建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題研究

劉世昌

摘要：在建筑工程中，裂縫是時(shí)常出現(xiàn)的問題，工程裂縫的出現(xiàn)，使得項(xiàng)目的質(zhì)量大打折扣，影響到工程的整體質(zhì)量，更有甚者，還會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。所以，對(duì)建筑工程裂縫問題的研究迫在眉睫，本文主要從建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫進(jìn)行研究。

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

建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)遇到建筑墻體和樓板的裂縫問題，隨著物質(zhì)文明以及建筑技術(shù)的推廣，建筑工程對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求越來越高，建筑裂縫作為普遍存在的問題，越來越受到相關(guān)部門重視。造成混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因很多，這對(duì)于建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求就更為嚴(yán)格，因此，當(dāng)前我國現(xiàn)行建筑規(guī)范中允許建筑結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)與其拉應(yīng)力垂直方向的裂縫，并僅對(duì)其裂縫寬度做了無害及有害的限量規(guī)定。然而基于裂縫程度不一、輕重不同、差別各異等特征，我們必須在此基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化討論，合理分析結(jié)構(gòu)裂縫特征及其成因并制定科學(xué)有效的應(yīng)對(duì)策略，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)裂縫的控制技術(shù)。

1、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重要性分析

對(duì)于整個(gè)建筑工程來說，比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，比較棘手的問題就是墻體以及樓板的裂縫問題，但是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，這就給建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出更高的要求，所以要想盡可能避免建筑裂縫的產(chǎn)生就要從其產(chǎn)生的原因進(jìn)行分析，來探討針對(duì)性的措施來對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題進(jìn)行防控。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)緊隨建筑設(shè)計(jì)之后，建筑設(shè)計(jì)能否實(shí)現(xiàn)很大程度上依靠建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。而且，建筑結(jié)構(gòu)由于程序很負(fù)責(zé)，思考量巨大，所需的專業(yè)技能比較強(qiáng)，需要更加專業(yè)的設(shè)計(jì)人員才能更好地完成。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)決定了建筑工程的施工走向，對(duì)于一個(gè)建筑的質(zhì)量好壞起著決定性作用。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要以人們的舒適度和安全感為基準(zhǔn)，從建筑宜居的合理性出發(fā)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)觀念，與時(shí)代發(fā)展共同進(jìn)步。并且，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要具有現(xiàn)在的時(shí)代特點(diǎn)，在保證建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上改進(jìn)建筑的外觀、內(nèi)部構(gòu)造等，滿足人們?cè)絹碓蕉嗟男枨蟆?/p>

2、建筑工程裂縫形成原因

裂縫問題的產(chǎn)生，主要是由建筑材料混凝土造成的，因此，需從混凝土的使用上展開對(duì)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫問題的分析。

2.1塑性變形裂縫

由于混凝土本身的特性，在其硬化前會(huì)長時(shí)間的處于塑性狀態(tài)，而此時(shí)上部建筑結(jié)構(gòu)的均勻沉降會(huì)受到一定的影響，由此便形成了建筑結(jié)構(gòu)的裂縫。混凝土結(jié)構(gòu)中骨料的粒徑過大、鋼筋的直徑過粗、混凝土的表面積增大，都會(huì)形成混凝土水平方向的收縮不及垂直方向的問題，由此造成建筑結(jié)構(gòu)的不規(guī)則裂縫。這些裂縫的特點(diǎn)是，互相平行、間距在0.3mm-1.Omm左右。同時(shí)，這些裂縫還具有一定的深度，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性形成了很大的威脅。

2.2結(jié)構(gòu)裂縫

隨著建筑工程的要求提升和相關(guān)技術(shù)的提高，以往在建筑工程中較為常見的現(xiàn)澆樓板已逐漸被預(yù)制多孔板取代?，F(xiàn)澆樓板在承載能力具備一定的優(yōu)勢，且整體性較好，一般都能滿足建筑工程設(shè)計(jì)對(duì)強(qiáng)度的要求。但是如果用現(xiàn)澆樓板代替預(yù)制多孔板，則會(huì)增大墻體剛度，進(jìn)而減弱原有樓板的剛度，從而使裂縫在墻體剛度較薄弱的部位以及墻體的截面突變部位產(chǎn)生。需要注意的是，在這種情況下，墻角應(yīng)力比較集中的位置較易出現(xiàn)裂縫。

