探討建筑結構設計出現裂縫的原因及對策

劉彥君

【摘要】近年來，隨著建筑工程數量的增加，人們對其結構設計的安全性和質量越來越重視。目前，建筑工程結構裂縫一直是普遍存在和比較突出的問題，其在很大程度上直接影響了建筑工程在使用過程中的安全性與耐久性。在這樣的情況下，如何在結構設計階段做好關于裂縫問題的防范措施，就是建筑行業廣泛關注的重點。

【關鍵詞】建筑工程；裂縫；結構設計；對策

一、裂縫的特征

一是很大一部分建筑工程結構裂縫是垂直產生的，建筑工程結構裂紋尺寸與墻的實際高度相同，建筑結構裂縫的實際形狀為中間向兩邊擴展直至消失；二是大部分的結構裂縫寬度通常小于0.3毫米，只有少數的結構裂縫寬度大于0.3毫米；三是結構裂縫的位置很大的概率出現在墻體的中部，只有少數的結構裂縫出現在墻的兩端；四是拆除模板后結構裂縫出現的概率更大，這意味著結構的裂縫和溫度的快速變化有很大關系；五是時間的變化后，裂縫會出現不同的變化，發展的方向逐漸發生變化，但實際結構裂縫的寬度通常不會改變；六是擋土墻的回填過程中，結構裂縫一般出現松弛的現象，但實際是并不特別嚴重的泄漏問題。

二、建筑結構出現裂縫的原因

（一）水泥水化熱及用量影響

混凝土中的水泥硬化過程會放出大量的熱，造成混凝土內部升溫。混凝土體積厚水化熱聚集在其內部不易擴散，而表面熱量可直接散發至大氣。這就導致混凝土內外產生溫度差，內部受到壓應力而外部產生拉應力，當這個力度超過了混凝土抗壓的極限時，就會導致混凝土產生裂縫。

（二）材料收縮的影響

所有的材料都具有膨脹和收縮的特點，在建筑施工過程中，混凝土的收縮性能較好，因此在受到明顯的溫度影響時，變化是十分明顯的，嚴重的時候會導致建筑物的變形，使得出現應力。一旦應力超出了混凝土的應力范圍，就會導致裂縫出現。在當前建筑施工過程中，由于材料具有收縮性，而導致裂縫的出現是非常常見的，如屋頂表面裂縫和大面積的建筑結構裂縫等。而混凝土出現的裂縫情況比較嚴重，尤其是在外邊的混凝土，由于環境因素的影響相對較大，更容易因為收縮導致裂縫的出現，進一步導致建筑出現變形。

（三）混凝土碳化銹蝕

碳化是混凝土施工過程中一個重要的環境，當碳化力度越來越大，到達建筑鋼筋時，混凝土的堿性會在很大程度上被削弱，最終無法對鋼筋起到保護效果。這個時候，碳化可能依然在繼續，并且碳化的范圍仍然在延伸著，碳化所用的銹蝕材料也會逐漸脹大，對混凝土內部結構產生巨大的拉力。當拉力超過混凝土內部所能承受的范圍時，混凝土就會出現裂縫，給建筑帶來不利影響。

三、在建筑結構設計中控制裂縫的常見措施

（一）對于原材料的選材要十分的嚴謹

原材料的質量相對較容易控制，但原材料的質量這個環節也是很容易出現問題的。根據數據顯示，因為在結構設計過程中對原材料的要求沒有一個精確的規定，很容易引起質量問題的出現，很大一部分企業為了使成本可以控制，選擇相對廉價的材料，出現施工問題這并不奇怪。因此，為了避免這種情況的出現，需要在設計階段對材料和材料的搭配品種、規格了解清楚，在選擇的過程中對原材料需要按照國家和相關標準的要求，制造商的選擇也應嚴格，工廠應嚴格審核材料，它可以有效地提高質量，避免一些問題的出現。

（二）嚴格控制水泥的用量

水泥的用量也會對建筑結構中是否產生裂縫有一定的影響，事實證明，在3L的混凝土中加入10kg水泥，會使得混凝土內部的溫度上升1℃，因此，我們必須嚴格對水泥的用量進行控制。一般而言，每升混凝土中加入的水泥最好不超過140kg，當然，也不能少于100kg，否則，混凝土無法完成硬化過程，或者硬化效果不夠理想。

（三）做好結構設計

在設計中，需要注意的問題比較多，如高、低交叉，淺基礎和深基礎的位置容易開裂，要綜合將由于沉降引起的差異問題考慮在內。在設計時，要優先解決這一問題，同時，設計師也應該將組合方式靈活運用，選擇相應的結構方案和材料，注意結構截面突變，考慮一些可能引起的應力集中問題。還得注意鋼筋在配置方面的問題，尤其是某樓面或者是墻板之間等，一些薄壁零件，尤其是注重數量和所使用的鋼筋的使用位置，特別是混凝土的配合比，必須符合設計要求。此外，施工縫也要盡量設置在鹼受壓區域或者是變截面位置，而且要加強分層澆筑具體位置的控制，以及加強一次澆筑厚度的控制。

（四）提升混凝土澆筑的養護工作

混凝土的具體維護工作是建設項目非常容易忽視的地方。在正常情況下，現場施工要根據實際混凝土養護時間的硬性規定，在澆注施工完成后12小時內采取特定的維護具體措施，確保混凝土的質量，保溫和濕氣固化是相對良好的維護方法，以及實際的混凝土養護期間將受到材料的影響和實際施工環境的因素，所以混凝土養護時間需要根據實際情況來確定，需要保護混凝土在實際維修過程中有效地控制濕度和溫度，需要測量和記錄。在混凝土養護的過程中可以用薄膜覆蓋，以便控制混凝土的實際濕度，避免裂縫的出現。

四、結語

各式各樣的裂縫出現在建筑結構設計里，并且解決方案的針對性和范圍也不盡相同。結構的設計師和工程設計師應根據現場的情況對裂縫產生的原因進行觀察分析，用合理的設計、規范的施工、安全的維護等措施，來防止裂縫出現。

參考文獻

[1]朱羿.建筑結構設計中的裂縫控制探究[J].住宅與房地產，2016（03）：239.