針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫控制研究

文/王祥翔 華東建筑設(shè)計研究院安徽分公司 安徽合肥 230088

就目前我國很多的建筑來說，都具有一個通病，裂縫。這些裂縫長短不一，不但給建筑的外觀帶來影響也對建筑的質(zhì)量有著一定的損害。當(dāng)建筑出現(xiàn)裂縫情況時，如果隨著裂縫的蔓延可能會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)的損壞或者建筑的倒塌，這就會給人們帶來恐慌以及危險。隨著人們生活水平的不斷提升，對于建筑的科技化以及美觀性有著更高的要求，也使很多建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員在重視建筑美觀的情況下忽視了建筑結(jié)構(gòu)中控制裂縫發(fā)生的重要性。對于建筑來說，最基本的原則就是牢固安全，其次是美觀等方面，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中由于所涉及的工作內(nèi)容較為繁瑣復(fù)雜，所以往往會忽視很多因素對建筑結(jié)構(gòu)的影響，那么想要有效控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)，首先相關(guān)設(shè)計人員要了解裂縫對建筑結(jié)構(gòu)的危害性，然后分析裂縫的類型以及導(dǎo)致裂縫發(fā)生的原因，從而找到相應(yīng)的解決措施，避免裂縫給建筑帶來的危害，保障人們的生命健康。

1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的危害性

1.1 剛度降低

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)裂縫首先會降低建筑結(jié)構(gòu)的剛度，剛度是使物體產(chǎn)生單位變形所需的外力值，簡單來說也就是建筑在抵抗變形時的能力。當(dāng)建筑出現(xiàn)裂縫時，一開始可能不會對建筑有多大的影響，但是隨著時間的推移，裂縫程度越來越大，就會對建筑的結(jié)構(gòu)發(fā)生一些改變，裂縫會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生變形，雖然不會直接導(dǎo)致建筑倒塌，但是裂縫對建筑的長期侵蝕就會大大降低建筑的剛度，使建筑在一些強度較大的影響下發(fā)生損壞。

1.2 抗剪力下降

對于建筑來說，裂縫除了對剛度的影響外，也影響了建筑結(jié)構(gòu)的抗剪力。抗剪力是建筑結(jié)構(gòu)中主要的一部分，在建筑結(jié)構(gòu)實際的過程中要滿足抗剪力大于剪力，這樣才能保障建筑結(jié)構(gòu)的安全。但是裂縫的出現(xiàn)使建筑結(jié)構(gòu)的抗剪力下降，破壞了建筑結(jié)構(gòu)的特性，是建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，影響整個建筑的安全性。

1.3 強度降低

建筑結(jié)構(gòu)的強度指的是承受荷載的能力，其目的是保證建筑結(jié)構(gòu)不被破壞。但是裂縫的出現(xiàn)使建筑結(jié)構(gòu)的強度降低，當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)中的鋼筋、混凝土等材料外露后，隨著自然環(huán)境的侵蝕，使混凝土脫落或者鋼筋銹蝕等情況出現(xiàn)，就會導(dǎo)致建筑具有一定的危害性。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)中的強度逐漸降低，裂縫也會越來越大，當(dāng)出現(xiàn)地震等災(zāi)害發(fā)生時，就會給建筑帶來毀滅性的災(zāi)害。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的類型

就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中出現(xiàn)的裂縫情況來說，并不是都相同，而是根據(jù)施工工藝或者施工材料等因素，導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)不同的類型。那么想要控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫現(xiàn)象的發(fā)生，我們就要對裂縫的類型以及造成裂縫的因素進行分析。下面我們將針對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中常見的裂縫類型進行分析，希望可以幫到相關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計人員。

2.1 沉降裂縫

建筑結(jié)構(gòu)中沉降裂縫的出現(xiàn)大多是因為結(jié)構(gòu)地基的土質(zhì)不均勻、松軟或者操作回填土工作時沒有壓實等，也可能是因為模板剛度的不足，使模板支撐之間的距離過大或者支撐的底部松動所導(dǎo)致，另外，很多建筑工程在施工中會忽視氣候的因素，當(dāng)冬季進行建筑結(jié)構(gòu)施工時，模板支架支撐在凍土層上，上部結(jié)構(gòu)并沒有達(dá)到建筑結(jié)構(gòu)所規(guī)定的強度時，地層化凍下沉，使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下沉或者裂縫。

