裂縫問題在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的解決方法

董亞磊

摘 要：近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化進(jìn)程不斷加快，建筑行業(yè)也得到相應(yīng)發(fā)展。但在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，隨之而來的裂縫問題一直困擾著工作人員，因此必須采取相應(yīng)的解決方法進(jìn)行處理，否則就會(huì)導(dǎo)致建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的剛度、強(qiáng)度和抗剪力不斷下降，為建筑工程項(xiàng)目埋下安全隱患。文章主要從建筑工程項(xiàng)目裂縫的危害出發(fā)，闡述了在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫產(chǎn)生的原因，對(duì)裂縫問題在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的解決方法進(jìn)行分析，希望能為建筑工程裂縫控制提供借鑒。

關(guān)鍵詞：裂縫問題 建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 解決方法

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2016）09（b）-0095-02

建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作為建筑工程項(xiàng)目的重要環(huán)節(jié)，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中經(jīng)常會(huì)遇到裂縫問題，逐漸受到有關(guān)部門的關(guān)注。在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，造成建筑工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的因素包括方方面面，因此必須分析裂縫產(chǎn)生的原因，認(rèn)識(shí)建筑工程項(xiàng)目裂縫產(chǎn)生的危害，積極采取相應(yīng)措施予以處理，加強(qiáng)建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫控制技術(shù)，減少裂縫發(fā)生率，為建筑工程項(xiàng)目正常投入使用與結(jié)構(gòu)安全提供保障。

1 建筑工程項(xiàng)目裂縫的危害

1.1 整體強(qiáng)度降低

一旦建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)裂縫問題就會(huì)直接影響建筑工程總體強(qiáng)度，混凝土中鋼筋就會(huì)赤裸在表面，遇到空氣和水后出現(xiàn)侵蝕變質(zhì)問題，從而降低建筑工程項(xiàng)目強(qiáng)度。而建筑工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的下降會(huì)加寬裂縫，出現(xiàn)惡性循環(huán)情況，導(dǎo)致工程項(xiàng)目耐久性逐漸下降，給建筑工程后期投入使用的性能帶來影響，為建筑使用埋下安全隱患。

1.2 建筑剛性降低

在建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，出現(xiàn)裂縫問題后，裂縫截面位置中軸會(huì)出現(xiàn)程度不同的上移現(xiàn)象，將威脅到建筑工程整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另外，裂縫不斷加寬，建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的構(gòu)建會(huì)發(fā)生變形，剛度性能降低，無法承受長時(shí)間高壓作用力，直接影響建筑工程項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)的疲勞度。

1.3 建筑工程結(jié)構(gòu)抗剪力下降

裂縫問題的出現(xiàn)，除了會(huì)降低整個(gè)建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的剛度外，也會(huì)降低整個(gè)建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)的抗剪力，導(dǎo)致工程項(xiàng)目各個(gè)界面出現(xiàn)程度不同的裂縫問題，嚴(yán)重破壞了整個(gè)建筑工程結(jié)構(gòu)的完整性，在支撐抗剪作用下截面面積會(huì)逐漸減小，致使建筑工程結(jié)構(gòu)抗剪力下降[1]。

2 在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫產(chǎn)生的原因分析

2.1 溫度應(yīng)力引起裂縫

在建筑環(huán)境中，溫度應(yīng)力引起的裂縫作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的主要問題，如果早晚溫度差距相差過大或者是混凝土表面散熱效率出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，就會(huì)導(dǎo)致建筑工程項(xiàng)目表面出現(xiàn)裂縫。例如建筑工程項(xiàng)目在施工過程中，施工人員按照要求完成混凝土澆筑后，因?yàn)樗鄡?nèi)部熱量散發(fā)速度相對(duì)比較緩慢，而混凝土表面的溫度散發(fā)速度十分迅速，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部機(jī)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)之間的溫差過大，兩者之間的壓力產(chǎn)生顯著性變化，從而產(chǎn)生拉力將混凝土撕裂、變形引起裂縫。

2.2 混凝土澆筑引起裂縫

在建筑工程項(xiàng)目中使用的建筑材料大部分是混凝土，而混凝土極易受各種因素影響，加上混凝土本身結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)不同類型的收縮引起結(jié)構(gòu)裂縫，并且建筑物在竣工過程中存在硬化過程，這時(shí)建筑工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生不同變化，但是因?yàn)榻ㄖこ添?xiàng)目結(jié)構(gòu)的限制性，收縮過程中沒有得到相應(yīng)的發(fā)揮空間，從而產(chǎn)生裂縫。另外，由于在施工過程中混凝土澆筑沒有得到完全凝固，保養(yǎng)工作不到位，導(dǎo)致表面負(fù)載過重的物體已經(jīng)超出承受范圍，這也是引起建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)裂縫問題的主要因素[2]。

2.3 地基不均勻沉降引起裂縫

在施工設(shè)計(jì)過程中，由于工作人員處理地基和設(shè)計(jì)方案不合理，忽略了建筑物荷載壓力，建筑設(shè)計(jì)方案不規(guī)范。在現(xiàn)場施工考察過程中，沒有清楚認(rèn)識(shí)到施工所在地本身地基土層分布不均衡的問題，土質(zhì)質(zhì)量較差，導(dǎo)致建筑工程項(xiàng)目在竣工驗(yàn)收過程中出現(xiàn)裂縫問題。

