論建筑結(jié)構(gòu)裂縫成因及控制措施

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，建筑行業(yè)也在不斷的發(fā)展。同時(shí)人們對(duì)建筑物的質(zhì)量問(wèn)題提出了更高的要求。在建筑物的建造和使用過(guò)程中還存在著一些問(wèn)題，其中最普遍的就是建筑物整體的裂縫問(wèn)題。本文針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫的原因以及帶來(lái)的危害進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；裂縫原因；危害；解決措施

建筑物整體出現(xiàn)裂縫問(wèn)題與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系，因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析是非常必要的。在建筑過(guò)程中建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是非常重要的，設(shè)計(jì)的合理性是保證建筑質(zhì)量的前提，直接關(guān)系到后期建筑物的使用效果。然而建筑物出現(xiàn)裂縫是常見(jiàn)的問(wèn)題，但是對(duì)建筑物的使用性能有很大的影響，還威脅到人們的人身安全和財(cái)產(chǎn)安全，因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須重視裂縫的問(wèn)題，采取有效的控制裂縫措施，減少安全隱患是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必不可少的一部分。

1. 裂縫的危害性

減少安全隱患，重視裂縫問(wèn)題。裂縫的形成對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的危害是極大的，以下對(duì)裂縫產(chǎn)生危害的具體表現(xiàn)進(jìn)行分析：①剛性降低。在建筑過(guò)程中出現(xiàn)裂縫會(huì)致使裂縫截面處的中軸發(fā)生變化，不同程度的上移，尤其是裂縫越嚴(yán)重給工程結(jié)構(gòu)帶來(lái)的危害越大，工程結(jié)構(gòu)的變形隨著裂縫的嚴(yán)重不斷的加大，從而降低了整個(gè)結(jié)構(gòu)的剛度。同時(shí)剛度的降低致使在高壓力的作用下工程結(jié)構(gòu)的疲勞度也會(huì)不斷下降。②抗剪能力下降。裂縫在降低整個(gè)工程結(jié)構(gòu)剛度的同時(shí)，抗剪能力也會(huì)隨之降低。主要原因是因?yàn)榻孛娉霈F(xiàn)嚴(yán)重的裂縫以后，工程結(jié)構(gòu)整體遭到破壞，而抗剪能力又需要得到截面的支撐，截面面積一旦減小抗剪作用勢(shì)必受到影響，造成了工程結(jié)構(gòu)的整體抗剪能力減弱。③強(qiáng)度降低。工程結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度降低的原因取決于裂縫的產(chǎn)生。由于工程產(chǎn)生裂縫勢(shì)必將造成鋼筋外露的現(xiàn)象，這樣一來(lái)混凝土內(nèi)部就會(huì)遭到水和空氣的侵蝕，時(shí)間久了混凝土就會(huì)變質(zhì)，然而就會(huì)大大的降低工程結(jié)構(gòu)整體的強(qiáng)度，在強(qiáng)度降低的同時(shí)，裂縫也會(huì)越來(lái)越大，這樣的情況無(wú)疑降低了工程整體的耐久，嚴(yán)重的影響到工程的后期使用性能，還可能對(duì)工程埋下了安全隱患。

2. 裂縫產(chǎn)生的原因

首先，溫度因素。目前溫度裂縫產(chǎn)生原因主要是由于混凝土澆筑后，聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā)，造成混凝土的內(nèi)部溫度升高，而混凝土表面散熱較快。這樣形成較大的內(nèi)外溫差，使混凝土表面附近存在較大的溫度梯度，就會(huì)引起較大的表面拉應(yīng)力。此時(shí)混凝土的齡期很短，抗拉強(qiáng)度很低，如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力。超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。而且，最高溫度降至到最低溫度的時(shí)間越短，混凝土出現(xiàn)裂縫的情況就會(huì)越嚴(yán)重。在這里以平置構(gòu)件舉例說(shuō)明，在工程結(jié)構(gòu)中，一旦發(fā)生冷縮和干縮，就會(huì)產(chǎn)生裂縫，具體可以通過(guò)下公式進(jìn)行詳細(xì)分析：Amax=0.5μγι，其中，A—構(gòu)件中央最大溫度應(yīng)力；μ—構(gòu)件與擱置面之間的摩擦系數(shù)；γ—構(gòu)件材料的重力密度；ι—構(gòu)件的長(zhǎng)度。從以上公式可以看出，溫度應(yīng)力變大的前提是構(gòu)件長(zhǎng)度越大的情況下溫度應(yīng)力相應(yīng)變大，產(chǎn)生裂縫的可能性就越高，為了解決這一問(wèn)題，就需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)這一環(huán)節(jié)有足夠的重視，避免這種錯(cuò)誤的發(fā)生，降低工程結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn)。

