建筑結構設計中的裂縫控制措施探討

張學兵

（大同市華岳建筑設計有限責任公司， 山西 大同 037005）

0 前言

伴同建筑行業的持續進步，民眾生活條件的大幅改善，其愈加關注建設施工過程中的問題，特別是建筑結構設計中的裂縫控制問題，更是變為了民眾關注的焦點。此現象的形成會對建筑工程整體安全性、持久性、質量構成較大危害，故而必須對其形成原因細致分析，并介于建筑工程結構設計期間依照工程實際情況給予相應控制措施，從而對結構設計予以優化、改進，方可規避、防范裂縫問題，確保工程質量。本文正是基于上述背景，對裂縫的特性及其危害進行了闡述，而后對其成因展開了分析，并基于實際給予了控制措施，望以此增強建筑物使用性能。

1 裂縫的特性

具體而言，裂縫具備如下性質：

一是較多建筑結構裂縫具備垂直性，其裂紋尺寸和墻體高度基本相等，其形狀主要是由中心處朝著兩邊擴張直到消失；二是較多結構裂縫寬度都在0.3mm以下，僅有部分結構裂縫寬度超過了這一界限；三是裂縫形成的位置多位于墻體中心處，僅具備部分結構裂縫會位于墻體兩側形成；四是模板拆除之后裂縫形成的概率更高，說明其與溫度的快速變化具備較大關聯；五是裂縫會隨著時間的變化發生不同變化，發展方向具備可變性，但裂縫寬度往往固定不變；六是在擋土墻回填期間，裂縫通常會有松弛現象，但不會滋生嚴重的泄露問題。

2 建筑結構設計中出現裂縫的危害

2.1 建筑工程整體強度弱化

在建筑結構設計中的裂縫問題出現時，整體工程強度大幅減小，會讓混凝土鋼筋直接暴露于建筑表面，則會促使其在水、空氣等作用下影響材質，促使工程強度縮減。并且，強度弱化也會促使裂縫問題加劇，讓工程陷入惡性循環的局面，對建筑工程持久性構成影響。

2.2 建筑剛性大幅縮減

建筑工程設計中產生裂縫問題以后，裂縫截面處會出現一定幅度的上移，對整體工程結構設計構成影響。同時，裂縫寬度加大，極易促使建筑內部結構形狀改變，對其剛度性能弱化，導致建筑工程無法擔負高壓作用力。

2.3 抗剪承載力減小

建筑結構設計中出現裂縫，不但會對整體工程強度、剛性構成影響，同時也減小了工程結構的抗剪承載力。因裂縫形成，會促使發揮康抗剪功能的界面位置變小，拉低工程整體抗剪力，更易于滋生不同程度的裂縫，最終損害工程結構的完整性。

3 建筑結構設計中的裂縫成因分析

一般而言，建筑工程結構設計中有裂縫形成是以混凝土為主，故如下針對混凝土結構裂縫成因加以分析。

3.1 塑性變形所致的裂縫

此類裂縫通常在混凝土硬化以前形成，主要是因混凝土硬化之前還為塑性狀態，其上層結構的均勻沉降有被限定，導致結構有裂縫產生。而且，在混凝土結構中，假設骨料粒徑、鋼筋直徑、混凝土面積不符標準，都會促使混凝土橫向收縮難度加大，從而產生不規則裂縫，此類裂縫多是彼此平行，具備一定深度，且裂縫與裂縫間距通常≥0.3mm、≤1mm。

3.2 結構裂縫

伴同施工技術水平的持續改良，在某些應用現澆樓板的建筑工程里面，澆筑結束之后的老板承載力大致與設計標準相符。然而，若把預制多孔板用現澆樓板代替，那么墻體剛度便會發生變化，促使以往樓板的剛度減小，如此便會促使某些墻體截面突變出或薄弱位置形成裂縫。

3.3 溫度應力所致的裂縫

此類裂縫的成因具體是由于混凝土澆筑結束后，因其內部水泥水化熱難以對外散發，促使內部溫度急劇上升，且在混凝土表層和外界接觸期間，表層溫度被外界環境影響散熱過快，出現內外溫差較大的現象，在內部、外部分別形成壓應力與拉應力。此時，混凝土澆筑完成時間較短，抗拉強度不高，在表層拉應力比混凝土極限抗拉強度大時，便會促使混凝土表層有裂縫形成。

