論建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫問題

韓恩考

【摘要】結(jié)構(gòu)裂縫便是建筑項目設(shè)計中相對突出與廣泛的問題，結(jié)構(gòu)裂縫對于建筑項目的正常應(yīng)用與結(jié)構(gòu)安全有著關(guān)鍵的影響。為盡量減少建筑中裂縫的出現(xiàn)，就一定要在建筑構(gòu)造設(shè)計時就使用嚴格可靠的方法實施預(yù)防控制。本文首先分析了建筑項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中形成裂縫的關(guān)鍵因素，通過分析問題因素提出了相關(guān)的裂縫控制措施。

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

建筑項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個項目的重要程序，在實際設(shè)計中常常會遇到建筑培體與樓板的裂縫問題，隨著物質(zhì)文明和建筑技術(shù)的推廣，建筑項目對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求愈來愈高，建筑裂縫作為廣泛存在的問題，愈來愈受到有關(guān)部門的關(guān)注。所以，為在建筑項目中盡量減少或防止形成裂縫，一定要對裂縫因素實施探究分析，并在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面提出針對性的解決方法實施裂縫控制。

1、建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫的危害性

1.1抗剪能力降低

裂縫不但會讓項目的剛度降低，并且還會大大降低整個項目結(jié)構(gòu)的抗剪力，這是因為裂縫的產(chǎn)生，使得工程的各個截面出現(xiàn)嚴重的開裂，工程結(jié)構(gòu)的整體性被嚴重破壞，進而支撐抗剪作用的截面面積減小，從而整個結(jié)構(gòu)的抗剪力就會大大降低。

1.2降低了剛度

裂縫的形成，會讓裂縫截面處的中性軸出現(xiàn)上移，特別是裂縫相對嚴重時，項目結(jié)構(gòu)的變形也會持續(xù)的加大，然后導(dǎo)致整個構(gòu)造的剛度降低。與此同時，隨著降低的剛度，項目結(jié)構(gòu)在高壓力的作用下，其相關(guān)的疲勞度也會有所降低。

1.3強度降低

在建筑項目中，裂縫的形成還會降低整個項目結(jié)構(gòu)的強度。所以，在項目結(jié)構(gòu)中，裂縫的出現(xiàn)，導(dǎo)致鋼筋外露，這樣，非常容易造成水分與空氣對混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)致侵蝕，最后導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)質(zhì)變，從而就會大大的降低結(jié)構(gòu)強度，隨著強度的降低，裂縫也會持續(xù)變大，然后整個結(jié)構(gòu)的耐久性降低，影響建筑的應(yīng)用功能。

2、建筑裂縫出現(xiàn)的因素

2.1溫度

在建筑項目結(jié)構(gòu)中，混凝土在降溫出現(xiàn)冷縮，或者是因為失水作用造成收縮，從而讓項目結(jié)構(gòu)的構(gòu)件內(nèi)部在溫度應(yīng)力的作用下出現(xiàn)裂縫。在這里以平置構(gòu)件舉例說明，在項目結(jié)構(gòu)中，一旦出現(xiàn)冷縮與干縮，就會出現(xiàn)裂縫，具體能夠通過下面公式實施具體的分析：

A max=0.5μγι，

當中，構(gòu)件中央最大溫度應(yīng)力為A；

構(gòu)件與擱置面之間的摩擦系數(shù)為μ；

構(gòu)件材料的重力密度為γ；

構(gòu)件的長度為ι

依據(jù)上面公式分析，能夠得知，構(gòu)件越大的長度，溫度應(yīng)力也會相關(guān)變大，那么就會容易出現(xiàn)裂縫，需要設(shè)計人員引起足夠的關(guān)注。

2.2沉降

在建筑施工的時候，尤其是澆注混凝土的過程中，因為部分輔助材料的問題，例如模板綁定不實等因素，從而產(chǎn)生部分阻礙情況，導(dǎo)致出現(xiàn)沉降性裂縫，這些裂縫的發(fā)生對建筑的質(zhì)量將會導(dǎo)致非常大的影響。

