對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫解析

王帥

摘 要：在建設(shè)工程具體實(shí)施過程中，如果設(shè)計(jì)模型不合理，受力不明確，施工過程質(zhì)量監(jiān)管不到位，工程結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫，裂縫過多，會(huì)降低結(jié)構(gòu)防水性能和保溫性能，影響使用功能。另外，構(gòu)件表面裂縫過大，容易加速內(nèi)部鋼筋的生銹，影響使用年限，甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。因此，在建筑工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)采取嚴(yán)格控制措施減少結(jié)構(gòu)裂縫發(fā)生。

關(guān)鍵詞：裂縫成因;溫度因素;裂縫控制策略

建筑結(jié)構(gòu)是極為復(fù)雜的，往往涉及的方面非常多，不管是哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，都可能會(huì)使整個(gè)建筑工程的建設(shè)質(zhì)量受到影響，甚至還會(huì)對建筑工程的安全造成一定的威脅。尤其是裂縫問題的產(chǎn)生，對于整個(gè)工程質(zhì)量的影響是極為嚴(yán)重的，能夠在極大程度上對工程的安全性產(chǎn)生影響。

1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)裂縫成因分析

1.1溫度的動(dòng)態(tài)變化。眾所周知，混凝土施工技術(shù)是在建筑施工階段主要運(yùn)用的一項(xiàng)技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用的過程中，混凝土?xí)霈F(xiàn)水化熱的現(xiàn)象。當(dāng)這一現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，會(huì)使其溫差變化的幅度過大，進(jìn)而產(chǎn)生較為明顯的建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題。形成這一問題的主要原因是，一般的建筑物都是由磚石以及混凝土的結(jié)構(gòu)組成的，在具體固化的過程中勢必遭受到水化的作用，進(jìn)而產(chǎn)生不利的影響。混凝土在實(shí)際使用的時(shí)候，其自身溫度在短時(shí)間之內(nèi)會(huì)快速上升，進(jìn)而使得混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生極為明顯的溫差現(xiàn)象。其中最為關(guān)鍵的是，混凝土結(jié)構(gòu)的在線膨脹系數(shù)的表現(xiàn)，與磚石結(jié)構(gòu)的在線膨脹系數(shù)方面的表現(xiàn)的區(qū)別是非常大的，所以建筑結(jié)構(gòu)一旦發(fā)生了顯著的溫度變化現(xiàn)象，勢必使建筑物出現(xiàn)相應(yīng)的裂縫問題。

1.2材料選擇及使用不當(dāng)。在進(jìn)行材料選擇時(shí)，選擇質(zhì)量過關(guān)并且完全契合施工需求的材料，可以有效減少建筑結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。但是，目前個(gè)別建筑工程存在部分偷工減料的情況，往往會(huì)導(dǎo)致材料的質(zhì)量不合格、不合規(guī)，那么在進(jìn)行施工時(shí)，必然會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。為滿足現(xiàn)場施工的質(zhì)量，對材料的型號、數(shù)量、性能等方面均有一定的要求，如果沒有契合現(xiàn)場施工工藝的需求，也會(huì)造成施工中出現(xiàn)裂縫。

1.3地基不均勻沉降引起裂縫。地基不均勻沉降也是一些建筑物裂縫產(chǎn)生的原因之一，因建筑物的體積十分龐大，尤其是現(xiàn)階段越來越多的高層建筑的出現(xiàn)與使用也加重了地基的負(fù)擔(dān)，使得地基可能出現(xiàn)不均勻沉降。另外，地基的土質(zhì)和其自身的彈性模量也會(huì)影響到地基的承載能力和穩(wěn)定的程度。此外，地下含有軟土層、過度開采地下水等也會(huì)引起嚴(yán)重的地基不均勻沉降的現(xiàn)象。地基不均勻沉降產(chǎn)生的裂縫是十分嚴(yán)重的，會(huì)影響到建筑物的正常使用和其安全性，還會(huì)在時(shí)間的變化過程中引起裂縫程度的增加，例如正八字裂縫、倒八字裂縫、豎向裂縫等都是十分常見的。地基裂縫通常出現(xiàn)在縱墻上，也容易集中在房間、空間被削弱的位置，需要進(jìn)行合理的處理。

1.4施工因素。在建筑工程施工過程中，施工的質(zhì)量問題直接影響著裂縫的產(chǎn)生，混凝土施工是十分關(guān)鍵的步驟，其對有效預(yù)防裂縫的出現(xiàn)具有直接影響。但經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，部分施工過程中受不同因素的影響，會(huì)增加裂縫發(fā)生的幾率，如隨意踩踏已綁扎好的上層鋼筋。所以，在實(shí)際建筑施工中，能否按照相關(guān)要求進(jìn)行施工;人員能否對于工程質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真全面的監(jiān)督，都在一定程度上對裂縫的產(chǎn)生有很大影響。

2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施

2.1保障建筑結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，必須要求相關(guān)人員對建筑工程周邊地質(zhì)條件和建筑物整體規(guī)模等方面展開有效分析，之后結(jié)合各方面分析結(jié)果規(guī)劃合理建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，從而避免建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)問題。同時(shí)還應(yīng)保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中各類材料物資的質(zhì)量效果，避免后期建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因材料質(zhì)量而出現(xiàn)裂縫問題。而且應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的材料比較多，常見的包括鋼筋構(gòu)件和混凝土材料等。這就應(yīng)保障鋼筋構(gòu)件和混凝土材料的質(zhì)量安全，有效提升各類材料在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的作用效果，保障建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，以此控制建筑結(jié)構(gòu)在后期使用過程中出現(xiàn)裂縫問題。

