建筑工程结构设计中如何避免裂缝问题

2018-01-30翟立强

中国设备工程 2018年23期

翟立强

（锦州铁道勘察设计院有限公司，辽宁锦州 121000）

为了从根本上提高建筑工程的质量，就必须要从结构设计开始着手，尽可能的防止裂缝的产生，确保其施工过程的科学性、合理性，同时为了确保建筑工程的质量，还要采用科学的养护方法，合理、规范的处理建筑结构的裂缝问题。在第一时间内处理所发现的问题，确保工程建设的质量，充分提高建筑结构设计水平，不断推动建筑工程的健康可持续发展，推动建筑建设的经济性和全面发展，重视建筑结构建设的合理化。

1 概述

（1）特征。①就建筑工程结构设计当中所产生的裂缝来讲，有很大一部分都是垂直的，在尺寸方面其结构裂纹和墙相比，在高度方面也是相差无几，而就具体的形状而言，则主要是由中间向两边进行扩展直到消失；②通常情况下所产生的结构裂缝的宽度都在0.3mm以内，大于0.3mm的裂缝很少。③相对来讲在墙体的中间位置产生结构裂缝的几率较高一些，在墙的两端很少有结构裂缝的产生；④由于受温度变化的影响，在将模板拆除后，产生结构裂缝的几率相对要更大一些；⑤在进行挡土墙回填的时候，结构裂缝往往会产生松弛的情况，但是并不会造成泄漏的情况。

（2）危害。①整体强度减弱。一旦建筑工程结构在设计时有裂缝产生，就会直接影响到建筑工程的整体强度，混凝土的钢筋也会由于裂缝的原因而暴露在建筑表面，钢筋受空气和水分等因素的腐蚀较大，会对其质量造成严重的影响，从而也会降低建筑项目的强度。再者，一旦建筑工程的结构强度有所减少，就会使裂缝的问题变得更加严重，将直接影响到建筑物的耐久性，为建筑物的后期使用埋下了一定的质量隐患。②建筑刚性减弱。建筑工程设计结构有裂缝产生后，裂缝截面位置就会产生不同程度的上移情况，该情况的产生对建筑工程的整体结构设计造成了严重的影响。随着裂缝的不断加宽，会使建筑的内部结构出现变形的情况，从而使建筑物的刚度性能降低，从而导致建筑物无法长时间承受高压作用力，使建筑工程项目整体结构的疲劳度有了一定程度的减少。③建筑工程结构抗剪承载力减弱。裂缝不但影响建筑物的刚性以及整体强度，同时还会使项目结构的抗剪承载力降低。一旦有裂缝产生，支撑抗剪作用的截面面积就会变小，从而导致其抗剪力的减小，一旦建筑工程的抗剪承载力有所降低，裂缝就很容易出现，从而破坏建筑工程结构的完整性。

2 建筑结构设计出现裂缝的原因

（1）地基不匀产生裂缝。基础的作用主要是可以将建筑的荷载以及自身的重量都传递到地基当中。由于上部荷载的关系，在某一角度方面，地基的用力情况会进行不断的扩散，从而加大其深度，增强其扩散范围。如果深度相同的话，应力在中间位置的时候最大，同时慢慢向两边减小。再者地基土体本身不够均匀，从而导致建筑地基的应力分布也缺乏一定的均匀性，从而导致建筑地基或许会面临不均匀沉降的现象，造成裂缝的产生，如果后期的加固处理工作没有做好，就会在一定程度上加重墙体裂缝的出现，严重时还会导致纵墙倾斜的情况。

（2）温度因素。由于地理原因，我国受温带大陆性气候影响的区域较多，其主要表现是在夏季的时候往往比较潮湿且较为炎热，而在冬季的时候则往往比较干燥且十分寒冷；由于温差的影响较大，所以具有十分明显的热胀冷缩的情况。在建造混凝土结构的时候，因为气候和温度的原因，对于具体的参数很难做到有效把控。在混凝土进行凝固的时候，由于水分的流失会导致建筑裂缝的产生。假如内外部的湿度以及温度具有较大的差异的话，首先出现凝结现象的是混凝土结构的表层，内部凝结相对较为缓慢，该现象也会导致裂缝的产生，同时还会沿着结构线进行延伸。