2.3收縮

建筑出現(xiàn)收縮性裂縫的因素是幾個方面的，混凝土的質(zhì)量、施工操作的不標準、天氣等都會導(dǎo)致收縮性裂縫的出現(xiàn)。而其中最關(guān)鍵的因素是因為混凝土的表面散熱太快。也就是說在建筑施工中尤其是澆注混凝土之后，因為混凝土表面的水分散熱太快，同時操作不標準，沒有及時有效的覆蓋混凝土的表面，從而導(dǎo)致收縮性裂縫的出現(xiàn)。

3、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫控制措施

3.1要合理設(shè)計尺寸

在實施結(jié)構(gòu)設(shè)計時，尺寸設(shè)計也是防止裂縫出現(xiàn)的關(guān)鍵程序。結(jié)構(gòu)的尺寸一旦太長，那么其所形成的溫差應(yīng)力也會增大，最后發(fā)生裂縫。所以，在設(shè)計時，需要設(shè)計人員結(jié)合項目實際要求，科學控制結(jié)構(gòu)的尺寸，結(jié)構(gòu)應(yīng)力和長度的關(guān)系要全面考慮，既要滿足設(shè)計的標準與要求，也要防止裂縫情況的發(fā)生。

3.2施工選材和混凝土配合比設(shè)計

在建筑項目建設(shè)過程中要根據(jù)項目的需要選取合理的水泥種類，盡量防止使用強度高的水泥。由于混凝土發(fā)生的裂縫跟它的調(diào)配有非常大的關(guān)系，因此在調(diào)配的過程中也要注意石、砂等原材料的質(zhì)量，嚴格依照一定的規(guī)范與比例實施，能夠依據(jù)要求添加一定的外加劑，掌握混凝土補償收縮技術(shù)的準確應(yīng)用技術(shù)。在建筑施工的時候，對混凝土的坍落度設(shè)計要合理設(shè)計，及時針對現(xiàn)場原材料的狀況實施調(diào)整，及時實施養(yǎng)護。

3.3建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計樓板配筋方面的要求

除了在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的階段當中，保證建筑項目的整體剛度可以滿足要求以外，建筑項目樓板配筋方面的問題也是一定要引起足夠關(guān)注的。當前，中國大多數(shù)建筑項目在實施建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，因為樓板配筋方面存在著鋼筋直徑太大、鋼筋間距太大等方面的問題，才讓建筑項目在投入應(yīng)用以后發(fā)生了裂縫情況。為了從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計當中確保樓板配筋方面的問題不引起建筑項目發(fā)生裂縫，有關(guān)設(shè)計人員在對樓板配筋的時候，一定要遵循下面原則：樓板配筋的直徑除了要滿足有關(guān)規(guī)范的要求以外，要盡量使用小直徑，同時使鋼筋間距減小。這對預(yù)防建筑項目在投入應(yīng)用以后發(fā)生裂縫問題起到了一定的作用。

3.4溫度裂縫的預(yù)防控制措施

在建筑項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要優(yōu)先選用建筑平面布置規(guī)則、結(jié)構(gòu)受力簡單科學的結(jié)構(gòu)布置，不能設(shè)置過多的凹凸，避免出現(xiàn)溫度應(yīng)力集中然后導(dǎo)致裂縫。建筑的長高比要跟設(shè)計標準要求相符。尤其是建筑物的長度不能超過溫度伸縮最大距離的要求，以保證材料的變形在相對小區(qū)域內(nèi)，從而可以有效避免屋面由于溫差相對大產(chǎn)生變形集中導(dǎo)致的墻體裂縫。在砌體構(gòu)造中建筑縱墻要盡量少設(shè)門窗，而且門洞與窗洞不能開設(shè)太大，確保磚墻具備足夠的抗剪面積，從而提升其自身的抗剪能力，同時還能使在門窗位置的應(yīng)力集中情況減少。溫度裂縫的產(chǎn)生關(guān)鍵是因為磚墻自身、圈梁、屋面板的溫度變形和互相間的溫差所導(dǎo)致的，其屋面板保溫層的效果優(yōu)劣會對頂層磚墻的裂縫程度形成直接影響。所以，屋面保溫層的設(shè)計必須要滿足熱工要求，特別是其施工工法和保溫材料的功能要和標準符合，并保溫層的厚度能合理加大，確保保溫效果。

