探討建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)裂縫的原因及對策

宋洋 韓宇 張鳳權(quán)

【摘要】隨著社會的發(fā)展，建筑工程越來越多，人們對建筑工程結(jié)構(gòu)的要求也越來越高，而裂縫問題是目前建筑工程整體結(jié)構(gòu)的主要影響因素之一?；诖耍恼陆榻B了建筑工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的危害，分析了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫問題產(chǎn)生的原因，并重點介紹了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中解決裂縫問題的具體辦法。

【關(guān)鍵詞】關(guān)鍵詞：建筑工程結(jié)構(gòu)；裂縫問題；混凝土澆筑

【中圖分類號】TB482

【文獻標識碼】A

1、引言

隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對建設(shè)施工過程中出現(xiàn)的問題也越來越重視，尤其是關(guān)于建設(shè)施工中結(jié)構(gòu)的裂縫預(yù)防問題。建筑結(jié)構(gòu)中所存在的裂縫現(xiàn)象會對使用的安全性以及耐久性等產(chǎn)生不同程度上的影響。在建筑工程中，裂縫問題與結(jié)構(gòu)設(shè)計有著很大的相關(guān)性。為了有效的控制裂縫問題，在建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中必須要以工程實際的地質(zhì)條件為依據(jù)，據(jù)其結(jié)構(gòu)形式，不斷對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，并且制定完善的裂縫防治措施。另外強化工程施工監(jiān)管制度，保證施工單位依照規(guī)范制度嚴格執(zhí)行，從而提高建筑物的使用性能，促進建筑業(yè)的發(fā)展。

2、建筑結(jié)構(gòu)裂縫的危害

裂縫的存在主要會對建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生下面幾個方面的危害：（1）裂縫的存在會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)剛度降低。裂縫的產(chǎn)生會導(dǎo)致裂縫截面位置的中性軸出現(xiàn)上移的情況，特別是在裂縫比較嚴重的情況下，建筑結(jié)構(gòu)的變形也會不斷的增加，從而導(dǎo)致整個建筑結(jié)構(gòu)的剛度下降。另外，隨著剛度的下降，建筑結(jié)構(gòu)在高壓的作用下，其對應(yīng)的疲勞度也會發(fā)生降低的現(xiàn)象。（2）抗剪能力降低。裂縫的產(chǎn)生和存在不但會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)剛度降低，還會導(dǎo)致整個建筑結(jié)構(gòu)的抗剪力出現(xiàn)下降，因為裂縫的產(chǎn)生會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)各個截面出現(xiàn)嚴重的開裂，建筑結(jié)構(gòu)的整體性被破壞，從而導(dǎo)致支撐抗剪作用的截面面積減少，進而導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的抗剪力大大的下降。（3）導(dǎo)致強度下降。在建筑結(jié)構(gòu)中，裂縫的產(chǎn)生會成為空氣、水分及其他侵蝕介質(zhì)侵蝕鋼筋的通道，久而久之使鋼筋產(chǎn)生銹蝕。從而削弱了鋼筋的受力截面積，在有防水的部位還會引起漏水，影響結(jié)構(gòu)安全及使用功能。

3、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫問題產(chǎn)生的原因

3.1 溫度應(yīng)力影響

在建筑工程中，溫度應(yīng)力是建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計產(chǎn)生裂縫的主要原因，而溫度應(yīng)力出現(xiàn)變化主要是由于建筑工程存在自生應(yīng)力和約束應(yīng)力。建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫度不同使得建筑結(jié)構(gòu)自身產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是自生應(yīng)力，常出現(xiàn)在一些尺寸較大的構(gòu)件上。當(dāng)早晚溫差變大或者混凝土表面散熱率不均勻，建筑物就會產(chǎn)生這種自生應(yīng)力使建筑工程表面出現(xiàn)裂縫縫。例如建筑工程施工中，施工人員按照要求對混凝土澆筑后，水泥內(nèi)部熱量比混凝土表面溫度散發(fā)速度慢，混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)顯著的壓力變化，導(dǎo)致混凝土撕裂變形，出現(xiàn)裂縫。

3.2 地基下沉影響

導(dǎo)致地基沉降不均勻的原因有很多，客觀上講，建筑物地基土層分布不均、土質(zhì)差別較大等原因都會造成地基沉降不均勻；主觀上講，地基處理及基礎(chǔ)設(shè)計不當(dāng)、地基處理方式過多、平面變化造成樓面荷載不均、建筑物縱墻剛度過低、建筑設(shè)計不規(guī)范等原因也會使地基沉降不均勻。

