建筑結構設計出現裂縫的原因及對策研究

王斌

摘要：伴隨時代變遷以及社會進步，中國的建筑業逐漸成為中國經濟的一大支柱，而在建筑施工的過程中。最為重要的是保證其質量。而在現實施工當中建筑經常出現裂縫，究其根本并找到相應的措施是當前提升建筑質量的一大方法。本文希望通過對出現裂縫的原因進行分析，以為建筑結構的優化作出貢獻。

關鍵詞：建筑結構設計；裂縫原因；對策

引言

在建筑建設活動中，結構設計質量是工程質量的前提，需要根據相關設計標準以及現場實際情況，制定科學的設計方案，以數據分析計算為基礎，合理選擇材料和工藝基礎，避免出現結構裂縫現象。但是從目前的建筑工程實踐情況來看，混凝土結構裂縫問題還無法完全杜絕，這主要是由于其影響因素多，任何一個方面出現問題，都會導致混凝土結構出現裂縫。因此，需要提高對結構設計質量控制的重視，深入分析裂縫產生原因，提前制定應對措施。

1建筑結構設計中出現裂縫的危害

1.1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。

1.2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。

1.3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。

2建筑結構設計出現裂縫的原因

2.1溫度因素

在建筑工程中，溫度是使建筑結構產生裂縫的元兇之一，在混凝土澆筑建筑后，其建筑內部與外部溫差過大使其出現裂縫。因為在澆筑后，時間短暫，建筑的抗拉能力較小，且當環境溫度低于內部溫度時，混凝土結構內外應變不同所產生較大的拉應力。當拉應力比抗拉力大后，就容易使建筑產生裂縫。

2.2塑性變形影響

建筑結構設計出現裂縫問題對建筑有多方面危害，首先從裂縫類型來看，可以將其分為三類：①表面裂縫，這種裂縫只存在于混凝土結構表面，危害相對較小，但如果未對其進行及時處理，也會逐漸加深。②深度裂縫，雖然不會對建筑結構造成破壞，但會顯著降低建筑質量及承載力，如果建筑受到較強的荷載或外力作用，容易出現結構危險。③危害性最高的穿透裂縫，這種裂縫容易改變結構受力情況，進而引發結構坍塌、傾覆等危險。這些裂縫問題都可能是由于塑性形變影響造成的，在混凝土結構硬化前，實際處于塑性狀態，再加上鋼筋、骨料粒度等不符合標準規范，容易導致混凝土結構出現不規則裂縫，而且深度一般較大[2]。

2.3使用結構影響

在混凝土結構施工過程中，由于施工工藝和技術的不斷進步，目前施工形式越來越多，傳統多孔板施工方式逐漸被現澆施工所代替。現澆結構的優勢是承載力高、綜合性強，因此已經在建筑功能過程中得到了較為廣泛的應用。但是在實際施工過程中，可能因現澆結構的剛性增加問題，導致現澆板與建筑墻體結構無法保持一致，在這種情況下，混凝土裂縫容易出現在墻體剛度薄弱環節。因此，在混凝土結構設計過程中，還要充分考慮工藝選擇以及可能產生的影響。

2.4鋼筋腐蝕的影響因素

對于鋼筋而言，其是保障整個建筑工程項目結構穩定的重要材料，表面會有一層混凝土的保護層。由于混凝土保護層的質量和相應的標準不一致，那么鋼筋就會和氯化物以及二氧化碳產生反應。另外針對建筑結構設計中，需要分配結構材料的使用，材料屬于結構設計的基礎部分，容易影響建筑結構的基礎穩定性。例如：建筑結構中的鋼筋材料，如果設計不合格、不規范就會引起碳化銹蝕的問題，鋼筋碳化直接影響周圍的密實環境，破壞了混凝土的完整性，混凝土開裂后暴露了內部的鋼筋，促使工程裂縫處于惡性環境中，嚴重時可能引起安全事故。

3建筑結構設計出現裂縫的對策

3.1控制溫度裂縫的有效措施

關于控制溫度裂縫，相關的建筑工程結構設計人員需要做到在設計結構布局時使設計相對簡單，不要加入過多的凹凸結構，這樣能夠防止及控制由溫度因素產生的應力所導致的裂縫。根據建設項目所要求的高度及長度保證設計的結構能夠滿足標準，只要降低溫度的變化與建筑物的關系，確保材料在安全的范圍內形變，這樣就能使溫差較大引起的結構變形所產生裂縫的問題得到有效的解決。

3.2控制施工材料的質量

在建筑結構設計過程中，必須對混凝土原材料進行合理選擇，并對原材料質量進行嚴格控制。但是從工程實踐情況來看，原材料質量往往是一個容易出現問題的環節。在結構設計過程中，需要對原材料質量作出明確規定，并將設計要求落實到實際施工過程中的材料管理環節。嚴禁施工企業為降低施工成本，選擇廉價、劣質的材料。不僅要在現場管理過程中加強材料質量檢查，在設計階段，也應明確其搭配品種和規格。特別是對于混凝土性能有直接影響的水泥、砂石骨料等原材料，必須經過嚴格審核，并盡可能使用優質的材料，比如低水化熱水泥，降低材料自身可能引發的裂縫問題幾率。通過做好材料質量控制，能夠有效控制因塑性形變引發的結構裂縫。在材料質量檢查過程中，需要滿足相應的抽樣檢查要求，采取合適的試驗檢查方法，并對結果進行記錄，落實材料檢查責任。

3.3確保結構尺寸設計的科學合理性

以往在工程實踐活動中，出現結構裂縫問題的主要原因是前期的結構設計不合理。設計人員沒有按照要求，到施工現場進行考察，對使用的材料也不夠了解，單方面的按照相關標準規范要求進行設計。在這種情況下，建筑結構尺寸與現場實際限制條件不符，一方面容易影響施工的正常進行，另一方面也容易因盲目施工而引發結構質量問題。因此，在工程結構設計活動中，需要盡可能詳細的采集現場數據，到實地進行考察和測量，合理建立建筑結構標準剛度體系，根據實際情況設計各部分的尺寸。

3.4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。

結束語

建筑業是中國的一大經濟支柱產業，更應當對其質量嚴格要求，這就要對結構設計要求高，降低施工前后產生裂縫的數量，甚至把裂縫問題避免了，就能提高建設質量，使國內建筑產業具有更輝煌的明天，這樣就能回饋大眾，讓大眾更加放心使用質量高的建筑。

參考文獻

[1]馬利桃.建筑結構設計中現澆混凝土裂縫的控制對策[J].建材與裝飾，2018（45）：104-105.

[2]韓文燕.建筑結構設計裂縫成因及控制措施探析[J].建材與裝飾，2018（44）：53-54.

[3]徐金.建筑結構設計中控制裂縫的分析[J].江西建材，2018（12）：107+109.

[4]韓麗麗.建筑結構設計出現裂縫的原因及對策解析[J].中國新技術新產品，2018（13）：101-102.

[5]高云續.對建筑結構設計裂縫原因及措施的探討[J].居業，2018（05）：55-56.

（作者單位：安徽省建筑設計研究總院股份有限公司）