2.3溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫

混凝土中的水泥成分在與水作用后，會(huì)放出的熱量，這種現(xiàn)象被稱為水泥水化熱?；炷猎跐仓瓿珊?，其表面因與外界空氣接觸，使的表面的散熱較快，而內(nèi)部的水泥水化熱則很難散發(fā)出去、從而造成混凝土出現(xiàn)內(nèi)外溫差過大的問題。由此，在混凝土表面形成拉應(yīng)力，而混凝土的內(nèi)部則出現(xiàn)壓應(yīng)力。這兩種應(yīng)力在混凝土剛剛澆筑完畢時(shí)，由于齡期較短，沒有形成足夠的抗拉強(qiáng)度，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土自身極限抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生溫度裂縫。

2.4應(yīng)力裂縫

混凝土在完成澆筑工作以后，就會(huì)開始進(jìn)人硬化的過程。這個(gè)過程中，其內(nèi)部包含的水分會(huì)被不斷蒸發(fā)，由此造成了混凝土體積的逐漸縮小并產(chǎn)生相應(yīng)的收縮。而混凝土的收縮又會(huì)受到支座的約束，使其無法自由伸展，當(dāng)這種約束力足夠大時(shí)，就會(huì)使現(xiàn)澆的混凝土板在應(yīng)力較為集中的地方開裂。另外，當(dāng)混凝土的強(qiáng)度沒有達(dá)到一定程度而過早的拆模也會(huì)形成應(yīng)力裂縫。而在混凝土未完全凝固時(shí)就急于施加荷載，也是造成混凝土出現(xiàn)應(yīng)力裂縫的原因之一。目前，常見的應(yīng)力裂縫形式主要有，自身收縮、干燥收縮、塑性收縮、炭化收縮等。

3、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中裂縫問題的解決

對(duì)于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中常常被忽略的問題要做到高度重視，找到靠譜的解決措施并實(shí)施，才能提高建筑質(zhì)量，可以從以下幾方面人手研究解決措施。

3.1基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問題解決

在建筑的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要復(fù)合建筑的現(xiàn)實(shí)情況，對(duì)施工的現(xiàn)場現(xiàn)實(shí)情況進(jìn)行考察，對(duì)場地地基進(jìn)行深人勘察，以獲取準(zhǔn)確的資料，確保高層建筑設(shè)計(jì)的安全性，并在設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行施工。在對(duì)地基的基礎(chǔ)承載力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，必須嚴(yán)格按照要求來進(jìn)行。在進(jìn)行持力層承載力的計(jì)算時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)該依據(jù)所勘探資料中的土質(zhì)類型分別進(jìn)行計(jì)算。另外，對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的計(jì)算必須按照規(guī)范要求，認(rèn)真謹(jǐn)慎進(jìn)行。有一個(gè)比較合理方式是，將計(jì)算結(jié)果與模型相比較，然后對(duì)不合理處進(jìn)行修改，盡量降低誤差，確保建筑地基的承重力。

3.2框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的解決

首先，禁止設(shè)置鋼筋混凝土電梯小井筒，同時(shí)將縱向框架與橫向框架結(jié)合起來進(jìn)行設(shè)計(jì)；其次，在選擇框架結(jié)構(gòu)的參數(shù)時(shí)，在選擇樓層地震剪力系數(shù)以及樓層側(cè)向剛度比等的同時(shí)，對(duì)于其它的指標(biāo)也要進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。

3.3樓板設(shè)計(jì)問題的解決

在設(shè)計(jì)樓板的時(shí)候，設(shè)計(jì)者要依照規(guī)范進(jìn)行操作，這樣可以避免安全隱患的發(fā)生。對(duì)此，要對(duì)設(shè)計(jì)者進(jìn)行培訓(xùn)，定期安排設(shè)計(jì)人員對(duì)新的規(guī)章制度以及設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行學(xué)習(xí)。此外，對(duì)于一些設(shè)計(jì)較好的建筑，要進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)上的總結(jié)，對(duì)于表現(xiàn)優(yōu)秀的設(shè)計(jì)人員應(yīng)該給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，提高其責(zé)任心。

4、結(jié)束語

對(duì)于建筑工程來說，比較常見的就是裂縫的問題，我們應(yīng)該對(duì)工程的施工加強(qiáng)監(jiān)督，使得施工企業(yè)能夠嚴(yán)格按照規(guī)定來進(jìn)行施工，從而保障建筑的安全以及正常使用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳海彬.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的裂縫問題探究[J].建材與裝飾，2017，15：77-78.

[2]程娜.建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的常見問題分析[J].門窗，2017，06：130.

[3]張勇.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)預(yù)控工程裂縫初探[J].建材與裝飾，2017，24：68-69.