3.3 鋼筋腐蝕影響

鋼筋是在建筑工程項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中確保總體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的關(guān)鍵性材料，其表面會有一層混凝土保護層。因為混凝土保護層的質(zhì)量不達標，鋼筋會與二氧化碳、氯化物直接接觸發(fā)生反應(yīng)。同時施工人員對鋼筋進行混凝土澆筑，雖然可以提升建筑墻體的結(jié)構(gòu)剛度，但也使混凝土外層的氧化膜受到破壞，使鋼筋被氧氣、水侵蝕。當(dāng)鋼筋出現(xiàn)銹蝕問題時，鋼筋與混凝土之間的握裹力就會降低，在建筑物整體結(jié)構(gòu)上就會出現(xiàn)其他新的裂縫。

4、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施

4.1 嚴格控制原材料的選材

作為建筑施工最主要材料中的一個，混凝土是不可替代的。因此建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量也取決于混凝土的質(zhì)量。（1）水泥品種的選取。水泥與水相遇時因含硅酸鹽成分以及其它化學(xué)物質(zhì)遇水后反應(yīng)放熱，應(yīng)選取合適水泥品種以避免反應(yīng)溫度過高造成溫度裂縫，所以在大型的施工工程里面大多選用礦渣式水泥或者是火山灰水泥。（2）嚴格控制水泥用量。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知，每三立方米的混凝土中每增加十千克水泥，其對應(yīng)的水化溫度就相應(yīng)升高一攝氏度。為了避免水泥升溫導(dǎo)致溫度裂縫的出現(xiàn)，就應(yīng)該在滿足工程結(jié)構(gòu)強度和耐久性的同時盡可能減少水泥使用，必須嚴格控制水泥用量。在普通的工程里面每三個立方米混凝土中水泥的使用量不得多余410千克。（3）骨料的質(zhì)量控制。骨粒應(yīng)當(dāng)選擇顆粒徑大，配比好的。這樣的骨?？障堵市?。另外，骨料中的含土量也要嚴格控制，必須選擇強度等級較高的骨料，否則會出現(xiàn)因骨料強度低而造成混凝土開裂的現(xiàn)象。

4.2 對混凝土澆筑的控制

混凝土的質(zhì)量直接影響建筑工程的質(zhì)量，所以施工單位要嚴格把控混凝土的設(shè)計剛度。對此，首先要在建筑材料方面確?；炷恋慕Y(jié)構(gòu)剛度符合要求，以提升建筑結(jié)構(gòu)的剛度，避免混凝土內(nèi)部結(jié)因收縮問題引起的不均勻沉降導(dǎo)致建筑開裂。同時，在施工前還要按照規(guī)定在建筑外墻角的位置放置放射筋，以控制現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫問題。一般情況下，需要在每個外墻角設(shè)置5～8根放射筋，放射筋的長度不得小于2m，配筋范圍必須要大于樓板跨度的三分之一，放射筋的間距為0.1m，按照這種方式設(shè)置放射筋可以滿足板角應(yīng)力的需要，提升混凝土的抗剪力。

4.3 施工項目管理方面

在施工過程中應(yīng)當(dāng)盡最大的努力降低內(nèi)外溫度梯度以減小開裂率?；炷恋牧芽p是隨機的、不確定的，就算是同一單位，同一項目，甚至開始時審計審核都相同，并且由同一個施工隊伍來完成，但是最終的開裂程度也是完全不同的。所以為了防止裂縫的出現(xiàn)，我們必須嚴格按照規(guī)章制度來進行操作，加強施工項目管理制度。

結(jié)語：

綜上所述，不同成因產(chǎn)生的裂縫問題一直困擾著我國建筑工程的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計，阻礙著我國建筑業(yè)的發(fā)展。由分析可知，設(shè)計師通過合理布置建筑物平面，合理安排門窗，對原材料提出精確要求，嚴格把控混凝土的澆筑質(zhì)量，合理設(shè)計建筑結(jié)構(gòu)等方法大大減少了建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫問題的出現(xiàn)，加強了建筑物的剛性和抗剪承載力，提高了建筑物整體強度，也推動了我國建筑行業(yè)的進一步發(fā)展。

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