其次，受力影響。受力作用超出極限時(shí)也會(huì)使建筑工程產(chǎn)生裂縫。一般而言，對(duì)于受力所引起的裂縫的受力構(gòu)件有偏心受壓、偏心受拉、軸心受拉等等。事實(shí)證明，構(gòu)件的應(yīng)變值是有極限的，一旦超出極限，構(gòu)件就會(huì)開(kāi)裂，造成建筑工程裂縫問(wèn)題。

第三，碳化銹蝕。除了以上因素會(huì)引起建筑工程裂縫以外，碳化對(duì)工程結(jié)構(gòu)的銹蝕，從而造成裂縫，這一因素也必須得到足夠的重視。主要原因是因?yàn)樘蓟纳疃仍诓粩嗟募哟螅瑫r(shí)間久了鋼筋表面也會(huì)出現(xiàn)碳化的現(xiàn)象，同時(shí)碳化致使混凝土的堿性降低，失去了對(duì)鋼筋的保護(hù)作用，長(zhǎng)此下去銹蝕的范圍越來(lái)越大，銹蝕物也越來(lái)越多，工程結(jié)構(gòu)內(nèi)部不斷的受到拉力作用，拉力值超過(guò)極限時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生裂縫。

3. 控制裂縫產(chǎn)生的有效措施

針對(duì)以上提出裂縫產(chǎn)生的原因及影響因素，提出了以下工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的解決性對(duì)策，具體如下：①簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)體系，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程的重要環(huán)節(jié)，因此設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)必須要根據(jù)工程的要求和實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，要盡量簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用現(xiàn)代化最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，通過(guò)對(duì)工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜體系的分析，研發(fā)出適合工程結(jié)構(gòu)并且科學(xué)，合理的設(shè)計(jì)方法，降低產(chǎn)生裂縫的幾率。同時(shí)對(duì)于受力作用產(chǎn)生的裂縫要進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)行有效的控制，其中合理計(jì)算配筋是非常重要的，尤其是對(duì)于比較容易產(chǎn)生裂縫的環(huán)節(jié)，必須做好防范，加強(qiáng)對(duì)工程結(jié)構(gòu)體系的控制，做好裂縫的預(yù)防工作。②結(jié)構(gòu)形狀要規(guī)則。在布置結(jié)構(gòu)的形狀時(shí)，要盡量做到規(guī)則，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)有的剛度，如果在設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則，那么其上下結(jié)構(gòu)所承受的剛度不會(huì)統(tǒng)一，從而造成不同程度的變形，尤其是以剛度控制薄弱的環(huán)節(jié)，極易發(fā)生開(kāi)裂的現(xiàn)象，為此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)的形狀一定要保證其規(guī)則性，從而避免裂縫的產(chǎn)生。③尺寸設(shè)計(jì)要合理。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，尺寸設(shè)計(jì)也是預(yù)防裂縫產(chǎn)生的主要環(huán)節(jié)。正如上文中我們提到，一旦結(jié)構(gòu)的尺寸過(guò)長(zhǎng)，那么其所產(chǎn)生的溫差應(yīng)力也會(huì)增大，最終出現(xiàn)裂縫。因此，需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，結(jié)合工程實(shí)際要求，合理控制結(jié)構(gòu)的尺寸，全面考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)力與長(zhǎng)度的關(guān)系，既要滿足設(shè)計(jì)的規(guī)范和要求，也要避免裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。④材料運(yùn)用要規(guī)范。首先，工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，所選用的混凝土，既要滿足防水要求，也要滿足工程的承載力要求，其強(qiáng)度不可以過(guò)高，一般情況下，最好采用C25-C35 混凝土。其次，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，可以采用粉煤灰，使得混凝土的和易性得到改善，同時(shí)，還可以減少水泥用量。第三，對(duì)于水泥品種的選擇，最好采用收縮性小的水泥材料，并且可以適當(dāng)?shù)負(fù)郊右恍┩饧觿?，使得水灰比降低，?yán)格控制內(nèi)外溫度，加強(qiáng)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的保溫和保水養(yǎng)護(hù)。另外，對(duì)于板類構(gòu)件而言，其裂縫的控制主要是采用預(yù)應(yīng)力混凝土，加強(qiáng)對(duì)樓面鋼砼構(gòu)件以及層面構(gòu)件的分析，尤其是在樓面板預(yù)埋管線時(shí)，必須要用支架固定管線，而且，對(duì)于管線交叉部分，運(yùn)用專門設(shè)計(jì)的接線盒，強(qiáng)化混凝土板剛度。

總之，在建筑工程中做好建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是減少工程裂縫的主要環(huán)節(jié)。這就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)，仔細(xì)分析裂縫產(chǎn)生的原因，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)綜合考慮，利用現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念，有效的控制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)裂縫的預(yù)防，從而保證工程質(zhì)量。

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