建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問(wèn)題研究分析

【摘要】隨著建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的迅速提高，國(guó)內(nèi)外對(duì)于建筑的需求直線上升，由此，建筑行業(yè)也取得了相當(dāng)程度的進(jìn)展。為了居民能夠得到更好的居住環(huán)境，建筑行業(yè)需要不斷的改進(jìn)，尤其是要將影響建筑物使用壽命的裂縫問(wèn)題在萌芽狀態(tài)就解決，本文就建筑物中裂縫的成因以及裂縫問(wèn)題的解決措施進(jìn)行淺顯的探討。

【關(guān)鍵詞】裂縫問(wèn)題；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；建筑工程

一、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫的成因

（一）水泥石的體積不固定

一般來(lái)說(shuō)，水泥石體積變化的程度經(jīng)常被作為評(píng)價(jià)建筑物的一項(xiàng)性能指標(biāo)，而影響水泥石體積發(fā)生變化的成因有很多，這里我們只討論四種對(duì)水泥石體積影響較大的因素，以便于對(duì)建筑物的裂縫問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防。

1、水泥漿在水化的過(guò)程中發(fā)生化學(xué)減縮。在建筑物的構(gòu)建過(guò)程中，水泥會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，在這過(guò)程中，水泥將逐漸向水化物轉(zhuǎn)變，隨著而來(lái)的就是水泥固體體積的變化，其呈現(xiàn)出體積增大的趨勢(shì)。但是從另一方面——水體系來(lái)說(shuō)，水泥總體積呈現(xiàn)出減小的趨勢(shì)。

2、水泥石的失水收縮。水泥石中所含的水分受周?chē)鷾囟群蜐穸鹊挠绊?，如果溫度和濕度發(fā)生變化，水泥石中的水分會(huì)相應(yīng)的增加或減少。如果水泥石在建筑物的構(gòu)建過(guò)程中不斷失水，水泥石就會(huì)隨之收縮，而且這種收縮程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于化學(xué)反應(yīng)引起的收縮。

3、水泥石的碳化收縮

碳化收縮的主要媒介是碳酸，只要水泥石遇到含有碳酸的水就會(huì)發(fā)生碳化收縮，碳化收縮的主要物質(zhì)是砼。這種反應(yīng)主要是干燥收縮引起的，而且不可逆轉(zhuǎn)收縮反應(yīng)。

（二）施工過(guò)程存在問(wèn)題，不夠細(xì)致

1、施工人員的施工的過(guò)程中沒(méi)有把握好水泥的用量，而且對(duì)于建筑物早期的保養(yǎng)力度也不夠。在建筑施工中，砼底板要與墻板保持相同的施工時(shí)間，如果產(chǎn)生時(shí)間差，就會(huì)造成砼墻板發(fā)生裂縫。其次，對(duì)于水泥的用量也要保證標(biāo)準(zhǔn)化，否則也極易產(chǎn)生裂縫問(wèn)題。

2、泵送砼極易造成墻板開(kāi)裂，而且砼施工的質(zhì)量也較差。由于目前技術(shù)一斤設(shè)施等條件的限制，送砼主要是通過(guò)泵實(shí)現(xiàn)的，而泵送砼的過(guò)程中較容易產(chǎn)生落差這就造成了裂縫現(xiàn)象的發(fā)生。

3、施工時(shí)存在較大的溫差。在建筑物進(jìn)行施工的過(guò)程中，如果天氣變化無(wú)常，溫度也有較大的落差，尤其是砼內(nèi)外存在溫差，這都會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生，其次，晝夜溫差以及拆模時(shí)間的早晚都會(huì)直接影響到建筑物的質(zhì)量，使砼產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象。

（三）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理

1、墻壁長(zhǎng)期暴露在空氣中。由于建筑物的墻壁面積較大，而且墻體也比較薄，所以其對(duì)溫度和濕度的感應(yīng)程度較為敏感，所以，外界溫度一旦發(fā)生改變就會(huì)直接影響到墻體的質(zhì)量。

