建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫問題研究

劉世昌

摘要：在建筑工程中，裂縫是時常出現(xiàn)的問題，工程裂縫的出現(xiàn)，使得項目的質(zhì)量大打折扣，影響到工程的整體質(zhì)量，更有甚者，還會威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。所以，對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)計中的裂縫進行研究。

關(guān)鍵詞：建筑工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計；裂縫

建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在實際設(shè)計中經(jīng)常會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，建筑工程對結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求越來越高，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，這對于建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求就更為嚴(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)上進行細化討論，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)對策略，強化結(jié)構(gòu)裂縫的控制技術(shù)。

1、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計重要性分析

對于整個建筑工程來說，比較重要的一個環(huán)節(jié)就是結(jié)構(gòu)設(shè)計，對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，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)生的原因進行分析，來探討針對性的措施來對結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫問題進行防控。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計緊隨建筑設(shè)計之后，建筑設(shè)計能否實現(xiàn)很大程度上依靠建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計。而且，建筑結(jié)構(gòu)由于程序很負責(zé)，思考量巨大，所需的專業(yè)技能比較強，需要更加專業(yè)的設(shè)計人員才能更好地完成。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計決定了建筑工程的施工走向，對于一個建筑的質(zhì)量好壞起著決定性作用。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計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)計觀念，與時代發(fā)展共同進步。并且，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計要具有現(xiàn)在的時代特點，在保證建筑質(zhì)量的基礎(chǔ)上改進建筑的外觀、內(nèi)部構(gòu)造等，滿足人們越來越多的需求。

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建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫問題的分析。

2.1塑性變形裂縫

由于混凝土本身的特性，在其硬化前會長時間的處于塑性狀態(tài)，而此時上部建筑結(jié)構(gòu)的均勻沉降會受到一定的影響，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。這些裂縫的特點是，互相平行、間距在0.3mm-1.Omm左右。同時，這些裂縫還具有一定的深度，對建筑結(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。現(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)計對強度的要求。但是如果用現(xiàn)澆樓板代替預(yù)制多孔板，則會增大墻體剛度，進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，會放出的熱量，這種現(xiàn)象被稱為水泥水化熱。混凝土在澆筑完成后，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，由于齡期較短，沒有形成足夠的抗拉強度，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土自身極限抗拉強度時，就會在混凝土表面產(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，就會開始進人硬化的過程。這個過程中，其內(nèi)部包含的水分會被不斷蒸發(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，就會使現(xiàn)澆的混凝土板在應(yīng)力較為集中的地方開裂。另外，當(dāng)混凝土的強度沒有達到一定程度而過早的拆模也會形成應(yīng)力裂縫。而在混凝土未完全凝固時就急于施加荷載，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)計中裂縫問題的解決

對于房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計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)計問題解決

在建筑的基礎(chǔ)設(shè)計中要復(fù)合建筑的現(xiàn)實情況，對施工的現(xiàn)場現(xiàn)實情況進行考察，對場地地基進行深人勘察，以獲取準(zhǔn)確的資料，確保高層建筑設(shè)計的安全性，并在設(shè)計的基礎(chǔ)上進行施工。在對地基的基礎(chǔ)承載力進行計算時，必須嚴(yán)格按照要求來進行。在進行持力層承載力的計算時，設(shè)計者應(yīng)該依據(jù)所勘探資料中的土質(zhì)類型分別進行計算。另外，對于基礎(chǔ)設(shè)計的計算必須按照規(guī)范要求，認真謹慎進行。有一個比較合理方式是，將計算結(jié)果與模型相比較，然后對不合理處進行修改，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)計問題的解決

首先，禁止設(shè)置鋼筋混凝土電梯小井筒，同時將縱向框架與橫向框架結(jié)合起來進行設(shè)計；其次，在選擇框架結(jié)構(gòu)的參數(shù)時，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，對于其它的指標(biāo)也要進行計算驗證。

3.3樓板設(shè)計問題的解決

在設(shè)計樓板的時候，設(shè)計者要依照規(guī)范進行操作，這樣可以避免安全隱患的發(fā)生。對此，要對設(shè)計者進行培訓(xùn)，定期安排設(shè)計人員對新的規(guī)章制度以及設(shè)計規(guī)范進行學(xué)習(xí)。此外，對于一些設(shè)計較好的建筑，要進行經(jīng)驗上的總結(jié)，對于表現(xiàn)優(yōu)秀的設(shè)計人員應(yīng)該給予一定的獎勵，提高其責(zé)任心。

4、結(jié)束語

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

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