2.2 塑性收縮裂縫

眾所周知，在建筑結(jié)構(gòu)施工過程中，通常都是使用混凝土進行澆筑，而塑性收縮裂縫就是在新澆筑混凝土在櫻花前發(fā)生體積變化，也就是說混凝土在還沒有凝結(jié)硬化之前，處于塑性狀態(tài)時發(fā)生收縮，從而導(dǎo)致的裂縫。導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塑性收縮裂縫的因素相對較多，例如水分蒸發(fā)速度較快、水泥漿體積的減小等。具體來說，在對一些建筑結(jié)構(gòu)施工時發(fā)現(xiàn)，塑性收縮裂縫通常發(fā)生的時間是在混凝土澆筑后45分鐘到4小時之間，由于混凝土形成強度或者強度微弱時表面的水分蒸發(fā)速度過快，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部的砂漿收縮力大于水泥漿的膠結(jié)力，從而出現(xiàn)塑性收縮裂縫。

2.3 溫度應(yīng)力裂縫

在建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時，大多原因都是溫度和濕度的變化導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。因為混凝土在硬化期間水泥會放出大量的水化熱，使混凝土內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力，而在對混凝土進行降溫的工作時，又由于受到建筑基礎(chǔ)等條件的約束，使混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉力。當(dāng)這些拉力超出混凝土的抗裂能力時，就會使建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。另外，對于一些混凝土的內(nèi)部濕度變化小或者變化慢，但是表面濕度卻變化快等，在養(yǎng)護不到位的情況下，就會使混凝土表面干縮形變收到內(nèi)部混凝土的約束，出現(xiàn)裂縫。

3、建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施

3.1 嚴(yán)把選材關(guān)，避免因材料質(zhì)量出現(xiàn)裂縫。

對于大體積的混凝土應(yīng)采用水熱化值低的粉煤灰水泥或者礦渣水泥。除此之外，還應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)，更具適宜的砂率進行骨料的選擇和優(yōu)化處理。選材是建筑物施工的基礎(chǔ)，如果在選材、適材方面出現(xiàn)問題，則會影響整個工程的進度和質(zhì)量。因此必須嚴(yán)把選材關(guān)，避免因為材料質(zhì)量而影響建筑物質(zhì)量，使建筑質(zhì)量得到最好的保證。

3.2 嚴(yán)把技術(shù)關(guān)，妥善處理混泥土的澆筑過程。

建筑建造的技術(shù)對建筑的質(zhì)量有很大的影響，它直接影響建筑的整個建造過程，建筑物混凝土澆筑看似簡單，但卻包涵著豐富的知識量和復(fù)雜的操作流程，因此我們必須要提高建筑的建造技術(shù)，采用先進的技術(shù)，對相關(guān)的工作人員進行定期培訓(xùn)，提高他們的操作技能，是建筑能夠順利建設(shè)。而混凝土澆筑首要處理好的便是澆筑的流程順序問題，要做到分縫分塊，合理安排順序，同時還應(yīng)當(dāng)在澆筑時注意鋼筋的位置，防止在澆筑過程中造成其位移，進而影響工程質(zhì)量。

3.3 嚴(yán)把監(jiān)督關(guān)，做好混凝土澆筑后的養(yǎng)護工作。

混凝土在澆筑后應(yīng)當(dāng)及時養(yǎng)護，最大程度的提高混凝土澆筑質(zhì)量?；炷翝仓髴?yīng)在12小時內(nèi)對混凝土采取保濕措施。只有嚴(yán)格控制好建筑的質(zhì)量才能使建筑的安全得到更好的保證。

總結(jié)：

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在實際應(yīng)用過程中，要對可能出現(xiàn)的裂縫和類型充分的進行考慮，并且要能夠有效的進行解決。嚴(yán)格的遵守各項設(shè)計規(guī)范，全面考慮會出現(xiàn)的任何問題，才能有效保證建筑結(jié)構(gòu)的順利進行，將裂縫控制在可控范圍之內(nèi)，為人們的生命財產(chǎn)安全打好基礎(chǔ)。