裂縫問題在建筑工程結構設計方面的解決方法

董亞磊

摘 要：近年來，隨著我國經濟快速發展，城市化進程不斷加快，建筑行業也得到相應發展。但在建筑工程結構設計活動中，隨之而來的裂縫問題一直困擾著工作人員，因此必須采取相應的解決方法進行處理，否則就會導致建筑工程項目結構的剛度、強度和抗剪力不斷下降，為建筑工程項目埋下安全隱患。文章主要從建筑工程項目裂縫的危害出發，闡述了在建筑工程結構設計中裂縫產生的原因，對裂縫問題在建筑工程結構設計方面的解決方法進行分析，希望能為建筑工程裂縫控制提供借鑒。

關鍵詞：裂縫問題 建筑工程結構設計 解決方法

中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）09（b）-0095-02

建筑工程結構設計作為建筑工程項目的重要環節，在實際設計過程中經常會遇到裂縫問題，逐漸受到有關部門的關注。在建筑工程結構設計活動中，造成建筑工程結構出現裂縫的因素包括方方面面，因此必須分析裂縫產生的原因，認識建筑工程項目裂縫產生的危害，積極采取相應措施予以處理，加強建筑工程結構裂縫控制技術，減少裂縫發生率，為建筑工程項目正常投入使用與結構安全提供保障。

1 建筑工程項目裂縫的危害

1.1 整體強度降低

一旦建筑工程結構設計出現裂縫問題就會直接影響建筑工程總體強度，混凝土中鋼筋就會赤裸在表面，遇到空氣和水后出現侵蝕變質問題，從而降低建筑工程項目強度。而建筑工程結構強度的下降會加寬裂縫，出現惡性循環情況，導致工程項目耐久性逐漸下降，給建筑工程后期投入使用的性能帶來影響，為建筑使用埋下安全隱患。

1.2 建筑剛性降低

在建筑工程項目結構設計中，出現裂縫問題后，裂縫截面位置中軸會出現程度不同的上移現象，將威脅到建筑工程整體結構設計。另外，裂縫不斷加寬，建筑內部結構的構建會發生變形，剛度性能降低，無法承受長時間高壓作用力，直接影響建筑工程項目整體結構的疲勞度。

1.3 建筑工程結構抗剪力下降

裂縫問題的出現，除了會降低整個建筑工程項目結構的剛度外，也會降低整個建筑工程項目結構的抗剪力，導致工程項目各個界面出現程度不同的裂縫問題，嚴重破壞了整個建筑工程結構的完整性，在支撐抗剪作用下截面面積會逐漸減小，致使建筑工程結構抗剪力下降[1]。

2 在建筑工程結構設計中裂縫產生的原因分析

2.1 溫度應力引起裂縫

在建筑環境中，溫度應力引起的裂縫作為結構設計方面的主要問題，如果早晚溫度差距相差過大或者是混凝土表面散熱效率出現不均勻現象，就會導致建筑工程項目表面出現裂縫。例如建筑工程項目在施工過程中，施工人員按照要求完成混凝土澆筑后，因為水泥內部熱量散發速度相對比較緩慢，而混凝土表面的溫度散發速度十分迅速，導致混凝土內部機構和外部結構之間的溫差過大，兩者之間的壓力產生顯著性變化，從而產生拉力將混凝土撕裂、變形引起裂縫。

2.2 混凝土澆筑引起裂縫

在建筑工程項目中使用的建筑材料大部分是混凝土，而混凝土極易受各種因素影響，加上混凝土本身結構極易出現不同類型的收縮引起結構裂縫，并且建筑物在竣工過程中存在硬化過程，這時建筑工程內部結構就會產生不同變化，但是因為建筑工程項目結構的限制性，收縮過程中沒有得到相應的發揮空間，從而產生裂縫。另外，由于在施工過程中混凝土澆筑沒有得到完全凝固，保養工作不到位，導致表面負載過重的物體已經超出承受范圍，這也是引起建筑結構設計出現裂縫問題的主要因素[2]。

2.3 地基不均勻沉降引起裂縫

在施工設計過程中，由于工作人員處理地基和設計方案不合理，忽略了建筑物荷載壓力，建筑設計方案不規范。在現場施工考察過程中，沒有清楚認識到施工所在地本身地基土層分布不均衡的問題，土質質量較差，導致建筑工程項目在竣工驗收過程中出現裂縫問題。

2.4 鋼筋腐蝕引起裂縫

在建筑工程項目結構設計中，鋼筋是確保總體結構穩定的關鍵材料，為了提升建筑工程結構的穩定性，施工人員一般會使用混凝土澆筑墻體內的鋼筋結構，雖然能夠提升建筑物墻體的結構剛度，但是這一施工方式也會破壞鋼筋的氧化膜，導致鋼筋被氧化與空氣化出現腐蝕，降低了建筑墻體的承載能力，從而引起裂縫問題。

