建筑结构设计裂缝成因及完善措施

李寅锋

摘要：建筑是人们生活工作的基础。随着建筑工程数量不断增多，人们加强了对建筑质量的重视。裂缝是建筑工程结构设计中比较普遍且有着较高危险性的问题，对裂缝问题加以有效控制既是建筑业的责任义务，也是保障社会和谐发展，维护居民生命财产安全的必要前提。从裂缝问题实际来看，裂缝种类、特征及诱发因素较多，造成的危害程度各不相同，无论裂缝对建筑工程结构正常运用有无影响，只有裂缝产生最保险的方法就是及时处理，避免大问题产生，这给建筑工程结构设计提出一定挑战。建筑业必须在结构设计过程中加强裂缝控制关注度，采取针对性措施避免裂缝产生，才能在根本上推动建筑业持续发展，提高国民生活幸福度。

关键词：建筑结构设计；裂缝；完善措施

引言

近些年来随着我国社会经济的飞速发展，城市化步伐的加快，建筑工程的数量越来越多，规模也变得越来越大，建筑工程具有规模大、工期长、工艺复杂等特点，因此工程质量问题也变得愈发突出，其中结构裂缝问题是建筑工程中的常见问题，对建筑物的安全性和稳定性造成严重威胁。建筑物出现结构裂缝与建筑结构设计关系密切。因此，为了能够有效控制裂缝问题，需要加强对建筑结构设计的研究。设计人员、施工人员需要加强对裂缝问题的重视，结合工程实际制定有效的控制措施，为建筑结构的稳定性提供保障，推动建筑行业的稳定发展。

1建筑结构设计裂缝成因

1.1温度裂缝

我国大部分建筑工程均为混凝土结构，混凝土具有热胀冷缩特征，这是导致工程出现裂缝的一大原因，温度变化会引发裂缝。建筑工程结构的温度裂缝主要表现为八字裂缝和水平裂缝。一般，八字裂缝会出现于顶层纵墙两侧，当裂缝过于严重时尺寸可高达建筑物的1/3左右，建筑横墙也可能伴随八字裂缝产生，这种裂缝的中间部位宽度最大，两侧逐渐缩小。水平裂缝通常会沿着建筑外墙顶端逐渐延伸，蔓延至外墙转角处时不会相交，而是形成包角裂缝。导致两种温度裂缝类型产生的原因基本相似，在完成浇筑、圈梁工作后及保温层施工之前，由于混凝土的膨胀系数和砖砌体有着较大差异，再加之温度原因使得纵墙无法自由缩短，两侧便会出现裂缝。对于一些没有设计保温屋盖的建筑工程而言，在经历严冬酷暑后也可能伴随裂缝产生。并且，当外部温度低于内部温度时，混凝土外层便会产生拉应力，建筑内部也会出现与之相协调的压应力，在浇筑后抗拉性能会被削弱，在此条件下，建筑结构外层的拉应力会超过混凝土原本承受力，最终形成建筑温度裂缝。

1.2建筑承担过大荷载且截面面积不够

如果建筑结构荷载过大且截面面积不够,那么建筑出现裂缝的概率也随之而变大,而且建筑在承受过大的荷载之后,建筑结构的质量以及重量也会受到影响,如果在使用建筑材料的过程中,选择了重量较大但是质量欠佳的材料,建筑自身的抗裂缝能力会大大降低,而且建筑在设计层面可能与建筑材料之间存在不符合的情况,建筑工程的整体质量将大打折扣,随着时间的推移,极有可能出现裂缝,降低建筑结构的稳定性。

1.3设计考虑不充分

设计环节直接决定了整体建筑的过程和目标，对建筑材料等也有直接的影响，因此，更需要仔细思考各个方面的内容，确保每个环节都符合相关标准，也适应项目本身的情况。如果设计人员没有结合工程和地质要求进行裂缝防治设计，或对建筑材料掌握不够全面，就很容易导致建筑裂缝的出现。

