探究结构设计裂缝的原因及措施

张林

摘要：裂缝问题在各类建筑的结构当中是一个比较普遍存在的问题，由于它的存在往往会使很多建筑的安全性和稳固性大大的降低，同时还会降低这些建筑在整体上的性能。因此对于建筑结构的裂缝问题进行研究就对于一个建筑工程在施工当中有着非常重要的作用.那么,我们应该如何在建筑的初期根据整个工程的特点对建筑的结构来进行设计，同时在建筑的中期对防裂缝的施工技术方面进行更加精准的要求，并在后期更加有效的来防止裂缝问题的产生都是需要进行一个比较系统的分析和总结的。本文就是通过对这些结构裂缝进行一个的简单的阐述，希望对以后在建筑结构裂缝的防治工作当中能够起到一定的作用。

关键词：建筑；结构设计；裂缝原因；措施

中图分类号： TU2 文献标识码： A

我们知道,一个建筑物在整体上出现了裂缝问题,往往是与整个建筑的结构设计有着非常大的关系的,所以我们对建筑结构在设计当中裂缝所产生的原因进行一个仔细的分析就显得非常的必要了。在整个建筑的过程当中,建筑的结构设计方面是一个非常重要的方面,其设计的合理性就是能够保证整个建筑质量的一个根本的前提,它直接的关系到整个建筑在后期的实际使用效果。然而各个建筑物所出现的裂缝都是比较常见的一种问题,它对于整个建筑物的实际使用性能都是有着很大的影响的,同时还会威胁到居住或者工作与建筑之内的人们的人身安全以及财产安全,所以在建筑的结构设计当中就必须要重视建筑结构的裂缝问题,必须要采取更加有效的措施来进行控制,这样可以减少建筑安全的隐患,它也是建筑结构设计当中必不可少的一个部分。

那么,大部分的建筑结构的裂缝主要是有这样两个方面:第一个就是由于荷载而引起的建筑裂缝以及由于次应力的产生而引起的荷载裂缝。第二个就是由于内部以及外部的变化而产生的变形和变化所引起的一些非荷载的裂缝。这些裂缝的产生主要是由于收缩、膨胀、不均匀沉降等各种物理性的原因。我们经过了比较科学的统计发现，80%以上的建筑结构裂缝都是属于非荷载(也就是不均匀的胀缩或者是不均匀的沉降等)所引起的。

一、建筑结构裂缝产生的主要原因

1.1 温度因素

目前来讲,建筑结构的温度裂缝所产生的主要原因是由于其混凝土在进行浇筑了之后,聚积在建筑内部的水泥由于其水化热不是很容易散发出去,这样就造成了混凝土的内部会产生温度升高的现象,而混凝土的表面的散热往往又比较快,所以就很容易形成一个较大的内外的温差,这样就会使得混凝土的表面附近存在着一个非常大的温度梯度,由于这样的原因就会引起一个比较大的表面拉应力。这个时候混凝土的龄期一般是很短的,其抗拉的强度也是比较低的,如果这样的温差产生了一个表面的拉应力,这个拉应力超过了此时的混凝土所能承受的极限的抗拉强度,就很容易会在混凝土的表面产生一个表面裂缝。而且,当其最高的温度降至到其最低温度的时间很短的时候,混凝土所出现的裂缝情况就会相应的更加严重。

1.2受力影响

建筑结构在其受力作用明显的超出了其所能承受的极限值的时候往往也会使建筑工程的表面或者内部产生一定的裂缝现象。一般情况下来说,对于这些由于受力作用而引起的裂缝来说,其受力的构件都会有一定的偏心受压、偏心受拉、以及轴心受拉的现象等等。很多事实也都证明了,每个建筑的每个构件的应变值都是有它们的极限承受范围的,一旦其所承受的力超出了这个极限值,其构件就会不可避免的形成开裂的现象,从而造成整个建筑工程出现一定的裂缝问题。