從建筑的結(jié)構(gòu)方面考慮，全部的縱墻、橫墻的頂層都要設(shè)置圈梁，以加強其整體性和抵抗溫度裂縫的能力。在設(shè)計圈梁時，頂層圈梁特別是縱向圈梁的高度要盡量小些，以使磚墻和圈梁之間的互相約束減少，然后使因為屋面板變形對墻體形成的水平推力降低；抵抗溫度裂縫有效而且經(jīng)濟的方法是提升頂層墻體的砂漿砌筑強度是，頂層砂漿不能小于M5.0的強度，磚體則不能小于MU10的強度，而且磚砌體不能（下轉(zhuǎn)136頁）（上接134頁）小于240mm的厚度；降低墻體和屋蓋之間的溫差是避免溫度裂縫的重點，因此，能在屋面設(shè)計時使用設(shè)置架空層等隔熱保溫方法。

3.5在建筑項目裂縫控制設(shè)計中的鋼纖維混凝土運用

在設(shè)計建筑項目結(jié)構(gòu)時，計算鋼筋混凝土梁也許會發(fā)生的裂縫寬度時，常常會發(fā)生其裂縫寬度跟有關(guān)規(guī)定的要求相符，這些能夠通過很多形式來解決，比如增強混凝土的強度、提升截面的大小、縮短鋼筋直徑、擴大鋼筋截面的大小等等。應(yīng)用以上這些措施通常就能夠讓裂縫的寬度合乎設(shè)計的要求?？墒怯捎诓糠痔厥獾那樾蜗拢陨线@些措施滿足不了需要，尤其是由于之前建筑項目、建筑結(jié)構(gòu)的制約絕對不可以選擇這些形式。

3.6減小地基的不均勻沉降

這幾年來，很多建筑因為地基的不均勻性沉降造成混凝土裂縫的出現(xiàn)。所以一定要增強對基礎(chǔ)施工質(zhì)量的控制，一般的方法能夠在獨立基礎(chǔ)上設(shè)置好拉梁，土質(zhì)狀況不好能夠使用筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)。假如是軟土地基，需要依據(jù)實際狀況實施有效的處理。對于部分軟硬不一的區(qū)段，需要使用土體的局部置換或加大基礎(chǔ)接觸面積等辦法。拉梁設(shè)置在柱下獨立基礎(chǔ)、樁承臺處時，由于獨立基礎(chǔ)與承臺的各自的變形量不一樣，會導(dǎo)致拉梁混凝土開裂，一般這種裂縫會特別的嚴重，在解決這種問題時，最好的方法就是后澆帶設(shè)置在拉梁的兩端。

3.7提高建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的人員的綜合素質(zhì)

整個建筑項目而言關(guān)鍵的操作對象還是人，對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員而言，要實施設(shè)計圖紙的時候，指明每一個施工程序和流程以及在施工過程當中的注意事項。重要的時候能夠插入部分圖解，確保建筑施工方案的成功實施，由于建筑施工的方案是由設(shè)計人員擬定的，這就說明設(shè)計人員綜合水平的高低將直接關(guān)系整個建筑項目的質(zhì)量，想要讓建筑項目的質(zhì)量獲得提高首先就要提高設(shè)計人員的綜合素質(zhì)和責任意識，而且在施工的時候要隨時對建筑的施工人員實施一定的考核和交流，以便于提高他們的施工水平和有關(guān)的想法與建議，假如發(fā)現(xiàn)綜合素質(zhì)不好而且不強的責任意識設(shè)計人員或者施工人員要及時實施替換，從始至終都可以保持整個施工隊伍的綜合素質(zhì)與專業(yè)水平和責任意識在一個相對高的水準。

結(jié)語：

總之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑項目中最關(guān)鍵的程序之一，只有建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學合理，才可以從根本上確保建筑項目的質(zhì)量。裂縫是建筑項目中最常見的問題，然而在一定意義上裂縫也是能夠控制的，這就需要我們在建筑項目結(jié)構(gòu)設(shè)計中，想要防止裂縫的出現(xiàn)，杜絕裂縫所帶來的危害，需要設(shè)計人員增強對裂縫的重新認識，而且針對裂縫出現(xiàn)的問題實施全面深入的分析，認識裂縫產(chǎn)生機理，從基本上控制裂縫的產(chǎn)生，確保項目質(zhì)量。

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