2建筑结构设计裂缝完善措施

2.1做好配筋设置

为了解决裂缝问题，对配筋进行合理控制，尤其是在一些大跨度梁板中，要做好对屋面板的配筋设置，考虑楼板在阴阳角变形应力的集中部位增设钢筋，控制钢筋材料的间距和直径，使钢筋结构的设计能更具稳定性，从而有效遏制建筑结构裂缝的发生。混凝土材料一般由水泥、水、砂石等材料组成，这些材料容易随着混合物的反应和环境的变化逐渐硬化，从而形成一种复合型的材料。而温度是这个过程中的重要影响因素，因此，可根据钢筋混凝土施工要求进行温度控制。在混凝土混合料的构建过程中，为了避免凝固后的材料与钢筋材料之间存在不适配性，应对钢筋的质量进行控制。考虑到钢筋与混凝土材料之间的相互作用，要对设计内容及施工工艺进行充分考量，有效避免由于配筋不当或钢筋材料的质量问题而产生结构缺损，影响混凝土材料的质量，从而出现裂缝等情况。

2.2有效控制温度荷载裂缝

建筑结构所产生的裂缝通常为温度裂缝以及荷载裂缝,施工单位必须针对上述两种裂缝进行科学防治。在控制温度裂缝的时候,施工单位需要提前关注、规划并选择控制方法,从而使水化热现象发生的概率降低,待混凝土达到初始强度之后,相关操作人员必须严格控制温度以及水分的固化条件,保证混凝土表面的温度以及湿度,防止建筑结构表面产生裂缝。与此同时,还应当紧密结合施工相关要求,建设地下室预应力筋抵抗温度应力。缓粘结预应力技术施工难度不高,可有效节约工期,同时提升建筑结构的耐久性与安全性,建设单位应加大缓粘结预应力技术的应用范围,提升对温度应力裂缝的控制力。当施工地区昼夜温差较大的时候,地下室顶板的温度应力影响较为显著,降温的温差越大时,顶板的温度应力便越大。为解决这一问题,施工单位应适当延长后浇带的闭合时间,从而控制温度应力对混凝土收缩的影响效果。在应对荷载裂缝的过程中,应在建筑物的顶层设置隔热层或者保温层,避免建筑物外部墙体与内部环境产生较大的温度差异,从而导致裂缝问题出现。同时,应控制模板的周转情况,保证拆除所有模板的时候能够存在荷载能力,在这一过程中即使产生裂缝也能够及时被发觉,在操作过程中必须严格遵守相关施工规范,防止裂缝问题发生之后带来更多、更严重的不良影响。

    2.3提高结构设计水平

科学合理的结构设计是控制裂缝问题的关键，科学合理不仅体现在图纸设计的合理性，同时也包括施工设计的合理性，因此需要全面分析工程资料信息，明确安全控制要点，进行精准定位，制定科学合理的设计方案，最大程度减少安全隐患的发生。结构设计工作需要从以下方面入手，以加强对裂缝问题的控制：首先需要制定科学合理的整体结构设计方案。施工前，工作人员需要深入现场进行全面勘察，全面收集相关数据信息，确保设计方案、图纸与建筑结构体系规范要求相符。进行结构设计前需要认真分析结构承受荷载及作用的大小情况，同时认真计算温度变化情况，掌握混凝土材料的后期变化规律及特征。结构设计阶段，合理选择约束机制，有效释放与抵抗混凝土的温度应力。同时需要坚持整体性原则，确保建筑结构具备良好的受力性能，充分结合基本受力原理，保证受力图与受力分析保持一致。对高层建筑而言，需要进一步分析结构抗变形能力及抗荷载能力，选择合理的设计结构尺寸，保证整体结构的平衡性与稳定性，避免发生裂缝问题。其次需要提高混凝土设计水平。混凝土是导致结构裂缝的主要因素，为了加强对裂缝问题的控制，提高混凝土设计水平十分重要。在结构设计阶段明确混凝土的强度等级，如果等级较高会导致水泥用量增加，凝固阶段产生水化热，极易导致裂缝问题；而强度较低会影响建筑结构的抗压性能，也存在裂缝发生风险。

结语

在建筑工程开展实际建设的过程中,由于温度、材料、施工等因素影响而导致的裂缝问题,使得建筑结构稳定性遭受严重威胁,并且极大地影响了建筑工程的整体质量以及建筑的使用效能。

参考文献

[1]宓小萌.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J].建筑技术开发,2019,46(21):9-10.

[2]　袁见明.建筑结构设计裂缝成因及应对措施研究[J].低碳世界,2020,10(7):96-97.