淺談建筑工程結構設計裂縫處理

【摘要】在建筑工程中，裂縫是不可避免的，建筑裂縫的產(chǎn)生以混凝土結構產(chǎn)生的裂縫最為典型，微小裂縫就只需要進行修補就行，而結構裂縫嚴重影響了建筑工程的安全和使用壽命，為減少或是盡量避免建筑工程結構當中出現(xiàn)裂縫，在施工的過程當中要采取相應的裂縫控制措施，預防裂縫的產(chǎn)生。

【關鍵詞】建筑工程；結構設計；裂縫問題

1、建筑結構設計中裂縫的類型

1.1塑性沉降的裂縫

這種裂縫所產(chǎn)生的最主要原因，就是混凝土骨料在沉降的時候受到了阻礙。產(chǎn)生塑性沉降的裂縫，基本發(fā)生將混凝土澆注之后的半小時到兩個小時以內?；炷吝€沒有處于塑性的狀態(tài)，在混凝土的表面，失去了水分的時候就會立刻產(chǎn)生。主要是混凝土的塌落度過大以及沉陷太高造成的。

1.2塑性收縮裂縫

這種裂縫產(chǎn)生原因，是混凝土在澆筑之后，塑性狀態(tài)的時候，由于混凝土表面的水分蒸發(fā)特別快，導致了塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。塑性收縮裂縫大多在混凝土的表面出現(xiàn)。塑性收縮裂縫通常會在混凝土澆注之后的五小時之內產(chǎn)生，混凝土的表面沒被全部覆蓋，尤其是平板的結構非常炎熱的天氣下，混凝土表面的水分蒸發(fā)特別快，或者是模板吸水份特別快等各種原因，導致了混凝土產(chǎn)生了急劇的收縮，這個時候混凝土的強度基本上接近零，無法抵抗變形帶來的力，從而導致混凝土開裂。

1.3溫度應力裂縫

這種裂縫產(chǎn)生的原因，通常是因為混凝土在澆筑之后，聚積在混凝土里的水蒸汽不容易散發(fā)出去導致的，導致混凝土里的溫度過高，然而混凝土的表面散熱比較快，由此在混凝土的內外形成了很大溫差，混凝土里會產(chǎn)生一股壓應力，表面上產(chǎn)生的是拉應力。若在混凝土的表面及附近，存在著比較大的溫度梯度，便會引起很大的表面拉應力，混凝土的齡期在這時是特別短的，抗拉的強度也是非常低的；若溫差產(chǎn)生了表面的拉應力，超過這個時候混凝土抗拉強度的極限，混凝土的表面則會產(chǎn)生裂縫。

2、建筑工程結構設計中的裂縫控制措施

2.1合理設計結構尺寸及選材

由于建筑材料變形的差異及自身的溫差都會造成混凝土結構的開裂，特別在結構尺寸較大時，結構因材料變形及溫差所造成的應力就會隨之增大，極易在建筑的樓板與墻體中產(chǎn)生橫向裂縫。通過統(tǒng)計分析，結構所受應力與長度呈非線性相關關系，因此，在進行結構設計時一定要確保結構尺寸合理，在結構設計時選用合理的布置方案使結構在實際工作中能實現(xiàn)整體性較好的同時剛度分配合理結構構件受力明確， 在計算配筋過程中要嚴格按照國家相關設計規(guī)范進行設計，從而減少或避免出現(xiàn)結構裂縫。

2.2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制

2.2.1在結構設計時必須保證混凝土結構的整體剛度滿足規(guī)范要求，以免結構的不均勻沉降造成在混凝土結構內部出現(xiàn)拉應力及剪應力，進而減弱結構內部抵抗溫度應力的能力。

2.2.2在建筑的外墻角位置上應布設放射筋，并且保證每個墻角布設的放射筋都在七根以上，配筋長度必須大于2m，配筋范圍則不得小于樓板跨度的三分之一，各個鋼筋之間的間距則不得大于0.1m。通過在建筑外墻角布設放射筋的辦法能夠滿足應力的要求，使得現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫應力作用范圍與放射筋作用范圍一致，進而減少并控制裂縫的形成。

