建筑结构设计出现裂缝的原因及对策

马春萍

摘 要：建筑结构设计中的裂缝直接影响到建筑的质量，对施工安全和居住安全都有着巨大的不利影响。这就要求对建筑结构设计中的裂缝给予高度的重视，深入剖析产生裂缝的原因，在实践中不断探索，研究出控制建筑结构裂缝的有效措施，推动我国建筑行业的长远发展。

关键词：建筑结构；设计；裂缝

1 引言

近年来，随着我国的经济建设不断的发展壮大，这也带动了建筑业的快速、持续发展。 但随之而来的建筑质量安全问题越来越严重，最为严重的问题就是建筑混凝土结构裂缝。因此对于出现的建筑混凝土结构裂缝的问题应在各方面给予重视，避免裂缝的产生，确保整个建筑的质量。

2 建筑结构设计出现裂缝的原因

2.1 结构裂缝

随着施工技术的不断完善和发展，在传统建筑工程中被普遍应用的多孔板，开始逐渐被现浇板代替。这种现澆板由于自身拥有着良好的承载能力、负荷能力和综合性能，其研发推广以后就受到建筑行业的广泛应用。但是，其在实际施工过程中，由于楼板与其他结构构件刚度不同，变形存在不协调性，进而造成结构构件相交处出现裂缝。

2.2 温度应力裂缝

温度应力的裂缝主要产生的原因是混凝土浇筑之后聚集在内部的水泥水化热产生的热量在水泥里无法得到有效的散发，而在混凝土的表面热量散的较快，这样就会致使整个混凝土结构形成较大的内外温差，从而会使混凝土内部出现压应力，混凝土的表面出现拉应力。因此，如果在混凝土表面附近出现较大的温度梯度，就会引起混凝土表面的拉应力，然而这个时期的混凝土形成的时间比较短，抗拉强度很低，一旦因为温差所产生的表面拉应力超过了混凝土的极限抗拉强度，就会致使混凝土表面出现表面裂缝。

2.3 塑性变形裂缝

塑性变形导致的混凝土裂缝通常发生在其硬化之前，这是由于混凝土结构没有完全硬化前，一直都保持着塑性的基本状态，而上层建筑所拥有的均匀沉陷就会在一定程度上受到限制，最终使建筑工程结构出现裂缝问题。另外，在建筑工程混凝土结构当中，若是混凝土自身的表面积、钢筋直径、骨料粒径等超过标准范围，混凝土结构就会出现水平收缩困难，这时混凝土结构就会出现裂缝，且呈现出一定的不规则形态。这种不规则裂缝之间的距离一般在0.3～1mm，存在形式一般为互相平行，同时这种裂缝的深度也相对较大。

2.4 应力裂缝

这种因素影响造成的裂缝，关键原因就是由混凝土结构在进行收缩时所导致的，其主要收缩包含了自身、塑性、碳化和干燥这种四种硬化过程。因为混凝土结构在硬化过程中会蒸发大量的水汽，这样就导致建筑工程项目原本所拥有的体积在持续缩小，从而出现明显的收缩。但是，因为底部支座的限制，建筑物所出现的收缩就会受到很大程度上的限制，而随着收缩力度的持续增加，支座对其的限制和约束能力也会随之上升。在这个增加和上升的过程中，混凝土板就必然会出现一定程度上的断裂，而且因为拉锯力量通常比较集中，这个裂缝出现的位置就经常在混凝土板的中间。另外，还有一种裂缝常常发生在混凝土结构没有完全凝固时，就在其结构上方放置了超过自身承载能力的物件，这也会造成建筑工程结构出现裂缝。

3 建筑结构设计出现裂缝的控制对策

3.1 选择优质的原材料

建筑混凝土浇筑的耐久性能与施工材料的质量息息相关， 因此在原材料选择方面，项目部应严把原材料选择关，尽可能选择与工程项目相符且质量过关的原材料。例如在原材料的选购方面，对于骨料的选用，必须结合经济性、价格性与适宜性，根据项目工程的具体需要，尽量选择较大粒径与坚固程度良好的砂石，减少砂石搅拌过程的水泥使用量，避免水泥搅拌时热量快速散发，以提升混凝土的温度应力。在砾石方面的选取，尽量不购买含有碱性成分的砾石，避免与其他材料搅拌后，产生水化热现象。并且在搅拌混凝土掺合料时，还需在混凝土掺合料中添加缓凝剂和膨胀剂，减少混凝土收缩或膨胀而产生拉应力。

