建筑工程結構設計中的裂縫問題研究分析

【摘要】隨著建筑工程結構設計水平的迅速提高，國內外對于建筑的需求直線上升，由此，建筑行業也取得了相當程度的進展。為了居民能夠得到更好的居住環境，建筑行業需要不斷的改進，尤其是要將影響建筑物使用壽命的裂縫問題在萌芽狀態就解決，本文就建筑物中裂縫的成因以及裂縫問題的解決措施進行淺顯的探討。

【關鍵詞】裂縫問題；結構設計；建筑工程

一、建筑工程結構設計中的裂縫的成因

（一）水泥石的體積不固定

一般來說，水泥石體積變化的程度經常被作為評價建筑物的一項性能指標，而影響水泥石體積發生變化的成因有很多，這里我們只討論四種對水泥石體積影響較大的因素，以便于對建筑物的裂縫問題進行預防。

1、水泥漿在水化的過程中發生化學減縮。在建筑物的構建過程中，水泥會發生水化反應，在這過程中，水泥將逐漸向水化物轉變，隨著而來的就是水泥固體體積的變化，其呈現出體積增大的趨勢。但是從另一方面——水體系來說，水泥總體積呈現出減小的趨勢。

2、水泥石的失水收縮。水泥石中所含的水分受周圍溫度和濕度的影響，如果溫度和濕度發生變化，水泥石中的水分會相應的增加或減少。如果水泥石在建筑物的構建過程中不斷失水，水泥石就會隨之收縮，而且這種收縮程度遠遠大于化學反應引起的收縮。

3、水泥石的碳化收縮

碳化收縮的主要媒介是碳酸，只要水泥石遇到含有碳酸的水就會發生碳化收縮，碳化收縮的主要物質是砼。這種反應主要是干燥收縮引起的，而且不可逆轉收縮反應。

（二）施工過程存在問題，不夠細致

1、施工人員的施工的過程中沒有把握好水泥的用量，而且對于建筑物早期的保養力度也不夠。在建筑施工中，砼底板要與墻板保持相同的施工時間，如果產生時間差，就會造成砼墻板發生裂縫。其次，對于水泥的用量也要保證標準化，否則也極易產生裂縫問題。

2、泵送砼極易造成墻板開裂，而且砼施工的質量也較差。由于目前技術一斤設施等條件的限制，送砼主要是通過泵實現的，而泵送砼的過程中較容易產生落差這就造成了裂縫現象的發生。

3、施工時存在較大的溫差。在建筑物進行施工的過程中，如果天氣變化無常，溫度也有較大的落差，尤其是砼內外存在溫差，這都會造成裂縫的產生，其次，晝夜溫差以及拆模時間的早晚都會直接影響到建筑物的質量，使砼產生開裂現象。

（三）結構設計不合理

1、墻壁長期暴露在空氣中。由于建筑物的墻壁面積較大，而且墻體也比較薄，所以其對溫度和濕度的感應程度較為敏感，所以，外界溫度一旦發生改變就會直接影響到墻體的質量。

2、不合理的提高砼的等級。建筑設計者在設計的時候以及施工者在施工的過程中都要充分考慮到砼墻壁的性能，對其進行綜合的考慮，不能錯誤的認為墻體安全程度隨著砼強度的增強而增強，而需要結合建筑物的實際情況對砼的等級以及使用情況做好詳細的計劃，如果一味認為提高去砼的等級就可以提高墻體的安全系數，加大對水泥的用量，砼就會發生干縮變形，最后直接導致墻體的開裂。

二、建筑工程結構設計中的裂縫問題控制措施

1、合理設計結構尺寸以及選材

由于建筑材料之間的溫差以及材料的形變能力都可能會導致建筑出現裂縫，特別是對一些結構尺寸較大的部件進行施工時，材料的形變能力就會加強，結構也會因材料溫差過大造成應力，使建筑產生大量裂痕。根據相關部門的數據顯示，建筑結構與結構所受應力之間有著密切的聯系，呈非線性相關關系，因此，在對建筑結構進行設計時，一定要合理設計結構尺寸。建筑工程結構設計中要選擇合理的施工方案，能夠使建筑結構的剛度合理分配。在進行結構施工時，應當合理的對鋼筋水泥進行配置，嚴格按照國家的相關規定進行設計，從而在根源上解決建筑結構設計中的裂縫問題。在進行施工的過程中，材料的選擇是一項重要的問題。首先，我們應當選擇形變能力相似的材料，對因材料形變而造成的裂縫進行控制。其次，要選用合格的材料，杜絕使用粗制濫造的材料。