2.2溫度裂縫的預(yù)防控制措施?；炷两Y(jié)構(gòu)水泥的實(shí)際使用情況，需要綜合建設(shè)工程的實(shí)際要求。水泥在具體的水處理過程中會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，從而產(chǎn)生更多的混凝土內(nèi)部凝聚熱。這些熱量對混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的提高有積極作用，但也會(huì)增加混凝土的溫度應(yīng)力。因此，在實(shí)際施工中，根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)選用低水化熱的水泥，適當(dāng)?shù)販p少水泥使用量，防止混凝土內(nèi)部的熱量過多;通過增加高效的減水劑，也可以防止混凝土內(nèi)部過熱;攪拌混凝土?xí)r，重視攪拌技術(shù)，合理加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)措施，對溫度裂縫有很好的控制作用。

2.3不均勻沉降裂縫控制。為控制不均勻沉降裂縫，設(shè)計(jì)師在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作中，應(yīng)對建筑沉降裂縫、窗間墻水平裂縫、窗下墻豎向裂縫、凍土地基引起裂縫現(xiàn)象進(jìn)行全面分析，針對裂縫產(chǎn)生主要原因制定針對性的防控措施。首先，設(shè)計(jì)師應(yīng)在設(shè)計(jì)方案制定中高度重視建筑結(jié)構(gòu)均勻性、建筑平面規(guī)則性，避免建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)折、凹口過大現(xiàn)象產(chǎn)生。其次，設(shè)計(jì)師可以對沉降縫脫開予以設(shè)置，讓結(jié)構(gòu)整體性得到保證，與此同時(shí)，可以依照抗震要求，依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范完成芯柱、圈梁設(shè)置工作，讓基礎(chǔ)剛度得以提升，讓房屋沉降量得到有效控制，一般情況下，控制范圍應(yīng)小于200mm。再次，設(shè)計(jì)師針對軟弱地基、地震液化層、古河道等具有一定缺陷土層，應(yīng)對其采取一定地基加固處理措施，或是利用樁基技術(shù)。最后，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)對基礎(chǔ)材料質(zhì)量予以嚴(yán)格管控，對縱橫軸線、標(biāo)高進(jìn)行正確掌握，避免有軸線位移情況產(chǎn)生，防止因人為偏心荷載造成沉降情況出現(xiàn)。

2.4嚴(yán)格控制建筑施工質(zhì)量。建筑工程中混凝土施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑體的安全性和穩(wěn)定性。以此，在建筑施工過程中，施工團(tuán)隊(duì)對于混凝土施工技術(shù)要不斷提高技術(shù)層次，對于施工人員要嚴(yán)格按照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行工作。當(dāng)建筑施工工作在一些溫度較高的環(huán)境下時(shí)，施工人員應(yīng)采用分層澆筑施工，且分層澆筑不能大于50cm，利用澆筑面自身的散熱功能降低外部環(huán)境高溫所造成的不良影響。此外，還可運(yùn)用物理降溫，比如埋設(shè)水管，通過這種方式不但保證了混凝土結(jié)構(gòu)的施工溫度，還維持了混凝土結(jié)構(gòu)的濕潤度，加強(qiáng)了建筑結(jié)構(gòu)的抗裂能力。在進(jìn)行混凝土材料的澆筑時(shí)，建筑施工人員必須要時(shí)刻考慮到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工位置因素，要充分保證混凝土澆筑施工不會(huì)擾動(dòng)到鋼筋結(jié)構(gòu)，從而有效保證整個(gè)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的梁、板混凝土強(qiáng)度低于墻、柱的強(qiáng)度等級時(shí)，節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域的混凝土強(qiáng)度要與墻、柱混凝土材料保持一致。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)的底板混凝土強(qiáng)度低于梁、柱和墻的混凝土等級時(shí)，便將節(jié)點(diǎn)核心區(qū)域的混凝土前度大小來進(jìn)行必要的調(diào)整，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的抗開裂能力。

2.5設(shè)計(jì)優(yōu)化。建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案優(yōu)化對于整體設(shè)計(jì)工作科學(xué)性、合理性提升具有重要意義。首先，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)保證混凝土抗剪性、抗拉性指標(biāo)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，并在此基礎(chǔ)上對裂縫易產(chǎn)生部位開展重點(diǎn)設(shè)計(jì)工作，加固建筑工程部分構(gòu)件，提升整體抗拉強(qiáng)度，讓裂縫產(chǎn)生可能性得以降低。其次，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師應(yīng)依照地基勘察結(jié)果，在確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容全面的基礎(chǔ)上，消除地基沉降所造成的附加應(yīng)力，讓鋼筋分布得以優(yōu)化。

結(jié)束語

總而言之，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在建筑工程建設(shè)體系當(dāng)中，屬于至關(guān)重要的內(nèi)容，應(yīng)該著手于多方面來對其實(shí)施相應(yīng)的統(tǒng)籌規(guī)劃以及部署，致力于消除其中存在的各項(xiàng)質(zhì)量隱患問題。同時(shí)，還需要針對建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題的具體成因?qū)嵤┥钊氲姆治觯M(jìn)而采取有針對性的預(yù)防措施，以避免建筑裂縫問題繼續(xù)擴(kuò)張。

參考文獻(xiàn)

[1] 金輝.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施探究[J].中國住宅設(shè)施，2019（08）：36-37.

[2] 徐金.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的分析[J].江西建材，2018（12）：107+109.

[3] 苗英.淺談建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施[J].建材與裝飾，2017（38）：97-98.