2.4 鋼筋腐蝕引起裂縫

在建筑工程項(xiàng)目結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，鋼筋是確?？傮w結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵材料，為了提升建筑工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，施工人員一般會(huì)使用混凝土澆筑墻體內(nèi)的鋼筋結(jié)構(gòu)，雖然能夠提升建筑物墻體的結(jié)構(gòu)剛度，但是這一施工方式也會(huì)破壞鋼筋的氧化膜，導(dǎo)致鋼筋被氧化與空氣化出現(xiàn)腐蝕，降低了建筑墻體的承載能力，從而引起裂縫問題。

3 裂縫問題在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的解決方法

3.1 溫度裂縫控制

在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，工作人員應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)布局的平面規(guī)劃和受力結(jié)構(gòu)問題，確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)平滑度，不能出現(xiàn)過多的凹凸面，防止因?yàn)橥饨鐪囟葢?yīng)力的作用引起裂縫問題。建筑長、寬和高之間的比例要協(xié)調(diào)，保證建筑長度不能大于溫度變化，否則建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)因?yàn)樯炜s問題導(dǎo)致變形過于集中而引起開裂。對(duì)于建筑砌墻體結(jié)構(gòu)，縱墻方向盡量設(shè)置較少的窗戶和門口，如果需要設(shè)置，則確保門口和窗戶的開口適中，控制縱墻抗剪面積，提升建筑物墻體的抗剪力。另外，溫度應(yīng)力引起裂縫和建筑墻體、面板溫度之間產(chǎn)生的溫差息息相關(guān)，因此在設(shè)計(jì)屋面保溫層結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)充分考慮熱工需求標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選擇合理的施工方式和保溫材料[3]。每一個(gè)縱墻和橫墻頂層應(yīng)按照要求增加圈梁，例如在圈梁增加過程中，頂層圈梁中縱向圈梁的高度比橫向圈梁要低一些，防止磚墻與圈梁之間出現(xiàn)約束情形，頂層砂漿墻布要大于M5.0，砌體強(qiáng)度大于MU10，砌墻體寬度要超過2.4 cm，以減少建筑物墻體與屋面之間溫度差，避免因?yàn)闇囟葢?yīng)力引起開裂。

3.2 現(xiàn)澆筑混凝土裂縫控制

為了確保混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)剛度，在建筑材料選擇方面，應(yīng)確?；炷两Y(jié)構(gòu)剛度符合規(guī)定要求，避免因?yàn)榛炷羶?nèi)部結(jié)構(gòu)收縮問題出現(xiàn)不均勻沉降引起開裂，從而提升建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與剛度。另外，在施工前應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，按照要求設(shè)置放射筋，例如：將放射筋安裝在建筑物墻角中，每一個(gè)建筑物墻角位置安裝的放射筋至少為5根，長度不能小于2 m，并且配置范圍要大于樓板跨度的1/3，與鋼筋之間的間距為0.1 m，從而提升混凝土的抗剪力，并加強(qiáng)保養(yǎng)力度，在混凝土表層鋪上草袋和薄膜，減少混凝土表面熱擴(kuò)散，為混凝土提供相對(duì)潮濕的環(huán)境，延長混凝土散熱時(shí)間，有效避免因?yàn)榛炷帘韺用撍a(chǎn)生干縮裂縫。

3.3 合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)

在建筑工程材料應(yīng)用中，不同的材料其變形差異性也不同，因此必須合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，充分考慮應(yīng)力控制問題，將材料設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸控制在允許范圍內(nèi)，確保建筑物受力均勻。例如在使用鋼筋方面，應(yīng)按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和建筑物需求計(jì)算鋼筋數(shù)量，選擇合適的規(guī)格，盡量降低建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)開裂的可能性。除此之外，在建筑材料選擇方面，還應(yīng)選擇物理性質(zhì)、變形條件與程度等相似的建筑材料，有效控制因?yàn)榻ㄖ牧袭a(chǎn)生形變?cè)斐山ㄖ锝Y(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

3.4 鋼筋裂縫控制

針對(duì)材料本身性能問題，混凝土內(nèi)部鋼筋腐蝕是無法避免的，要想解決因?yàn)殇摻顔栴}引起的開裂，應(yīng)從混凝土抗裂性著手，在鋼筋混凝土底部放入適量的鋼纖維，以此提升鋼筋混凝土抗裂性能，分擔(dān)混凝土承受的負(fù)載力。但需要注意的是，鋼纖維的使用應(yīng)結(jié)合相關(guān)規(guī)范中與抗裂度、裂縫寬度要求進(jìn)行，以此滿足設(shè)計(jì)需求[4]。

4 結(jié)語

綜上，當(dāng)前在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)活動(dòng)中，裂縫問題的出現(xiàn)是比較普遍的現(xiàn)象，要想減少建筑工程項(xiàng)目裂縫發(fā)生率，避免裂縫帶來的危害，需要詳細(xì)分析裂縫產(chǎn)生的原因，并針對(duì)這些原因提出解決方案，通過對(duì)溫度裂縫、現(xiàn)澆筑混凝土、鋼筋等引起裂縫進(jìn)行控制，合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)，從根源上確保建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量，以減少建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生率，從而促進(jìn)我國建筑行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 李鳳春，王興濤.論建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題[J].中小企業(yè)管理與科技旬刊，2015（6）：108.

[2] 姜桂平.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫處理分析[J].門窗，2015（7）：123.

[3] 姚萍.試論建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題[J].城市建筑，2015（24）：53.

[4] 張守達(dá).關(guān)于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題探析[J].江西建材，2015（16）：34-35.