论建筑工程结构设计中的裂缝问题

薛鹏娜

摘要：近些年来，由于我国经济的不断发展以及科技的不断进步，使得建筑行业取得很大的进步，为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。随着城市建筑的不断增加，一系列建筑上的问题也逐渐显现出来，其中较为突出的便是开裂问题。而裂缝作为建筑工程混凝土结构中普遮存在的一种现象，对建筑结构整体使用性能造成了较大程度的影响。基于此，本文主要就建筑工程结构设计中的裂缝问题进行简要的探析。

关键词：建筑工程；结构设计；裂缝问题

前言

针对建筑工程而言，其结构设计是整个工程中最重要的一部分，但是实际的设计过程中往往存在较多的问题，本文对结构设计中裂缝出现的原因进行探讨，同时提出相应的解决对策进行控制。

一、建筑工程结构设计中存在的裂缝问题

1.结构设计存在较严重的缺陷与错误

结构设计过程中存在的缺陷一般主要包括了两大方面的原因：一是，墙壁被长时间的暴露在外。由于建筑物的墙壁拥有一定的长度，并且一般还比较薄，但是一般情况下这种结构很容易受到温度与湿度的变动影响，因此经常会由于额外增加的温度应力和湿度应力的作用而导致墙体出现了较严重的裂缝问题。第二，就是任意的提升砼强度的级别。在实际的施工进行中，对砼墙壁的综合性和它的抗渗透性能进行了一定的考虑，不正确的以为安全性能和砼强度的等级是成正比的，只需要把砼强度的等级进行大幅度的提升，就可以提高建筑的安全性能。所以为了把施工过程中发现的缺陷进行修改，就对砼强度进行任意的提升，但是这是不科学的，导致了水泥的使用量大量增加，砼进行一定的干缩形变会变大，从而引发了结构出现裂缝。

2.水泥石发生了体积上的变化

在建筑行业中，水泥石的体积改变一般是被当成一项重要的性能指标。一般有三种成因会导致水泥石发生体积上的改变。第一，水泥浆出现了化学减缩。第二，水泥石出现了失水性收缩。第三，水泥石发生了碳化收缩。其中砼的失水收缩大概在0.3mm/m至0.6mm/m范围内，这远远大过了由于互相之间发生化学反应导致的收缩程度，要引起相当的重视。

二、建筑工程结构设计中存在裂缝问题的解决对策

1.对温度裂缝的解决对策

在实际的建筑工程结构设计过程中，首先要采用建筑平面设置原则、结构受力要采用更加的合理简化的结构设置，不能有较多的凹凸出现，避免因外界温度应力统一加强而导致出现裂缝的问题。建筑的长宽高比例要满足设计标准的需求。尤其是建筑物的长度，一定不要超过温度变化导致结构伸缩产生最大间距的范围。在给建筑砌墙体的时候，要在建筑纵墙方向尽可能的少设置门与窗户。温度裂缝产生的最根本原因还是砖墙自身、圈梁、屋面板发生了温度导致的变形和互相之间的较大温度差异所导致的，其中屋面板保温层的性能高低会直接关系到顶层砖墙的裂缝程度的轻重。所以，在对屋面保温层的结构设计过程中，一定要注意是否满足热工需求标准，特别是它的施工方式与保温材料的选择上必须按照有关标准严格执行，在建筑的结构方面，每个纵墙与横墙的顶层都要添置圈梁，来增加它的整体性和抵抗因温度导致裂缝的性能。在设计圈梁的过程中，顶层的圈梁特别是纵向的圈梁的高度要尽可能低一点，避免砖墙和圈梁相互发生约束的现象，顶层的砂浆强度不能少于M5.0，砌体的强度不能少于MU10，同时砌墙体的宽度不要少于 2.4 公分。减少墙体和屋盖之间的温度差值能够有效的防止因温度产生的裂痕，因此可以在对屋面结构进行设计的过程中使用添加架空层面等隔热保温的方法。

2.使用钢纤维混凝土有效控制结构裂缝

在钢筋混凝土梁的底层铺设一定的钢纤维，让它能够和混凝土一起抵御建筑物开裂，进而能够有效提升钢梁的内在抵抗裂痕的性能。在满足设计要求的同时，还要注意符合标准中对于裂缝宽度或者抗裂度的规定。添加了钢纤维的钢筋混凝土梁，在钢纤维的添加体积率达到1%-1.5%的范围之内，同时当受拉区的钢筋线位混凝土层的截面是梁截面高度的30%的时候，能够很好的控制住梁体出现裂痕。一样的原理，当受拉区的钢纤维混凝土层的截面高度是梁截面高度的30%的时候，它的弯拉功能就能接近到全截面的钢纤维混凝土梁。这关键在于钢纤维能够通过粘结力在混凝土裂缝的顶部应力范围形成一种反方向的应力范围，从而减少了混凝土裂缝顶部形成的应力统一，这样就能够有效的控制住裂缝的进一步加速，让荷载作用下的混凝土構件产生裂痕得到延迟。钢纤维可以和没有裂痕的混凝土一起承受住开裂截面上部的一些拉力，从而降低了开裂截面上部的钢筋应力作用，这在整个的裂缝形成并扩张的过程中可以起到有效的阻碍效果，显著提升了裂缝之间的混凝土的完整性和部件的硬度。

3.正确设计结构的大小和合理的选择建材

因为建筑材料发生变形的程度和内在的温差都是形成混凝土结构产生裂痕的主要原因，如果在结构尺寸偏大的时候，结构随材料的形变和温度差异导致的应力就会不断增加，很容易在建筑工程的楼板和墙体中形成横向裂缝。通过相关数据的统计表明，结构所遭受的应力作用大小和长度的关系是非线性相关的，所以，在结构设计的时候，特别要注意保证结构的大小规格合乎标准，在结构设计的过程中采用正确的设置方案让结构在实际使用中能够完成整体综合度高的同时调配正确结构部件受力清晰，在计算配筋规格与数量的时候一定要认真按照国家有关规章制度来进行，这样才能够有效的减少结构出现裂缝的现象。在设计实施的时候要尽可能的选择采用发生形变简易度与大小比较相近的建材，这样就可以从根本上控制住因建材内在发生形变导致的结构出现裂缝的问题。

结语

综上所述，在实际建筑工程结构设计中，出现裂缝问题是比较常见的现象，其对建筑的稳定性和安全性有着极为严重的影响，为此进行了原因上的深入探讨，包括了水泥石的体积变化，施工的不仔细与结构设计存在一定的缺陷等，然后有针对的提出了相关的解决对策，希望能有效改善这种状况，促进我国建筑行业的良性发展。

参考文献：

[1]应伟智.张星宇.改造工程结构设计中的几点探讨[J].中国科技信息.2005.

[2]吕强.马琳瑾混凝土结构裂缝的拉制及结构设计构造对其的影响[J].工程建设与设计.2008.

[3]黄春玲，李兴凯.浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].黑龙江科技信息.2010.

[4]赵军霞.砌体房屋现浇楼板与墙体裂缝的分析与防治[J].科技信息（科学教研）.2003.

[5]姚显顺.泥凝土施工裂缝控制策略分析[J].中小企业管理与科技（上旬刊）.2010.