建筑結構設計中控制裂縫的措施探討

張哲

摘要：隨著人們生活水平的提高，愈加關注建筑工程質量與安全。在建筑結構中，裂縫是十分普遍的問題，這種情況會對工程整體安全性、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。

關鍵詞：建筑結構設計；裂縫成因；控制措施

在城市化腳步不斷推進的時代中，混凝土結構在建筑領域有廣泛應用。但部分施工單位缺乏對混凝土的深度研究，以致工程施工與投運期間混凝土裂縫問題頻頻出現，嚴重影響工程施工整體質量，很可能減縮其壽命。大量的研究與實驗發現，混凝土結構裂縫是工程施工中難以規避的問題，這與材料自身的屬性及結構的受力變形機制相關。因此為滿足建筑的使用需求與結構需求，在結構設計中加強對混凝土結構裂縫控制具有很大現實意義。

1建筑結構設計中裂縫成因

一是在設計階段，設計人員沒有經過細致全面的研究，計算分析的數據存在偏差，導致建筑結構設計缺乏合理性，在施工中出現結構受力不均衡的情況，很容易就會造成結構損壞，引發開裂現象。

二是在進行具體設計的過程中，設計人員沒有到施工現場進行有效勘察，僅僅依靠理論數據進行計算分析，設計方案的適用性略顯不足，無法實現最佳的設計目標，也可能導致裂縫等問題的出現。

三是在設計圖紙中沒有做好明確細致的標注，施工前也沒有進行技術交底，導致施工人員對于設計施工圖紙中的內容產生了理解方面的偏差，不了解設計人員的真實意圖，在施工中存在失誤，繼而造成結構開裂等問題；。

四是材料控制不足，在結構設計環節，設計人員必須充分考慮建筑結構不同部位對于壓力、強度、抗滲性能等的現實需求，對材料型號、規格等進行標注，做好材料質量控制。

2建筑結構設計中控制裂縫的措施

2.1溫度裂縫的控制

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。

2.2預應力與結構設計

回顧最近幾年的建筑工程施工情況，發現在設計預應力結構時，應綜合分析建筑體的幾何結構的規格、預應力筋的數量及預應力結構抗裂程度要求。通常情況下，設計時取梁長的1/15，在現存設計與施工技術水平基礎上，多會應用1/18～1/20，一方面能降低鋼筋用量，另一方面也能降低建筑自體結構重量。比如，在對建筑結構進行平面設計，保證建筑結構平面布置的規律性是基礎，規避平面布置形狀意外發生變化的狀況；若設計的平面有凹口，應將拉梁設置在凹口處的邊界，適量增加凹口周圍樓板的厚度，同時對配筋加強處理。除此之外，也要依照相關規范與要求嚴格管控建筑結構的長度，若出現建筑體結構超過有關規范設定的額定值時，需在地下部位與地上部位分別設置后澆帶或膨脹加強帶。前者多被設置在梁與樓板的1/3寬處，寬度應在800～1000mm區間內取值。而后者寬度多為2000mm，將密孔鋼絲網布設在帶兩端，借此方式隔離帶內外的混凝土，鋼絲網應與上下層（或內外層）垂直分布，同時對鋼筋進行加固。膨脹加強帶帶中需加設15%水平溫度鋼筋，水平溫度鋼筋應勻稱的排布在上下層，其內摻有12%的膨脹混凝土，能夠促使混凝土強度等級提升一級。

2.3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，合理建立筑結構標準剛度體系，根據實際情況設計各部分的尺寸。在外，在實際施工過程中，也需要按照設計要求，控制好混凝土澆筑順序。特別是對于體量較大、比較復雜的混凝土工程施工過程中，需要考慮多方面影響因素，對施工工藝進行改進，并重視施工人員專業培訓，使建筑混凝土結構施工質量能夠得到持續性改善。

2.4優化結構設計

建筑工程建設中，應該高度重視結構設計工作，要求設計人員深入到施工現場，做好現場勘察工作，了解現場的實際情況，確保設計方案能夠真實反映建筑工程的實際情況。對于一些隱蔽性工程或者重點工程，設計人員需要在設計圖紙中對相關參數進行標注，做好相應的技術交底工作，確保施工人員能夠明確設計意圖，合理組織施工。施工前需要做好設計圖紙的審核工作，對于可能引發施工裂縫的關鍵環節更是必須重點審查，保證設計合理，通過與設計人員的溝通交流，盡可能避免設計不當導致的施工裂縫。例如，可以在結構中設置相應的控制縫，引導混凝土收縮裂縫有序出現，避免相鄰區域開裂的情況。控制縫的間距不能超過12m，通常設置在柱體或者墻體位置，內部鋼筋貫通，因此并不會對結構整體性能產生影響。

2.5設置變形縫

建筑沉降會導致裂縫的出現，為有效解決沉降造成的裂縫問題，可以在建筑中設置變形縫，通過變形縫避免地基沉降造成的建筑裂縫，變形縫主要包括沉降縫和收縮縫。

沉降縫：沉降縫指由于同一建筑物高低相差懸殊、上部荷載分布不均勻、或建在不同地基土層時，為避免不均勻沉降使墻體或其他結構部位開裂而設置的建筑構造縫，可以起到保護建筑的作用。可以在地基處理方法不同的結構處、建筑中有明顯荷載差異或高度差異部位、平面布置復雜的建筑的轉折等部位設置沉降縫。

伸縮縫：伸縮縫是為了避免建筑構件因溫度和濕度等因素的變化產生脹縮變形而產生裂縫的構造，可以通過對建筑結構的伸縮調節緩解建筑減小部位的承受的應力，進而起到穩固建筑結構，防止產生裂縫的作用。

3結語

伴隨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。

參考文獻：

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[2]黃志彬.建筑結構設計中裂縫形成的原因及控制措施[J].中華建設，2017（02）：108～109.

[3]程鴻超.建筑結構設計中的現澆混凝土裂縫控制措施[J].工程建設與設計，2016（18）：23～24+27.

（作者單位：上海原構設計咨詢有限公司沈陽分公司）