项目结构的抗剪力，这是因为裂缝的产生，使得工程的各个截面出现严重的开裂，工程结构的整体性被严重破坏，进而支撑抗剪作用的截面面积减小，从而整个结构的抗剪力就会大大降低。

1.2 降低了刚度

裂缝的形成，会让裂缝截面处的中性轴出现上移，特别是裂缝相对严重时，项目结构的变形也会持续的加大，然后导致整个构造的刚度降低。与此同时，随着降低的刚度，项目结构在高压力的作用下，其相关的疲劳度也会有所降低。

1.3 强度降低

在建筑项目中，裂缝的形成还会降低整个项目结构的强度。所以，在项目结构中，裂缝的出现，导致钢筋外露，这样，非常容易造成水分与空气对混凝土的内部结构导致侵蚀，最后导致混凝土出现质变，从而就会大大的降低结构强度，随着强度的降低，裂缝也会持续变大，然后整个结构的耐久性降低，影响建筑的应用功能。

2、建筑裂缝出现的因素

2.1 温度

在建筑项目结构中，混凝土在降温出现冷缩，或者是因为失水作用造成收缩，从而让项目结构的构件内部在温度应力的作用下出现裂缝。在这里以平置构件举例说明，在项目结构中，一旦出现冷缩与干缩，就会出现裂缝，具体能够通过下面公式实施具体的分析：

A max=0.5μγι，

当中，构件中央最大温度应力为A；

构件与搁置面之间的摩擦系数为μ；

构件材料的重力密度为γ；

构件的长度为ι

依据上面公式分析，能够得知，构件越大的长度，温度应力也会相关变大，那么就会容易出现裂缝，需要设计人员引起足够的关注。

2.2 沉降

在建筑施工的时候，尤其是浇注混凝土的过程中，因为部分辅助材料的问题，例如模板绑定不实等因素，从而产生部分阻碍情况，导致出现沉降性裂缝，这些裂缝的发生对建筑的质量将会导致非常大的影响。

2.3 收缩

建筑出现收缩性裂缝的因素是几个方面的，混凝土的质量、施工操作的不标准、天气等都会导致收缩性裂缝的出现。而其中最关键的因素是因为混凝土的表面散热太快。也就是说在建筑施工中尤其是浇注混凝土之后，因为混凝土表面的水分散热太快，同时操作不标准，没有及时有效的覆盖混凝土的表面，从而导致收缩性裂缝的出现。

3、建筑工程结构设计中的裂缝控制措施

3.1 要合理设计尺寸

在实施结构设计时，尺寸设计也是防止裂缝出现的关键程序。结构的尺寸一旦太长，那么其所形成的温差应力也会增大，最后发生裂缝。所以，在设计时，需要设计人员结合项目实际要求，科学控制结构的尺寸，结构应力和长度的关系要全面考虑，既要满足设计的标准与要求，也要防止裂缝情况的发生。

3.2 施工选材和混凝土配合比设计

在建筑项目建设过程中要根据项目的需要选取合理的水泥种类，尽量防止使用强度高的水泥。由于混凝土发生的裂缝跟它的调配有非常大的关系，因此在调配的过程中也要注意石、砂等原材料的质量，严格依照一定的规范与比例实施，能够依据要求添加一定的外加剂，掌握混凝土补偿收缩技术的准确应用技术。在建筑施工的时候，对混凝土的坍落度设计要合理设计，及时针对现场原材料的状况实施调整，及时实施养护。

3.3 建筑结构设计楼板配筋方面的要求

除了在建筑结构设计的阶段当中，保证建筑项目的整体刚度可以满足要求以外，建筑项目楼板配筋方面的问题也是一定要引起足够关注的。当前，中国大多数建筑项目在实施建筑结构设计的时候，因为楼板配筋方面存在着钢筋直径太大、钢筋间距太大等方面的问题，才让建筑项目在投入应用以后发生了裂缝情况。为了从建筑结构设计当中确保楼板配筋方面的问题不引起建筑项目发生裂缝，有关设计人员在对楼板配筋的时候，一定要遵循下面原则：楼板配筋的直径除了要满足有关规范的要求以外，要尽量使用小直径，同时使钢筋间距减小。这对预防建筑项目在投入应用以后发生裂缝问题起到了一定的作用。