3 裂縫問題在建筑工程結構設計方面的解決方法

3.1 溫度裂縫控制

在建筑工程結構設計方面，工作人員應結合設計布局的平面規劃和受力結構問題，確保結構設計平滑度，不能出現過多的凹凸面，防止因為外界溫度應力的作用引起裂縫問題。建筑長、寬和高之間的比例要協調，保證建筑長度不能大于溫度變化，否則建筑物結構設計會因為伸縮問題導致變形過于集中而引起開裂。對于建筑砌墻體結構，縱墻方向盡量設置較少的窗戶和門口，如果需要設置，則確保門口和窗戶的開口適中，控制縱墻抗剪面積，提升建筑物墻體的抗剪力。另外，溫度應力引起裂縫和建筑墻體、面板溫度之間產生的溫差息息相關，因此在設計屋面保溫層結構時，應充分考慮熱工需求標準，嚴格按照相關標準選擇合理的施工方式和保溫材料[3]。每一個縱墻和橫墻頂層應按照要求增加圈梁，例如在圈梁增加過程中，頂層圈梁中縱向圈梁的高度比橫向圈梁要低一些，防止磚墻與圈梁之間出現約束情形，頂層砂漿墻布要大于M5.0，砌體強度大于MU10，砌墻體寬度要超過2.4 cm，以減少建筑物墻體與屋面之間溫度差，避免因為溫度應力引起開裂。

3.2 現澆筑混凝土裂縫控制

為了確保混凝土結構設計剛度，在建筑材料選擇方面，應確保混凝土結構剛度符合規定要求，避免因為混凝土內部結構收縮問題出現不均勻沉降引起開裂，從而提升建筑內部結構的強度與剛度。另外，在施工前應做好準備工作，按照要求設置放射筋，例如：將放射筋安裝在建筑物墻角中，每一個建筑物墻角位置安裝的放射筋至少為5根，長度不能小于2 m，并且配置范圍要大于樓板跨度的1/3，與鋼筋之間的間距為0.1 m，從而提升混凝土的抗剪力，并加強保養力度，在混凝土表層鋪上草袋和薄膜，減少混凝土表面熱擴散，為混凝土提供相對潮濕的環境，延長混凝土散熱時間，有效避免因為混凝土表層脫水產生干縮裂縫。

3.3 合理設計建筑結構

在建筑工程材料應用中，不同的材料其變形差異性也不同，因此必須合理設計建筑結構，充分考慮應力控制問題，將材料設計結構尺寸控制在允許范圍內，確保建筑物受力均勻。例如在使用鋼筋方面，應按照行業標準和建筑物需求計算鋼筋數量，選擇合適的規格，盡量降低建筑物結構設計出現開裂的可能性。除此之外，在建筑材料選擇方面，還應選擇物理性質、變形條件與程度等相似的建筑材料，有效控制因為建筑材料產生形變造成建筑物結構出現裂縫。

3.4 鋼筋裂縫控制

針對材料本身性能問題，混凝土內部鋼筋腐蝕是無法避免的，要想解決因為鋼筋問題引起的開裂，應從混凝土抗裂性著手，在鋼筋混凝土底部放入適量的鋼纖維，以此提升鋼筋混凝土抗裂性能，分擔混凝土承受的負載力。但需要注意的是，鋼纖維的使用應結合相關規范中與抗裂度、裂縫寬度要求進行，以此滿足設計需求[4]。

4 結語

綜上，當前在建筑工程結構設計活動中，裂縫問題的出現是比較普遍的現象，要想減少建筑工程項目裂縫發生率，避免裂縫帶來的危害，需要詳細分析裂縫產生的原因，并針對這些原因提出解決方案，通過對溫度裂縫、現澆筑混凝土、鋼筋等引起裂縫進行控制，合理設計建筑結構，從根源上確保建筑工程項目的質量，以減少建筑工程結構裂縫發生率，從而促進我國建筑行業穩定發展。

參考文獻

[1] 李鳳春，王興濤.論建筑工程結構設計中的裂縫問題[J].中小企業管理與科技旬刊，2015（6）：108.

[2] 姜桂平.建筑工程結構設計中的裂縫處理分析[J].門窗，2015（7）：123.

[3] 姚萍.試論建筑工程結構設計中的裂縫問題[J].城市建筑，2015（24）：53.

[4] 張守達.關于建筑工程結構設計中的裂縫問題探析[J].江西建材，2015（16）：34-35.