建筑結構設計中裂縫形成的原因及控制措施分析

李瑞陽

遼寧省石油化工規劃設計院有限公司 遼寧沈陽 110000

1 建筑結構發生裂縫的主要原因

1.1 混凝土結構出現裂縫

我國建筑結構目前仍然采用鋼筋混凝土結構，混凝土材料與其它建筑材料具有較大的膨脹系數差異，外界環境的變化會導致混凝土內外的膨脹系數出現更大差異，混凝土材料熱脹冷縮的性質最終造成結構內外部受力不均勻，最終導致裂縫發生。而在混凝土結構后期成型、養護過程中，如果養護措施不合理會加快結構表面的水分流失，結構內外的體積收縮力了會隨之增加，再加之結構內部拉應力的作用，最終引發干縮裂縫[1]。由此可見，提高混凝土的抗拉性能是降低干縮裂縫發生機率的有效措施。最后，貫穿裂縫。混凝土結構一旦發生大范圍形變就極易形在貫穿裂縫，嚴格意義上講也是由于溫度因素產生的裂縫。混凝土結構在塑形階段產生的彈性模量是與其溫度變化速度成正相關的，溫度變化越慢，混凝土結構所產生的彈性模量就越小，所產生的應力也相對較小。在混凝土內部水份蒸發的過程中，混凝土的體積也會慢慢發生收縮，再加之環境因素、荷載因素等影響，混凝土結構整體都不可避免的發生應力變化，雖然大部分建筑結構的應力變化都控制在允許范圍內，但是一旦超出這一范圍就會形成貫穿裂縫。

1.2 施工不合理或原材料質量不合格

施工質量會對房屋建筑工程的整體質量產生決定性影響，如果施工過程中未嚴格按照施工標準、施工規范進行操作，或者技術管理人員未對各個隱蔽工程進行全面、嚴格的監督，就有可能會由于不合理的施工措施導致裂縫產生。原材料質量也是導致房屋建筑工程出現裂縫的重要因素，尤其是混凝土原材料，且鋼筋與混凝土會互相影響，上文中說到，結構內部拉應力過大就會導致裂縫發生，因此在選擇混凝土原材料時，一定要嚴格按照施工管理質量標準進行，從源頭上嚴格預防裂縫的產生。

2 建筑結構設計中裂縫控制措施

2.1 采取科學、先進的建筑結構設計理念

在進行建筑結構設計過程中，最關鍵的就是要根據建筑物目標要求結合混凝土組成部分的特性，采用科學、先進的建筑結構設計理念進行有效的混凝土設計，特別注意的是要加強對建筑結構關鍵部位、關鍵環節的混凝土設計，這樣不僅可以很大程度上提高建筑物的耐久性和適用性，同時也有利于施工成本的管控，增加企業的經濟效益[2]。建筑單位在進行建筑物結構設計中混凝土配置環節，首先要結合建筑目標要求，對現場進行實地勘察，掌握現場的具體情況，然后選擇科學、合理的設計方案，并對混凝土結構組成部分進行反復的計算和和對，確保混凝土結構的各組成因素都達到最佳效果，比如混凝土結構配筋、預埋構件包括混凝土厚度等各項指標都符合建筑目標要求。

2.2 加強配筋的合理設置

在建筑結構設計時，要加強建筑中鋼筋使用的位置、形狀以及型號等的合理設置以降低混凝土結構出現裂縫的可能性。配筋率是鋼筋混凝土構件中縱向受力（拉或壓）鋼筋的面積與構件的有效面積之比，可以很好地反映建筑結構中鋼筋的設置情況。在具體的建筑結構設計時，要結合建筑目標要求，加強配筋的合理設置，降低混凝土裂縫產生的概率。在進行其他構件的澆筑過程中，要嚴格把控鋼筋的數量控制好配筋率，盡可能減少混凝土裂縫的出現。除此之外，在現代建筑結構設計時也多采用混凝土添加劑像混凝土膨脹劑增加混凝土的密度或者設置沉降縫、伸縮縫等措施，結合配筋設置最大程度減少混凝土裂縫。

2.3 注重預埋構件的設計

在進行建筑物結構設計時，應重點考慮樓板澆筑涉及到管線槽口、下水管道等很多預埋構件，如何合理地處理樓板和預埋構件的關系也會直接影響樓板裂縫的出現[3]。在對管線槽口進行預埋時，要按照相關規定和要求進行施工確保管線槽口的直徑和厚度。如果存在管線交叉的現象，一定要保證管線的走向，千萬不能將其直接交叉疊放在一起，避免后期使用過程中出現安全問題。需要在樓板上進行開口設計時，要對開口四周進行加固處理，避免開口四周因澆筑時間不一致出現塌陷現象，還要注意開口大小。

2.4 優化混凝土結構設計及施工

溫度是導致混凝土結構出現裂縫的重要因素，雖然溫度裂縫很難避免，但是合理控制溫度條件可以降低裂縫的發生機率，提高結構的整體質量。水泥在水化過程中由于熱量散失，大量的熱量會聚集于水泥內部，提高混凝土的溫度應力，因此要在混凝土施工前制定合理的施工方案，合理應用水泥。其次，提高混凝土澆筑過程中的溫度控制效果。澆筑混凝土時要盡量減少高溫作業，特別是大面積混凝土結構，需要采用合理的降溫措施，以減少溫度裂縫的發生。再次，嚴格控制混凝土原材料的質量。在選擇原材料時，要分析其產地、設計要求、結構受力荷載、環境溫度等各種因素，嚴格設計混凝土配合比，嚴禁不合格材料入場，做好每批次原材料抽樣檢測及留樣工作[3]。

3 結語

在進行建筑結構設計時，要充分認識到混凝土裂縫造成的危害，并對其生成原因進行分析，以便采取科學先進的建筑結構設計理念，遵循建筑平面設計原則，合理控制澆筑構件的厚度，加強配筋的合理設置等效措施降低建筑物出現混凝土裂縫的概率，進而保證建筑物的耐久性和適用性。