3.4 應力裂縫

應力裂縫具體是因混凝土結構收縮徐變所致，最多見的裂縫形式有結構自身收縮，干燥、塑性收縮等。通常，混凝土結構澆筑結束后，其便會開始硬化，在此期間因其內部水分有被蒸發，會讓混凝土體積變小并收縮，此時被支座影響難以自由伸展，則在約束應力到達某一限度是就會促使現澆混凝土板開裂，開裂處多為應力集中區域。另外，假設混凝土還沒有與強度標準相符便將模板拆除，或者在其還沒有徹底凝固時就對其加大荷載，也會促使裂縫形成。

4 建筑結構設計中的裂縫控制措施

4.1 現澆混凝土樓板裂縫的控制

具體可從如下兩點入手：

首先，設計方面必須最大程度保障混凝土結構的整體剛度，從而規避因未均勻沉降促使混凝土結構內部形成剪應力與拉應力，最終弱化了內部結構承受溫度應力的能力。

其次，需位于建筑外墻角處配置放射筋，且所有墻角內配置的放射筋數量需≥7根，配筋范圍需超出樓板跨度的1/3，長度必須≥2米。同時，所有鋼筋和鋼筋的真實間距應在0.1m以內，僅有如此方可符合板角應力所提需求，讓現澆混凝土樓板形成裂縫的應力作用方位和放射筋相等，從而對裂縫的形成予以控制。

4.2 溫度裂縫的防范、控制

由建筑工程結構設計層面而言，建筑平面布置應簡單、規則，不容許存在較多凹凸，從而對溫度應力集中所致的輕體裂縫形成予以防范。具體而言，溫度裂縫是因建筑物面板、圈梁、砌墻自身溫度變形與彼此作用所致，故建筑物表面保溫層效果如何會對頂層磚墻裂縫程度構成直接影響，因而建筑物表面保溫層需與熱工標準相符。同時，保溫屋面，材料性能與施工方式必須與標準契合。同時，由結構層面而言，需極大頂層墻體砂漿砌筑強度，從而提升其抗剪力，全部橫墻、縱墻頂端都要配置圈梁，從而提升其整體性。其間需要注意的一點即頂端圈梁無需做的太大，確保圈梁和砌墻不會彼此約束，以縮減屋面板變形對磚墻形成水平推力，且需清華頂層構造柱，確保頂端墻體剛度、整體性等，以增強砌墻抗剪力。

4.3 科學設計結構尺寸

溫差與材料變形均會促使混凝土結構出現裂縫。具體而言，在結構尺寸超過標準時，結構被溫差、材料變形所致的應力加大，建筑墻體和樓板容易形成水平裂縫。經由實踐表明，結構應力和結構長度屬于非線性關系，故而將其作為基礎開展設計工作時，需確保結構尺寸和設計標準相符，以防范、規避結構裂縫形成。

4.4 結構設計時運用鋼釬維混凝土對裂縫加以控制

位于鋼筋混凝土梁底端添加適量鋼纖維，讓其和鋼筋混凝土梁里面的鑰筋一起防范裂縫形成，能有效加大抗裂性，讓其和設計標準達成一致，且與《混凝土結構設計規范》所提出的抗裂度要求相符。就鋼筋鋼纖維混凝土梁來講，摻人鋼纖維提及率在1%-1.5%時，其具備較強的防裂縫性能。并且，鋼纖維混凝土構件的基本使用性能較之鋼筋混凝土構件而言更好，這是由于鋼纖維借助粘結力為混凝土基體裂縫尖端應力場給予了反向應力場，防范了裂縫加劇，導致荷載作用下的裂縫開展受阻，且其和未裂混凝土一同擔負裂縫截面拉力，會縮減鋼筋應力，限制裂縫形成。

5 結束語

伴同社會經濟進程的持續推進，建筑業獲取了更進一步的發展，這就促使建筑工程數量大幅增加，使得民眾對建筑工程交付應用后的穩定性、安全性出具了更為嚴苛的要求。故而，必須對建筑結構設計中出現裂縫的原因展開全面、細致的分析，并依據實際給予有效措施對其控制，從而確保建筑結構整體性與質量。

[1]張俊.房屋建筑結構設計中的現澆混凝土裂縫控制措施分析[J].建筑工程技術與設計,2016(3).

[2]魏有龍.試論房屋建筑結構設計中的現澆混凝土裂縫控制策略[J].建筑工程技術與設計,2016(1).