2.3溫度裂縫的預防控制

在建筑工程的結構設計中，應優(yōu)先選用建筑平面布置規(guī)則、結構受力簡單合理的結構布置，不宜設置太多的凹凸，以免產(chǎn)生溫度應力集中進而造成裂縫。建筑的長高比應符合設計規(guī)范要求。特別是建筑物的長度不應超過溫度伸縮最大間距的要求，以確保材料的變形在較小范圍內，從而能有效防止屋面因溫差較大形成變形集中造成的墻體裂縫。在砌體結構中建筑縱墻應盡量少設門窗，并且門洞和窗洞不宜開設過大，保證磚墻具有足夠的抗剪面積，從而提高其自身的抗剪能力，同時還可減少在門窗部位的應力集中現(xiàn)象。溫度裂縫的形成主要是由于磚墻本身、圈梁、屋面板的溫度變形以及相互間的溫差所引起的，其屋面板保溫層的效果好壞會對頂層磚墻的裂縫程度產(chǎn)生直接影響。從建筑的結構方面考慮，所有的縱墻、橫墻的頂層均應設置圈梁，以增強其整體性及抵抗溫度裂縫的能力。

2.4減小地基的不均勻沉降

近年來，不少建筑由于地基的不均勻性沉降導致混凝土裂縫的發(fā)生。為此必須加強對基礎施工質量的控制，通常的辦法可以在獨立基礎上設置好拉梁，土質情況不好可以采用筏板基礎箱形基礎。如果是軟土地基，需要根據(jù)實際情況進行有效的處理。對于局部軟硬不一的區(qū)段，需要采用土體的局部置換或加大基礎接觸面積等方法。

在柱下獨立基礎、樁承臺處設置拉梁時，因為獨立基礎和承臺的各自的變形量不同，會造成拉梁混凝土開裂，通常這種裂縫會非常的嚴重，在解決這類問題是，最好的辦法就是在拉梁的兩端都設置后澆帶。

2.5現(xiàn)澆鋼筋混凝土裂縫控制

對于現(xiàn)澆鋼筋混凝土所出現(xiàn)的其它裂縫問題，例如構造裂縫、收縮裂縫、傾斜裂縫、縱橫裂縫和不規(guī)則裂縫，只有解決和減少這些裂縫，人們才能感覺到建筑物的安全。要解決構造裂縫和收縮裂縫，首先要預留一定的后澆帶，設置隔熱保溫措施?！昂鬂矌А笔窃诂F(xiàn)澆鋼筋混凝土形成物理裂縫時，進行第二次澆灌，達到補充的作用，但是有了隔熱保溫措施，他們在溫差變化不大的情況下下不會產(chǎn)生大面積的收縮裂縫。建筑師和建筑工人在建造建筑物時應該有良好的職業(yè)道德，對于施工工藝還要有一個控制措施。在PVC的安裝和短鋼筋網(wǎng)的鋪設過程中要謹慎，尋找樓道和墻體以及樓板的最合適處，加強施工技巧的使用，使他們的受力方向保持一個協(xié)調性和安全性，這樣就可以很好的解決屋面出現(xiàn)的縱橫裂縫、傾斜裂縫和不規(guī)則裂縫問題。

結語：

現(xiàn)階段，混凝土結構仍是建筑結構形式中的主流形式，特別是高層建筑中的應用更為廣泛。所以在建筑結構的設計中，其規(guī)范要控制在可許的范圍內，提高工作人員的整體素質，還要利用高科技的手段，確保建筑的質量。

參考文獻：

[1]肖淼.淺談土木工程結構設計安全問題[J].江西建材，2014，06：32.

[2]鄭鵬.淺談建筑設計中結構設計優(yōu)化分析[J].江西建材，2014，08：20-21.

作者簡介：

牛兆暉，青島拓界建筑設計有限公司；

湯愛博，青島拓界建筑設計有限公司。