建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)裂縫的原因及對策解析

賀國禮

摘要：對于建筑工程來講，結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)是最為常見的問題，而且出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的原因一般是多方面的，因此我們對于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要按照建筑工程的所在地的實際地質(zhì)條件以及實際的結(jié)構(gòu)形式來提出相應(yīng)科學(xué)合理并且具有一定針對性的控制結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的措施，除此之外，需要針對建筑工程的施工質(zhì)量進行進一步的監(jiān)督，最終達(dá)到建筑工程施工過程嚴(yán)格的按照規(guī)定來進行，最終實現(xiàn)建筑工程的安全性能。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計;裂縫;原因;對策

隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進步，城市化進程加快，建筑業(yè)得到了迅速的發(fā)展和進步。隨著城市建筑規(guī)模的不斷擴大，建筑中出現(xiàn)了一系列突出的問題，其中最突出、最常見的問題就是建筑裂縫問題。建筑工程中產(chǎn)生的裂縫嚴(yán)重威脅著工程的安全，同時也導(dǎo)致了工程結(jié)構(gòu)強度、剛度和抗剪能力的降低，為工程建設(shè)埋下了隱患。為了避免和控制建筑物結(jié)構(gòu)裂縫，必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計中采取預(yù)防措施，根據(jù)預(yù)防原則，減少和控制結(jié)構(gòu)裂縫的形成，保證建筑物的安全。

一、建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫的危害

（一）整體強度減弱

當(dāng)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計出現(xiàn)裂縫時，直接影響建筑工程的整體強度，裂縫將使混凝土鋼筋暴露在建筑物表面，鋼筋更容易受到水、空氣等外界因素的腐蝕，鋼筋質(zhì)量下降。建設(shè)項目的實力也有所下降。此外，建筑工程結(jié)構(gòu)強度的下降會加劇裂縫問題，導(dǎo)致建筑工程的惡性循環(huán)，建筑物的耐久性會逐漸下降，影響后期建筑物的使用，降低建筑物的使用壽命。

（二）建筑剛性減弱

在建筑工程設(shè)計結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫后，裂縫截面位置的軸線將不同程度地向上移動，從而影響到建筑工程的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。裂縫的不斷擴大將導(dǎo)致建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重變形，降低建筑物的剛度性能，使建筑物長期承受不了高壓力，降低了建筑工程整體結(jié)構(gòu)的疲勞程度。

（三）建筑工程結(jié)構(gòu)抗剪承載力減弱

裂縫問題不僅影響建筑物的強度和剛度，而且降低了建筑工程結(jié)構(gòu)的抗剪承載力。隨著裂縫的出現(xiàn)，支承剪力的截面面積越來越小，建筑工程的抗剪強度也隨之降低。當(dāng)建筑工程的抗剪能力降低時，不同程度的裂縫更有可能出現(xiàn)在建筑物中。建筑結(jié)構(gòu)的完整性嚴(yán)重受損。

二、導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題出現(xiàn)的具體原因

混凝土主要由水泥、骨料和適量的水組成，形成人工石。混凝土是目前我國建筑領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的建筑材料，是建筑的主體結(jié)構(gòu)。混凝土質(zhì)量的好壞直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。受混凝土內(nèi)部材料質(zhì)量、水化反應(yīng)、攪拌、養(yǎng)護等因素的影響，容易引起混凝土質(zhì)量與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的偏差，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫。因此，混凝土裂縫的具體原因說明如下。

（一）材料質(zhì)量不過關(guān)

混凝土質(zhì)量的好壞直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。混凝土是由水、水泥、石、砂、外加劑等原材料組成的，這些原材料的質(zhì)量是影響建筑結(jié)構(gòu)裂縫的因素。例如，當(dāng)砂石淤泥含量超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時，混凝土的耐久性會受到嚴(yán)重影響，不僅會降低混凝土的抗?jié)B性和強度，還會因混凝土的不均勻干燥而導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。

（二）現(xiàn)澆混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的原因：

1、從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的角度看，建筑物的結(jié)構(gòu)形態(tài)突然發(fā)生變化，或不預(yù)留必要的伸縮縫。當(dāng)應(yīng)力集中時，當(dāng)混凝土的收縮應(yīng)力大于其抗拉強度時，就會出現(xiàn)裂縫并沿此位置擴展。

2、從混凝土材料的分析來看，隨著水泥摻量的增加，混凝土的抗拉強度容易降低，混凝土由于抗拉強度和抗變形能力不足而產(chǎn)生裂縫。由于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土本身的收縮和溫度的變化，很難避免裂縫的產(chǎn)生，特別是在小荷載、小跨度的民用建筑以及鋼筋率低的建筑物和墻板中。屋頂板很常見。