3.2 科学设计结构尺寸

造成建筑工程出现裂缝问题的因素较多，其不仅包含了建筑材料自身拥有的变形差，还有着温度差异等诸多方面。尤其在那些尺寸较大的建筑结构在进行设计时，材料、温度差异对建筑工程结构发生裂缝的作用更加明显。针对建筑结构裂缝发生的重要因素进行深入分析以后发现，结构自身所承受的应力与裂缝长度呈现出了较为明显非线性关系。在这种情况下，相关人员在开展建筑工程结构设计工作时，就应该选择科学合理的结构尺寸与建设方案，进而在是实际施工过程中，可以结合建筑工程的整体性来合理制定结构所需要具备的标准刚度。

3.3 控制混凝土浇筑施工技术

在结构设计阶段还要注明混凝土的实际浇筑顺序，除此之外，还要注明混凝土的浇筑方案以及在此过程中需要注意的事项，这样就能够对于裂缝的产生起到阻碍作用，浇筑施工对于建筑工程来说是相对比较复杂的环节，在浇筑施工的过程中需要考虑很多方而的影响因素，对其最基本的要求就是需要施工相关人员的施工技术要过关，因此，施工相关的企业应该针对浇筑施工的人员进行专业的培训活动，保障施工相关人员的技术得到一定的提升，这样也能够保障建筑工程的实际施工质量。首先，我们必须严格控制混凝土浇筑的温度，一般不能超过35℃，若超过35℃，则应停止浇筑，待温度降到合理范围内方可继续；其次，我们必须选择合理的浇筑时间，在混凝土温度上升速度最慢的时间段内进行浇筑；最后，我们还需掌握先进的浇筑工艺，熟练掌握混凝土浇筑顺序，最大程度控制混凝土内部的温度，防止建筑结构出现裂缝。

3.4 严格控制混凝土入模的环境

混凝土入模的环境对混凝土内外的温度也有重要的影响，因此，为了控制建筑结构中裂缝的产生，我们必须对混凝土入模的环境进行严格控制。第一，保证入模在无阳光的环境下进行，避免由于阳光的照射而导致混凝土或模型温度升高；第二，借助一些制冷剂降低入模环境的温度；第三，保证混凝土入模时环境保持通风，以便模内热量能及时散发出外；第四，为了避免水化热量在混凝土内部过于聚集，可以加入一些缓凝剂。总之，混凝土入模是一个重要的环节，稍微不注意就有可能导致混凝土内部温度升高，使得建筑结构出现裂缝。

3.5 做好混凝土浇筑的养护工作

做好混凝土浇筑的养护工作，有利于控制混凝土水分快速蒸发，保证混凝土的湿度， 避免裂缝的形成。因此在混凝土浇筑结束后，施工单位需要依据设计图纸规定混凝土保养的时间，安排专人在12h内对混凝土进行保湿、保温。对于混凝土养护的时间设定，还需依据混凝土掺合料与建筑项目所在的区域来设定，然后使用薄膜来覆盖混凝土的表面， 并做好定期洒水养护，避免混凝土水分的散发。此外，为了避免裂缝的形成，还需定期做好测量的工作，保证混凝土的湿度与温度在允许值内，并详细记录在册。

4 结束语

虽然在建筑结构设计的过程中， 混凝土结构出现裂缝问题难以避免，但是在进行建筑施工的过程中，只要施工人员加强对建筑工程设计的质量管控， 根据施工设计图纸与方案来施工，选择优质的原材料，严把混凝土浇筑关，加强对施工过程的质量管控，做好混凝土浇筑的养护工作，就能有效预防与控制裂缝问题的形成，提高建筑整体结构设计的质量。

参考文献：

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