2、溫度裂縫的預防控制措施

在對建筑進行結構設計時，應當有意識的選用平面布置規則，設計合理的受力結構，避免建筑表面出現過多的凹凸，這樣做能夠避免建筑結構因應力的原因而產生大量裂縫。同時，建筑的高度和長度應該嚴格按照設計規范進行設計，尤其是建筑的長度，應當嚴格控制在規定的范圍之內，使建筑物能夠滿足材料的伸縮間距的要求，保障材料的形變在可控的范圍之內，避免因建筑物溫差過大而造成的材料形變集中，引起建筑的大面積裂縫。在砌體結構中應當減少門窗的設計量，在必要的情況下，應當縮小門窗的結構以加大墻體的抗剪能力。適當的增加墻體面積也能夠提高墻體的抗剪面積，同時，減少門窗面積還可以降低門窗部位的應力。

溫度裂縫的主要形成原因是因為墻體、結構等在溫差的影響下，形成不同程度的形變，并且屋面板的保溫效果直接影響著頂層磚墻的開裂程度，質量較差的屋面板會造成頂層磚墻的溫差過大，而質量較好的墻面板能夠使頂層墻體始終保持相同的溫度，也就不會產生裂縫。所以說，屋面保溫層一定要滿足質量的要求，尤其是在施工過程中要嚴格按照施工規范進行，選用質量較好的墻面板，并且可以在適當的程度上對墻面板進行加厚，以達到保溫的效果。

3、現澆混凝土樓板裂縫的控制措施

在對混凝土的比例進行配比時，要保證混凝土的剛度滿足結構的需求，能夠有效的避免因混凝土不均勻而造成的結構內部出現剪應力，進而在一定程度上降低結構的抗溫能力，降低結構內部的應力影響。

在建筑的外部應當加設放射筋，并且保證放射筋布置在每一個墻角，同時還應當加設2米以上的配筋，每一根配筋都應當超過樓板長度的三分之一，配筋之間的距離應當保持在10厘米左右。通過加設放射筋的方法來滿足建筑的應力要求，使樓板的應力始終與放射筋保持一致，進而減少樓板的裂縫。

三、建筑工程結構設計中裂縫問題的補救措施

1、灌漿法。通常利用灌漿法對裂縫進行補救，首先，我們要選擇合適的灌漿材料，一般選擇環氧樹脂類、水溶性聚氨酯等等作為灌漿材料。不同的裂縫類型需要選用不同的灌漿材料。在施工的過程中通常使用環氧樹脂類的材料進行灌漿，通過灌漿器將環氧樹脂類材料注入到裂縫中，很快就會使裂縫封閉，并且不會留下十分明顯的痕跡。

2、表面涂抹法。表面涂抹法是將一種高分子的防水材料涂抹到砼墻體上，與灌漿法所選用的材料基本相同，在此就不一一復述。但是并不是所有的墻體都可以進行表面涂抹法，首先要保證墻面的清潔，其次，墻面應當比較堅固，最后還應當注意砼墻面的干燥程度。

3、填充法。填充法是利用工具，將裂縫擴大到一定的程度，使裂縫呈階梯的形狀，并對形成的裂縫進行清洗，然后進行速凝堵水劑的涂抹。要注意，在涂抹的過程中要層次分明，這樣能夠達到較好的效果。一般來說填充的材料主要以環氧砂漿為主，還有瀝青、水泥等材料可供使用。

4、面涂刷加玻璃纖維布法。一般情況下，面涂刷加玻璃纖維布法主要是以環氧樹脂膠和聚氨酯涂膜為主。通過一定的比例對材料進行配比，并進行嚴格的檢驗，只有檢驗合格的產品才能夠使用。在使用時，首先要對墻壁進行清潔和干燥處理，并且保證墻壁具有一定的強度。同時還需要注意的是，在墻壁不平整時，首先要對墻壁進行平整。

結束語：綜上所述，在當前的建筑市場上，裂縫是比較常見的問題，對此，我們進行了一些研究，分析了裂縫的產生原因，提出了一些針對裂縫的預防措施，同時也列舉了一些裂縫的補救措施。希望本文能夠對建筑行業有所幫助，使建筑工程盡量減少裂痕的生成，提高建筑的質量。

參考文獻：

[1] 陳智才，關于建筑工程結構設計中的裂縫問題探析，2010年

[2] 林東，建筑工程磚混結構設計中裂縫問題的分析探討，2010年