1.3 碳化锈蚀

除了我们上面所提到的两个会引起建筑结构出现裂缝的因素之外,碳化现象的发生同样也会对建筑工程的结构形成一定的锈蚀,从而就会造成裂缝的产生,这一因素同样是需要我们给与足够的重视的。这种裂缝所产生的主要原因是因为其碳化的深度是在不断的加大的,如果慢慢的时间久了,其钢筋的表面也就会出现一定的碳化现象,同时这种碳化的现象也会致使混凝土的碱性大大的降低,这样就失去了对钢筋的一个有效的保护作用,如果这样时间长了的话,其锈蚀的范围就会越来越大了,锈蚀物也会变得越来越多,所以工程结构的内部就会不断的受到各种拉力的作用,其拉力值在超过了极限的时侯,就会产生相应的裂缝了。

二、如何采取有效的措施来控制裂缝的产生

那么,针对我们在上面所提出的裂缝产生的主要原因以及它的主要影响因素,我们就提出了以下这样几个工程结构设计方面的一些解决性的对策,主要包括以下几个方面:

2.1 简化结构体系

我们知道,一个建筑的建筑结构设计是这个建筑工程的最重要的一个环节,所以我们在设计标准的时候必须要根据这个工程的具体要求和实际的施工情况来进行设计,要尽量的来简化建筑的结构设计工作,并且要利用最为现代化、最先进的建筑结构设计的理念,最好可以通过对工程结构的复杂体系的具体分析,来研发出比较适合这些工程结构的设计，同时要注重科学,合理的设计方法,只有这样才能在最大程度上来降低产生这些裂缝的几率。

另外，对于那些由于受力作用而产生的裂缝往往要进行比较综合的考虑,并进行十分有效的控制,在这个中间，合理的计算和配筋就显得非常的重要,尤其是对于那些比较容易产生一定裂缝的施工环节,更加要做好必要的防范工作,并加强对整个建筑工程结构体系的一个很好的控制,同时做好建筑工程裂缝的预防工作。

2.2 结构的形状要尽量规则

我们在对建筑结构的形状进行布置时,要尽量的做到使其形状更加规则,这样就能确保整个的建筑结构所应该具有的刚度,如果在建筑结构的设计当中,其结构的布置显得不是很规则,那么它上下的结构所能够承受的刚度就完全不会统一,这样就会造成不同程度上的一个变形的情况,尤其是那些以刚度控制比较薄弱的一些环节,非常容易发生一定的开裂现象,所以,我们在进行建筑结构的设计的时侯,要保证其结构的形状具有一个比较规范的形状,这样也可以很有效的来避免裂缝的产生。

2.3 建筑的尺寸设计要合理

在进行结构设计的时侯,对于其尺寸的设计也必须给与重视，因为这也是预防建筑产生裂缝的一个主要的环节。正如上面我们所提到的那样,一旦一个建筑结构的尺寸太长的话,它所能够产生的温差应力就会随之而增大,这样就很容易导致裂缝的产生了。所以,在进行建筑结构的设计时，就需要我们的设计人员在设计的时候,结合具体工程的实际要求,对于其尺寸进行一个合理的控制，同时还要全面的考虑建筑结构应力和建筑的长度的实际关系,要做到既能满足设计方面的规范和要求,同时也能够尽量的避免裂缝现象的产生。

2.4 材料的运用必须规范

首先,我们在进行工程结构的设计时,所要选用的建筑混凝土,是必须要满足防水的要求的,同时也要满足建筑工程的承载力的要求,混凝土的强度不可以太高,就一般的情况来讲,最好是能够采用C25 -C35的混凝土。其次,在进行建筑结构的设计过程中,还可以采用粉煤灰材料,这样就可以使混凝土的和易性得到一个比较大的改善,于此同时,还可以尽量的来减少水泥的用量。另外,对于水泥具体的品种进行选择的时候,最好是能够采用收缩性比较小的那种水泥作为材料,同时还可以适当地来掺加一些必要的外加剂,这样就可以使水灰比进一步降低,有利于控制其内外的温度,同时还必须要加强对于整个建筑结构的保温以及保水养护作用。

结束语

总之，各类建筑在进行结构设计的时候所出现的裂缝往往是多种多样的，而且其解决的措施也各有不同，因为它的针对性和范围是有所不同的。所以，我们的结构设计师以及工程的技术人员就需要结合各个工程的实际施工情况对各种结构设计当中所产生的裂缝的原因进行一个详细的观察和分析，以做好更加合理的设计、更加规范的施工、以及更安全的维护措施等，这样就可以更加有效的防控裂缝的出现。

参考文献

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