（3）荷载因素。钢筋混凝土结构在建成后，需要考虑到来自机构构建和整个建筑系统的荷载。这些外荷载会对钢筋混凝土结构带来压力，如果长期处在一个高于设计标准的荷载值，就会随着时间的积累产生荷载裂缝，这主要和动、静荷载和次应力息息相关。

3 建筑工程结构设计中避免裂缝出现的重要性

我国的建筑行业在国民经济不断发展的背景下得到了迅速进步，另外伴随着人们生活水平的提高，对建筑工程质量的要求也越来越高。而在实际的工程建设中建筑物裂缝的产生则十分常见。根据所产生的危害不同，将裂缝分为3种类型，即深层裂缝、表面裂缝与贯穿裂缝。通常情况下，贯穿裂缝是最为严重的裂缝，一旦出现该裂缝，会显著减少建筑物的稳定性与安全性。综上而言，在建筑工程结构设计当中尽可能的避免裂缝的产生十分有必要，在一定程度上影响着建筑工程的质量，相关人员务必要对其进行高度的重视。

4 建筑工程结构设计中避免裂缝的对策

（1）对于原材料的选材要十分严谨。在对建筑原材料进行控制的时候，相对来讲较为容易一些，然而在该环节当中出现问题几率最高的也是原材料的质量。根据有关数据表明，由于在建筑结构设计时，没有明确对原材料的要求进行规定，所以产生质量问题的情况会相对较多一些，部门企业为了使企业能够获得更加高额的利润，在选购原材料时往往会以次充好，选择一些廉价的材料，如此以来产生质量问题也就见怪不怪了。所以，要想有效防止该情况的发生，可以在设计时，就对各种材料的要求做出明确的规定，相关人员严格按照有关标准来选择原材料。

（2）严把设计关。在建筑工程结构设计的过程中，对于各种可能会对其造成影响的原因都要考虑到。再者，为了进一步增强建筑工程的荷载能力，就必须要重点考虑建筑物混凝土结构的整体刚度。再者，对于建筑物可能出现的不均匀沉降的情况，也要有所考虑。一旦出现不均匀沉降的情况，就会有拉应力和压应力的产生，从而致使其在温度应力的作用下，将建筑结构的整体能力有所减弱，所以，在具体的设计环节，对于建筑的荷载要做到准确计算，同时科学预测可能出现的意外情况，从而进一步提高设计的合理性和科学性。

（3）优化施工工艺。要想使建筑结构裂缝的情况得到有效缓解，必须要在建筑全过程当中进行合理的控制，合理规划好整个工程的建设。第一，要确保建设项目设计的科学性。例如我们经常遇到的荷载裂缝就是因为在设计的过程中，对于混凝土强度和负荷力之间的关系上没有计算好所致，从而导致其架构与力学规律不符。故此对设计人员提出了更高的要求，要求其充分运用自身的专业知识，尽可能的降低裂缝产生的几率。第二，不断提高施工技术。在搅拌混凝土的时候，必须要严格按照相关的规范标准来进行，尽可能的将建筑工程的质量提升上来。要想确保工程建设的顺利实施，离不开先进施工技术的支持，因此企业需要加强对施工人员的技术培训，除此以外，还要加强引进先进的施工设备和技术。

（4）提升混凝土的浇筑养护工作。混凝土的具体维护工作是建设项目中非常容易忽视的地方。在正常情况下，现场施工要根据实际的混凝土养护时间的硬性规定，在浇注施工完成后12h内采取特定的维护上的具体措施，确保混凝土的质量，保温和湿气固化是相对良好的维护方法，以及实际的混凝土养护期间将受到材料的影响和实际施工环境的因素影响，所以混凝土的养护时间需要根据实际情况来确定，需要保护混凝土在实际维修过程中有效地控制湿度和温度，需要测量和记录。

（5）提高建筑结构设计者的专业素养。人是一切事物的主体，所以在建筑结构设计当中，设计人员的专业技能和综合素质直接影响着整个工程的质量，要想从根本上提高建筑工程的整体质量，就必须要注重对设计人员专业素养的培养，另外在具体施工时，还要和参与建设的工作人员进行科学合理的沟通，也唯有如此，才能及时掌握施工中所遇到的问题，从而在第一时间对其进行有效处理。