2、不合理的提高砼的等級(jí)。建筑設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)的時(shí)候以及施工者在施工的過(guò)程中都要充分考慮到砼墻壁的性能，對(duì)其進(jìn)行綜合的考慮，不能錯(cuò)誤的認(rèn)為墻體安全程度隨著砼強(qiáng)度的增強(qiáng)而增強(qiáng)，而需要結(jié)合建筑物的實(shí)際情況對(duì)砼的等級(jí)以及使用情況做好詳細(xì)的計(jì)劃，如果一味認(rèn)為提高去砼的等級(jí)就可以提高墻體的安全系數(shù)，加大對(duì)水泥的用量，砼就會(huì)發(fā)生干縮變形，最后直接導(dǎo)致墻體的開(kāi)裂。

二、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問(wèn)題控制措施

1、合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸以及選材

由于建筑材料之間的溫差以及材料的形變能力都可能會(huì)導(dǎo)致建筑出現(xiàn)裂縫，特別是對(duì)一些結(jié)構(gòu)尺寸較大的部件進(jìn)行施工時(shí)，材料的形變能力就會(huì)加強(qiáng)，結(jié)構(gòu)也會(huì)因材料溫差過(guò)大造成應(yīng)力，使建筑產(chǎn)生大量裂痕。根據(jù)相關(guān)部門(mén)的數(shù)據(jù)顯示，建筑結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)所受應(yīng)力之間有著密切的聯(lián)系，呈非線性相關(guān)關(guān)系，因此，在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一定要合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要選擇合理的施工方案，能夠使建筑結(jié)構(gòu)的剛度合理分配。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理的對(duì)鋼筋水泥進(jìn)行配置，嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而在根源上解決建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問(wèn)題。在進(jìn)行施工的過(guò)程中，材料的選擇是一項(xiàng)重要的問(wèn)題。首先，我們應(yīng)當(dāng)選擇形變能力相似的材料，對(duì)因材料形變而造成的裂縫進(jìn)行控制。其次，要選用合格的材料，杜絕使用粗制濫造的材料。

2、溫度裂縫的預(yù)防控制措施

在對(duì)建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)有意識(shí)的選用平面布置規(guī)則，設(shè)計(jì)合理的受力結(jié)構(gòu)，避免建筑表面出現(xiàn)過(guò)多的凹凸，這樣做能夠避免建筑結(jié)構(gòu)因應(yīng)力的原因而產(chǎn)生大量裂縫。同時(shí)，建筑的高度和長(zhǎng)度應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其是建筑的長(zhǎng)度，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍之內(nèi)，使建筑物能夠滿足材料的伸縮間距的要求，保障材料的形變?cè)诳煽氐姆秶畠?nèi)，避免因建筑物溫差過(guò)大而造成的材料形變集中，引起建筑的大面積裂縫。在砌體結(jié)構(gòu)中應(yīng)當(dāng)減少門(mén)窗的設(shè)計(jì)量，在必要的情況下，應(yīng)當(dāng)縮小門(mén)窗的結(jié)構(gòu)以加大墻體的抗剪能力。適當(dāng)?shù)脑黾訅w面積也能夠提高墻體的抗剪面積，同時(shí)，減少門(mén)窗面積還可以降低門(mén)窗部位的應(yīng)力。

溫度裂縫的主要形成原因是因?yàn)閴w、結(jié)構(gòu)等在溫差的影響下，形成不同程度的形變，并且屋面板的保溫效果直接影響著頂層磚墻的開(kāi)裂程度，質(zhì)量較差的屋面板會(huì)造成頂層磚墻的溫差過(guò)大，而質(zhì)量較好的墻面板能夠使頂層墻體始終保持相同的溫度，也就不會(huì)產(chǎn)生裂縫。所以說(shuō)，屋面保溫層一定要滿足質(zhì)量的要求，尤其是在施工過(guò)程中要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行，選用質(zhì)量較好的墻面板，并且可以在適當(dāng)?shù)某潭壬蠈?duì)墻面板進(jìn)行加厚，以達(dá)到保溫的效果。