3、從環(huán)境和氣候的角度來看，施工過程中氣溫的變化會對工程產(chǎn)生很大的影響，溫差過快會導(dǎo)致混凝土失水，混凝土收縮會引起混凝土表面的干縮和裂縫。工程實踐證明，氣候因素是現(xiàn)澆板混凝土收縮裂縫的主要原因之一。

（三）混凝土內(nèi)外應(yīng)力不同，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫

混凝土內(nèi)部應(yīng)力和外部應(yīng)力的差異主要是由于澆筑過程中混凝土內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重的水化反應(yīng)，同時也會產(chǎn)生大量的熱能，不會在短時間內(nèi)分散在混凝土內(nèi)部。在蒸發(fā)散熱作用下，混凝土表層的散熱速度比內(nèi)散熱快得多，這將導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，導(dǎo)致混凝土內(nèi)應(yīng)力和外應(yīng)力的差異。導(dǎo)致建筑物表面出現(xiàn)裂縫。

（四）建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理

建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程建設(shè)的參考依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性直接影響到建筑工程的質(zhì)量。可以說，建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計是建筑工程施工質(zhì)量的重要保證。當(dāng)建筑梁跨度過大、樓板設(shè)計過薄、配筋不合理等設(shè)計缺陷，如附加吊桿和各種結(jié)構(gòu)節(jié)點布置不當(dāng)?shù)龋紩?dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中控制裂縫的措施

（一）采取規(guī)則的建筑平面布置設(shè)計

在建筑結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計過程中，應(yīng)采取以下三種措施來保證建筑物的布局保持不變，以避免布局出現(xiàn)異常變化。（1）當(dāng)飛機有凹槽時，應(yīng)以確保建筑物的布局保持正常設(shè)計，在增加周圍樓板厚度的同時，在其邊緣加設(shè)張拉梁，同時進行適當(dāng)?shù)募庸獭＃?）嚴(yán)格控制房屋長度，確保其在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi);如果根據(jù)建筑要求，房屋的長度需略長于標(biāo)準(zhǔn)范圍，則應(yīng)合理地將收縮后澆帶設(shè)置在地板和梁的1/3處，寬度為1.9米，間距為30米。根據(jù)建筑要求，如果建筑物長度超過標(biāo)準(zhǔn)范圍，則增加變形接頭。（3）裙房與主樓高度相差較大時，為防止地基沉降，可能出現(xiàn)裂縫。中間應(yīng)加裝沉降縫或后澆帶.

（二）優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

建筑物不均勻沉降的減少不僅關(guān)系到混凝土的質(zhì)量，還可以通過調(diào)整基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的深度來減小。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計人員做好設(shè)計工作，促進結(jié)構(gòu)設(shè)計的進一步優(yōu)化。同時，還可與其他結(jié)構(gòu)裂縫相結(jié)合，科學(xué)地調(diào)整結(jié)構(gòu)各部分的承載條件，以促進荷載的均勻分布，盡可能避免因受力過多而產(chǎn)生的裂縫。

（三）有效控制施工質(zhì)量

鋼筋混凝土模板的施工應(yīng)科學(xué)合理，防止各模板構(gòu)件變形，防止混凝土裂縫的形成。模板和支架應(yīng)具有足夠的剛度，以防止因施工荷載壓力引起的模板過度變形引起的裂縫。有關(guān)施工人員應(yīng)控制好開模時間，不能過早拆除，以保證早期混凝土不會出現(xiàn)損壞和開裂等現(xiàn)象，當(dāng)然，脫模時間不能太晚，不能錯過混凝土水熱峰值，即不應(yīng)錯過混凝土最佳養(yǎng)護時間。在澆筑混凝土?xí)r，必須保證振動適度均勻，以防止離析現(xiàn)象的發(fā)生。加強早期混凝土養(yǎng)護，科學(xué)延長養(yǎng)護時間是十分必要的。在低溫、高氣溫、高風(fēng)速的環(huán)境下，更有必要及時噴水，或采取防潮膜等措施來防治建筑物結(jié)構(gòu)的裂縫。

四、結(jié)語：

綜上所述，隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑施工過程中出現(xiàn)的問題越來越受到人們的重視，特別是在施工過程中結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防問題越來越受到人們的重視。建筑結(jié)構(gòu)的裂縫會在一定程度上影響建筑物的安全性和耐久性。在建筑工程中，裂縫問題與結(jié)構(gòu)設(shè)計有很大的相關(guān)性。為了有效控制裂縫問題，在結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，必須根據(jù)實際地質(zhì)條件對結(jié)構(gòu)設(shè)計進行優(yōu)化，并制定完善的裂縫防治措施。此外，要加強工程建設(shè)監(jiān)理制度，確保建設(shè)單位嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)制度實施，以提高建筑物的性能，促進建筑業(yè)的發(fā)展。

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