建筑结构设计中控制裂缝的分析

李蕊

摘要：对于建筑项目施工而言，如果在实际施工时，采用的施工工艺与技术不当，或者是质量管理力度不足，容易造成建筑结构出现裂缝，影响到建筑使用的安全性与耐久性的同时，给建筑结构的表面美观带来负面影响，加快混凝土钢筋锈蚀的速度，削弱了建筑结构的防水、抗冻等性能，引起建筑坍塌。因此在进行建筑结构设计的过程中，采用何种有效控制措施来预防与控制裂缝的形成，是值得探讨的问题。现代建筑多是采用混凝土结构，裂缝的存在无法完全避免，如何对裂缝进行有效控制和处理，是工程技术人员需要深入研究的课题。裂缝的存在会对建筑结构的稳定性和安全性产生威胁，也会影响建筑工程的质量，而想要对裂缝问题进行解决，必须了解其类型和成因，针对裂缝的性质，采取切实可行的应对策略。

关键词：建筑结构;设计;裂缝;分析

一、建筑结构细节设计体现了建筑的整体设计质量，而建筑出现裂缝不仅会影响建筑结构细节设计的质量，还会直接影响建筑的美观性，同时带来安全隐患，因此，有必要对建筑结构的裂缝问题进行详细分析。现代建筑多是采用混凝土结构，裂缝的存在无法完全避免，如何对裂缝进行有效控制和处理，是工程技术人员需要深入研究的课题。裂缝的存在会对建筑结构的稳定性和安全性产生威胁，也会影响建筑工程的质量，而想要对裂缝问题进行解决，必须了解其类型和成因，针对裂缝的性质，采取切实可行的应对策略。本文分析了引起建筑结构裂缝的原因，并提出了具体的控制措施。

二、建筑结构设计中裂缝类型

建筑结构设计中，比较常见的裂缝类型有几种：一是沉降收缩裂缝，主要是由于地基土质不均、含水量大或者回填不实等因素引发的不均匀沉降导致，也可能是模板本身刚度不足，支撑间距设置不合理，尤其是在冬季，如果模板支撑在冻土层，当温度上升，冻土解冻产生不均匀沉降，就可能引发混凝土结构开裂问题;二是塑性收缩裂缝，指混凝土凝结前，表面失水过快引发结构体积的急剧收缩，在收缩应力超过混凝土抵抗强度会，就会导致结构表面开裂。一般情况下，塑性收缩裂缝多出现在大风或者干热天气;三是温度应力裂缝，通常出现在大体积混凝土或者温差变化较大的区域，主要是混凝土产生的水化热积聚在结构内部无法及时散发，导致内部温度急剧上升，结构表面则散热较快，过于强烈的内外温差导致混凝土结构内外膨胀收缩程度不同，由此产生的拉应力如果超出了混凝土本身的抗拉强度极限值，就会导致混凝土结构裂缝的产生。

三、引发建筑裂缝的因素

（一）施工不规范，施工图不合理

施工不规范，施工图设计不合理都会引起建筑结构裂缝。首先，如果进行建筑结构设计时，结构的尺寸、型式等选择不合理，会导致结构受力不合理，从而影响结构的强度，引起建筑结构裂缝;其次，不规范施工也会引起建筑裂缝。例如，在施工过程中没有充分搅拌混凝土，或没有采取有效措施对混凝土结构进行养护，都会导致混凝土结构产生裂缝。

（二）温度造成的建筑裂缝

在引发建筑裂缝的诸多影响因素中，温度是主要影响因素之一。外部温度过高或焊接施工以及混凝土产生水化热时，均会使建筑结构发生较大的冷热交替变化，從而出现局部膨胀，当膨胀产生的结构应变大于结构材料能承受的最大应变时，就会导致建筑出现裂缝。需要注意的是，不同原因产生的裂缝有不同的特点，例如，热胀冷缩引发的裂缝往往会出现在杆件表面;焊接引发的裂缝通常出现在焊接区域周围;较大的水化热导致结构裂缝平行于梁板结构的短边出现裂缝。因此，应根据具体情况对不同类型的建筑裂缝进行特殊处理，不能一概而论。

（三）混凝土结构裂缝

混凝土结构裂缝也是一种常见的建筑裂缝，混凝土结构在外界因素的作用下产生的收缩、徐变等都会导致混凝土结构裂缝。另外，其抗压强度也是影响建筑混凝土结构质量的重要因素。

