建筑結(jié)構(gòu)設計出現(xiàn)裂縫的原因及對策解析

黃 春 蓮

(忻州市建筑設計室，山西 忻州 034000)

0 引言

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和進步，建筑業(yè)也發(fā)展迅速，建筑工程質(zhì)量成為人們關(guān)注的焦點，建筑物的裂縫在建筑項目中很常見。根據(jù)不同的危害，裂縫分為三種類型，即深裂縫、表面裂縫和破裂。通常裂縫是最厲害的損傷，一旦裂縫發(fā)生，建筑物的穩(wěn)定性和安全性將大大降低。如果長時間不進行處理，即使是表面裂縫也會發(fā)展成深裂縫，這將對建筑造成無法估量的損害。研究表明，防止建筑物裂縫對建筑物安全穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用，必須給予高度重視。

1 建筑結(jié)構(gòu)設計出現(xiàn)裂縫的原因

1.1 大負荷會產(chǎn)生裂縫

隨著時間的推移，鋼筋混凝土會在負載下產(chǎn)生裂縫。由于深裂縫的出現(xiàn)，使得建筑質(zhì)量在一定程度上受到損害。這種現(xiàn)象不僅與建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有關(guān)，而且與建筑物之間的重量有關(guān)。在進行抗裂性研究時，應考慮長時間必須承受負荷的因素。

例如，在辦公樓的負荷設計標準中，我國的負荷設計值低于其他國家，但是，與其他國家的混凝土強度設計值相比，我國混凝土強度的設計值相對較高。因此，其他國家混凝土的承載能力明顯高于我國，我國的建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的頻率很高。

1.2 大的溫差會產(chǎn)生裂縫

在施工期間，由于大體積混凝土產(chǎn)生的大量水化熱，大氣溫度的變化以及環(huán)境中的高環(huán)境溫度，可能發(fā)生溫度變化導致裂縫的產(chǎn)生。

大部分建筑物由磚石和混凝土組成。在固化過程中，由于水化作用，混凝土的溫度在短時間內(nèi)上升，并且磚石的溫度不會改變，導致混凝土和磚石之間出現(xiàn)溫差。由于房屋的結(jié)構(gòu)有一定的限制，混凝土和磚石屬于兩種不同的材料，線膨脹系數(shù)不同，一旦溫度變化，屋頂和墻壁就會產(chǎn)生溫度變化與內(nèi)部壓力成正比。一旦建筑物部件的溫度負荷高于拉伸強度或剪切強度，就會出現(xiàn)裂縫。

此外，建筑物在使用過程中暴露在陽光下，特別是在夏天天氣炎熱時，日照時間較長，建筑物的耐熱性降低，導致地板與墻壁之間出現(xiàn)間隙，存在溫差，進而導致溫度裂縫。

1.3 地基處理不均勻?qū)е鲁霈F(xiàn)裂縫

地基可以將房屋本身的重量和承載的負荷轉(zhuǎn)移到地基上，在頂部荷載下，地基受的力以一定的角度分布。深度越大，擴散區(qū)域就越大。在相同深度處，平均位置應力最大并且兩側(cè)逐漸減小。此外，土壤本身是不均勻的，房屋的應力分布本質(zhì)上是不均勻的，這可能導致房屋不均勻填充，導致建筑物墻壁裂縫。如果不進行平衡發(fā)展，在加固工作期間進行積極有效的操作，墻壁中的裂縫就會變得更加嚴重，并且豎直墻壁很可能會傾斜。

2 建筑結(jié)構(gòu)施工解決方案

2.1 防止開裂的措施

1)應力裂縫的產(chǎn)生受到設計質(zhì)量的強烈影響。因此，在施工過程中，應加強監(jiān)測，加強檢查，確保施工質(zhì)量得到充分保證。關(guān)于建材原料的質(zhì)量，只有水泥的質(zhì)量和穩(wěn)定性以及細砂的沉積物濃度得到有效的保證，才能確?；炷恋膹姸确显O計要求和規(guī)定，有效防止開裂。另外，關(guān)于模具的塌陷問題，應該嚴格控制模具，以便在滿足混凝土運輸和放置要求的基礎(chǔ)上最小化模具的坍塌影響。將混凝土放入模具后，應快速完成振動，并在某些關(guān)鍵位置振動兩次。

2)在建造過程中應選擇好的材料。在選擇混凝土和水泥時，應根據(jù)特定結(jié)構(gòu)的要求和規(guī)定進行，以確保所選混凝土達到所需的強度。此外，應確保外加劑和混凝土外加劑的適用性，還原劑和抗裂劑能夠顯著提高混凝土的抗裂性并改善水泥漿的粘度。

2.2 防止溫度應力裂縫的措施

在溫度應力裂縫中，建筑物頂部和底部的內(nèi)外縱壁上的斜裂縫是相對頻繁且具有代表性的。預防措施主要包括以下內(nèi)容：

1)在治理裂縫工作的實施中，預防應該是主要方面：規(guī)劃和選材。施工應根據(jù)實際情況進行，并進行全面規(guī)劃。應根據(jù)施工項目所在的區(qū)域選擇屋面保溫層，以充分保證保溫層的施工質(zhì)量，以減少屋頂與屋面之間的溫差。進行砌筑并避免溫差過大，防止結(jié)構(gòu)擴張和收縮的出現(xiàn)。同時，伸縮縫應按照有關(guān)要求和規(guī)定進行布置和設計，以進一步減弱因溫度變化引起的墻體變形。

2)在施工過程中，除了要進行較長的凝固時間外，在選擇水泥時應該存在較低程度的水化熱。將水泥施加到其溫度時應小心。且在混凝土攪拌過程中，在炎熱的夏季天氣應使用低溫水混合。一旦混凝土達到初始強度，應嚴格控制水分和溫度固化條件，以確保充分保證混凝土表面的溫度和濕度，并完全避免表面裂縫的形成。當加入混合物時，應合理控制劑量。

2.3 防止地基不平衡的措施

1)應對建筑工程中的軟地板和不平整地基進行處理。在進行設計工作之前，應進行地質(zhì)勘探，并根據(jù)適當?shù)牡刭|(zhì)報告制作設計圖紙。對于一些復雜的地基，在地基開挖工作完成后，應加強基礎(chǔ)較弱部分的加工工作。在加強地基基礎(chǔ)施工時，應與上層建筑相關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)地考慮各個方面，以確定地基結(jié)構(gòu)符合設計要求，并確保系統(tǒng)的效率、成本效益和完整性。在上部結(jié)構(gòu)方面，可以改變建筑物的形狀，應用柔性和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)以進一步增強建筑物的整體剛性。

2)建筑物的地基部分應分開，可以分成幾個部分，以便進行自由沉降活動，有效地避免裂縫的形成。在確定沉降間隙的寬度時，應按照有關(guān)要求和規(guī)定進行，以確保其科學性和合理性。同時，應注意確保沉降物不包括在沉降縫中，以免損害建筑物部分的自由沉降。在門檻位置，還應安裝鋼筋混凝土梁，以避免主干變形和垂直裂縫的形成。

3 結(jié)語

作為我國重要的支柱產(chǎn)業(yè)，建筑業(yè)必須嚴格控制結(jié)構(gòu)設計，避免和減少裂縫的發(fā)生，提高施工質(zhì)量，使建筑業(yè)在新時代的發(fā)展中越來越好，從而有效提高人們的生活質(zhì)量。