3、現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制措施

在對(duì)混凝土的比例進(jìn)行配比時(shí)，要保證混凝土的剛度滿足結(jié)構(gòu)的需求，能夠有效的避免因混凝土不均勻而造成的結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)剪應(yīng)力，進(jìn)而在一定程度上降低結(jié)構(gòu)的抗溫能力，降低結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力影響。

在建筑的外部應(yīng)當(dāng)加設(shè)放射筋，并且保證放射筋布置在每一個(gè)墻角，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)加設(shè)2米以上的配筋，每一根配筋都應(yīng)當(dāng)超過(guò)樓板長(zhǎng)度的三分之一，配筋之間的距離應(yīng)當(dāng)保持在10厘米左右。通過(guò)加設(shè)放射筋的方法來(lái)滿足建筑的應(yīng)力要求，使樓板的應(yīng)力始終與放射筋保持一致，進(jìn)而減少樓板的裂縫。

三、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫問(wèn)題的補(bǔ)救措施

1、灌漿法。通常利用灌漿法對(duì)裂縫進(jìn)行補(bǔ)救，首先，我們要選擇合適的灌漿材料，一般選擇環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、水溶性聚氨酯等等作為灌漿材料。不同的裂縫類(lèi)型需要選用不同的灌漿材料。在施工的過(guò)程中通常使用環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)的材料進(jìn)行灌漿，通過(guò)灌漿器將環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)材料注入到裂縫中，很快就會(huì)使裂縫封閉，并且不會(huì)留下十分明顯的痕跡。

2、表面涂抹法。表面涂抹法是將一種高分子的防水材料涂抹到砼墻體上，與灌漿法所選用的材料基本相同，在此就不一一復(fù)述。但是并不是所有的墻體都可以進(jìn)行表面涂抹法，首先要保證墻面的清潔，其次，墻面應(yīng)當(dāng)比較堅(jiān)固，最后還應(yīng)當(dāng)注意砼墻面的干燥程度。

3、填充法。填充法是利用工具，將裂縫擴(kuò)大到一定的程度，使裂縫呈階梯的形狀，并對(duì)形成的裂縫進(jìn)行清洗，然后進(jìn)行速凝堵水劑的涂抹。要注意，在涂抹的過(guò)程中要層次分明，這樣能夠達(dá)到較好的效果。一般來(lái)說(shuō)填充的材料主要以環(huán)氧砂漿為主，還有瀝青、水泥等材料可供使用。

4、面涂刷加玻璃纖維布法。一般情況下，面涂刷加玻璃纖維布法主要是以環(huán)氧樹(shù)脂膠和聚氨酯涂膜為主。通過(guò)一定的比例對(duì)材料進(jìn)行配比，并進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，只有檢驗(yàn)合格的產(chǎn)品才能夠使用。在使用時(shí)，首先要對(duì)墻壁進(jìn)行清潔和干燥處理，并且保證墻壁具有一定的強(qiáng)度。同時(shí)還需要注意的是，在墻壁不平整時(shí)，首先要對(duì)墻壁進(jìn)行平整。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，在當(dāng)前的建筑市場(chǎng)上，裂縫是比較常見(jiàn)的問(wèn)題，對(duì)此，我們進(jìn)行了一些研究，分析了裂縫的產(chǎn)生原因，提出了一些針對(duì)裂縫的預(yù)防措施，同時(shí)也列舉了一些裂縫的補(bǔ)救措施。希望本文能夠?qū)ㄖ袠I(yè)有所幫助，使建筑工程盡量減少裂痕的生成，提高建筑的質(zhì)量。

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