（四）沉降造成的建筑裂缝

沉降裂缝的出现会给整个建筑带来毁灭性的影响，在所有类型的建筑裂缝中，沉降裂缝的危害程度是最严重的，也非常难以补救。造成建筑沉降的原因是多方面的，例如，建筑地基的压实度不够、地基土质较差等，均会造成较大的建筑沉降。

四、建筑结构设计中裂缝控制

（一）优化结构设计

建筑工程建设中，应该高度重视结构设计工作，要求设计人员深入到施工现场，做好现场勘察工作，了解现场的实际情况，确保设计方案能够真实反映建筑工程的实际情况。对于一些隐蔽性工程或者重点工程，设计人员需要在设计图纸中对相关参数进行标注，做好相应的技术交底工作，确保施工人员能够明确设计意图，合理组织施工。施工前需要做好设计图纸的审核工作，对于可能引发施工裂缝的关键环节更是必须重点审查，保证设计合理，通过与设计人员的沟通交流，尽可能避免设计不当导致的施工裂缝。例如，应该适当加强纵向梁或者墙体的纵向通长钢筋，确保其不小于支座或者跨中钢筋面积的1/4，侧向构造钢筋的直径不能小于16，墙体水平纵向钢筋最小配筋率不低于0.4%。又如，可以在结构中设置相应的控制缝，引导混凝土收缩裂缝有序出现，避免相邻区域开裂的情况。控制缝的间距不能超过12m，通常设置在柱体或者墙体位置，内部钢筋贯通，因此并不会对结构整体性能产生影响。

（二）控制材料质量

可以根据混凝土结构的性能需求，选择相应强度和品种的水泥，配合级配良好的砂石，将砂石含泥量控制在相关规范要求的范围内。应该尽可能避免使用早强高的水泥，将水泥用量控制在460kg/m3以内，减少水化热。材料进场前，需要做好验收工作，检验其出厂合格证明和质量验收证明，配合抽样检测来保证材料的质量，使用前，需要再次对材料进行质量检测，确保其在存储过程中没有出现变质，具备良好的性能。另外，应该做好混凝土配比设计工作，由专人通过相应的配比实验确定混凝土配比，而且当外界环境发生较大变化时，需要重新确定配比，尽可能减少环境因素对于混凝土质量的影响。也可以在混凝土中加入相应的抗裂防水剂，使混凝土产生适量膨胀，在钢筋限制下于内部产生0.2-1.0MPa的预压应力，抵消混凝土收缩环节产生的拉应力，从而有效预防混凝土开裂。

（三）重视施工管理

在建筑工程混凝土施工中，应该安排专人做好施工管理和质量控制工作，确保施工人员能够严格依照相应的施工流程进行操作，避免操作不当引发的混凝土开裂问题。同时，应该重视混凝土养护工作，将养护周期控制在14-28d，对于大体积混凝土，需要关注水化热问题，采取相应的降温措施。混凝土在浇筑、振捣过程中，上涌的泌水和浮浆沿混凝土面排到后浇带的排水沟，通过沟内设置的集水坑抽出基坑，以提高混凝土质量，减少表面裂缝。混凝土振捣成型后，需要做好蓄水保温，如在表面覆盖彩条布、塑料薄膜等进行养护，避免内外温差过大引发的温度裂缝。

五、结语：

总而言之，建筑结构设计是确保建筑工程顺利施工的基础和前提，也是保证建筑质量达标的关键环节。结构设计阶段，设计人员应该从建筑本身的使用性质出发，结合施工现场周边的地质水文条件，确定好建筑结构类型以及不同部位需要承受的压力荷载，对建筑材料等级进行规范，尽可能避免裂缝的产生，在保证结构设计科学性、合理性的同时，保证建筑工程的施工质量和使用安全。

参考文献：

[1]韩文燕.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J].建材与装饰，2018（44）：53-54.

[2]卢孟.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].居舍，2018（14）：80.

[3]姜巍，郜志远.建筑结构设计中的裂缝原因分析及改善措施[J].建材与装饰，2018（09）：58-59.

[4]王恒泰.建筑结构设计出现裂缝的原因及对策[J].住宅与房地产，2018（05）：60+62.