3.4 温度裂缝的预防控制措施

在建筑项目的结构设计中，要优先选用建筑平面布置规则、结构受力简单科学的结构布置，不能设置过多的凹凸，避免出现温度应力集中然后导致裂缝。建筑的长高比要跟设计标准要求相符。尤其是建筑物的长度不能超过温度伸缩最大距离的要求，以保证材料的变形在相对小区域内，从而可以有效避免屋面由于温差相对大产生变形集中导致的墙体裂缝。在砌体构造中建筑纵墙要尽量少设门窗，而且门洞与窗洞不能开设太大，确保砖墙具备足够的抗剪面积，从而提升其自身的抗剪能力，同时还能使在门窗位置的应力集中情况减少。温度裂缝的产生关键是因为砖墙自身、圈梁、屋面板的温度变形和互相间的温差所导致的，其屋面板保温层的效果优劣会对顶层砖墙的裂缝程度形成直接影响。所以，屋面保温层的设计必须要满足热工要求，特别是其施工工法和保温材料的功能要和标准符合，并保温层的厚度能合理加大，确保保温效果。

从建筑的结构方面考虑，全部的纵墙、横墙的顶层都要设置圈梁，以加强其整体性和抵抗温度裂缝的能力。在设计圈梁时，顶层圈梁特别是纵向圈梁的高度要尽量小些，以使砖墙和圈梁之间的互相约束减少，然后使因为屋面板变形对墙体形成的水平推力降低；抵抗温度裂缝有效而且经济的方法是提升顶层墙体的砂浆砌筑强度是，顶层砂浆不能小于M5.0的强度，砖体则不能小于MU10的强度，而且砖砌体不能小于240mm的厚度；降低墙体和屋盖之间的温差是避免温度裂缝的重点，因此，能在屋面设计时使用设置架空层等隔热保温方法。

3.5 在建筑项目裂缝控制设计中的钢纤维混凝土运用

在设计建筑项目结构时，计算钢筋混凝土梁也许会发生的裂缝宽度时，常常会发生其裂缝宽度跟有关规定的要求相符，这些能够通过很多形式来解决，比如增强混凝土的强度、提升截面的大小、缩短钢筋直径、扩大钢筋截面的大小等等。应用以上这些措施通常就能够让裂缝的宽度合乎设计的要求。可是由于部分特殊的情形下，以上这些措施满足不了需要，尤其是由于之前建筑项目、建筑结构的制约绝对不可以选择这些形式。

3.6 减小地基的不均匀沉降

这几年来，很多建筑因为地基的不均匀性沉降造成混凝土裂缝的出现。所以一定要增强对基础施工质量的控制，一般的方法能够在独立基础上设置好拉梁，土质状况不好能够使用筏板基础箱形基础。假如是软土地基，需要依据实际状况实施有效的处理。对于部分软硬不一的区段，需要使用土体的局部置换或加大基础接触面积等办法。拉梁设置在柱下独立基础、桩承台处时，由于独立基础与承台的各自的变形量不一样，会导致拉梁混凝土开裂，一般这种裂缝会特别的严重，在解决这种问题时，最好的方法就是后浇带设置在拉梁的两端。

3.7 提高建筑结构设计的人员的综合素质

整个建筑项目而言关键的操作对象还是人，对于建筑结构设计人员而言，要实施设计图纸的时候，指明每一个施工程序和流程以及在施工过程当中的注意事项。重要的时候能够插入部分图解，确保建筑施工方案的成功实施，由于建筑施工的方案是由设计人员拟定的，这就说明设计人员综合水平的高低将直接关系整个建筑项目的质量，想要让建筑项目的质量获得提高首先就要提高设计人员的综合素质和责任意识，而且在施工的时候要随时对建筑的施工人员实施一定的考核和交流，以便于提高他们的施工水平和有关的想法与建议，假如发现综合素质不好而且不强的责任意识设计人员或者施工人员要及时实施替换，从始至终都可以保持整个施工队伍的综合素质与专业水平和责任意识在一个相对高的水准。

结语：

总之，建筑结构设计是建筑项目中最关键的程序之一，只有建筑结构设计的科学合理，才可以从根本上确保建筑项目的质量。裂缝是建筑项目中最常见的问题，然而在一定意义上裂缝也是能够控制的，这就需要我们在建筑项目结构设计中，想要防止裂缝的出现，杜绝裂缝所带来的危害，需要设计人员增强对裂缝的重新认识，而且针对裂缝出现的问题实施全面深入的分析，认识裂缝产生机理，从基本上控制裂缝的产生，确保项目质量。

参考文献:

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