建筑结构设计裂缝成因及解决办法探讨

建筑结构设计裂缝成因及解决办法探讨

魏怡洁

身份证件号： 6528271988****0318 乌鲁木齐市 430000

摘要：在城市化建设速度不断加快背景下,我国建筑事业取得巨大进步,建筑工程数量也急剧增多,建筑工程整体质量和使用性能面临更高要求,然而受到建筑工程环节众多、工艺复杂等因素影响,建筑工程结构出现较多漏洞,裂缝问题发生频率较高,对工程结构整体稳定性构成极大威胁。当前迫切需要对引发建筑结构裂缝问题发生的原因进行细致分析,并从源头上提出科学有效地解决办法,以确保整个建筑结构安全性和稳定性,为我国建筑事业高质量发展奠定良好基础。

关键词：建筑结构设计；裂缝成因；解决办法

混凝土裂缝会直接影响建筑结构的安全稳定，对建筑结构的使用产生不良影响，相关工作人员需要加强对裂缝控制方面的重视。为了提高混凝土建筑的整体性和质量，应考虑多方面因素，不断优化施工方案，从而降低混凝土裂缝的发生概率，提高整体混凝土施工质量水平。

1建筑结构裂缝成因分析

1.1温度因素

在施工过程中因为体积较大的混凝土产生许多水化热，环境温度高及大气温度变化，极易出现裂缝。许多建筑物是由混凝土和砖石组成，固化时，因为水化作用，在短时间内混凝土温度上升，加上砖石温度保持不变，使得混凝土与砖石间存在温差。受到房屋结构限制，砖石及混凝土为两种不同材料，有不同的线膨胀系数，随着温度变化，墙壁及屋顶产生的内部压力以及温度变化成正比。如果部件温度负荷比剪切强度和拉伸强度高，就会有裂缝问题出现。除此之外，建筑物长期暴露在室外，当日照时间比较长时，将会降低建筑耐热性，使地板和墙壁间有间隙出现，从而出现裂缝。

1.2环境温度

建筑结构裂缝问题出现还与环境温度存在密切联系,当外界天气不断变化时,温度升高和降低会使建筑结构内部处于不稳定状态,特别是温度过高时建筑材料会变得更加坚硬,建筑结构因为失水干裂出现裂缝情况的概率也会增加,而建筑结构内外部形成较大温差时,所产生的内应力也会引发裂缝问题。

1.3基础不均匀沉降，引起建筑主体的开裂

建筑下部带多层裙房的建筑在现在设计中经常遇到，主楼处的荷载较裙房处的荷载大很多，基础设计时尽管按荷载大小设计了大小不同的基础，但是由于主楼基础荷载远大于裙楼基础荷载，主楼基础的沉降也远大于裙房基础的沉降，沉降差超过建筑材料的变形限值，构件就会产生裂缝。面积较大的建筑，地基持力层厚度变化很大的情况也很常见，在基础荷载相差不大的情况下，相邻基础持力层厚度相差较大，相邻基础的沉降差也可能导致建筑产生较大裂缝。

2建筑结构裂缝的控制策略

2.1做好设计工作

2.1.1结构尺寸设计

在开展建筑工程结构设计工作时,需要深入实地开展勘察工作,并对科学准确地采集相关数据,以确保最终设计符合建筑结构体系标准要求,特别是在对建筑结构受力进行设计时,需要严格遵循整体性原则,使结构受力得到显著提高,实践中也要结合基本受力原理,确保受力图与受力分析保持一致。如:在对高层建筑开展结构设计时,就要充分考虑建筑结构抵御变形和抵抗力学能力,并通过结构尺寸科学合理设计,使整体结构处于相对平衡状态,裂缝问题也能减少发生。

2.1.2混凝土设计

因为混凝土引发的裂缝问题比较常见,为防止裂缝产生,就要对混凝土进行优化设计,实践中可以选择强度较高的钢筋构件,避免混凝土出现开裂情况,同时针对地基沉降出现附加应力引发钢筋混凝土裂缝问题,需要全面考虑钢筋设置,以提高整体结构质量。

2.1.3预应力设计

对建筑结构预应力进行设计,需要对几何结构、使用钢筋等因素进行综合考量,并通过优化设计达到节省钢筋用量和减少结构自重目的,实践中也要对整个建筑结构长度进行合理控制,使之处于规定数值范围以内,同时在地下部位也要考虑对后浇带进行设置,甚至还可以采用密孔钢丝网对周围钢筋进行加固,针对出现的长度超过规定数值情况,就可以通过沉降缝、后浇带科学设置,避免和减少裂缝问题发生。

2.2全面考虑荷载

荷载的分类如下：按照时间变化分为永久荷载和可变荷载，永久荷载指的是随着时间推移不容易产生变化的荷载，例如结构自重。可变荷载是随着时间的变化而产生变化的荷载，如建筑物中的人和可移动的物体;按照作用方式分为动荷载与静荷载，以火车为例，当火车运行时，轨道承受火车开动产生的荷载为动荷载，火车停止运行时，对轨道只产生了火车本身的自重，这种荷载为静荷载;按照频率分为偶然荷载和正常作用荷载，偶然荷载是指受自然灾害所产生荷载，对建筑物的影响巨大，例如地震、超强台风和洪涝;其他情况下的荷载均为正常作用荷载。《建筑结构可靠度设计统一标准》中明确规定了建筑荷载规范，从业者要仔细研读荷载规范，了解各种情况下的荷载，并进行市场考察，正确选用荷载。

2.3控制温度变化裂缝

通常是在屋顶结构部分存在温度变化造成的裂缝问题，为有效控制温度变化裂缝，应减少温差，设计人员在结构中设置保温层或者架空隔热层，以此降低顶部结构温差，并且可发挥良好节能作用。如果应用架空板应选择浅色，以此达到良好的热量反射效果。同时应全面分析结构类型，屋面施工应用材料为刚性细石混凝土，可在找平层和刚性层间设置柔性防水层，不仅有良好防水效果，也可使刚性层、基层间自由滑动，减少对温度应力的约束。在屋盖沿开间位置可设置分隔缝，并使用弹性油膏实行嵌缝处理。此外，需确保分隔缝钢筋是断开状态。还可提升布置顶层圈梁平面的密度，通过配筋措施抵抗温度应力。

2.4增强结构的抵抗变形能力

利用UEA或CSA混凝土外加剂补偿收缩特性是膨胀加强带应用的主要原理，可以达到超长钢筋混凝土结构无缝施工的效果。在具体施工中，膨胀混凝土要采用比浇筑混凝土高一级的混凝土，在建筑物混凝土收缩应力最大的位置设置膨胀混凝土，以此达到提高混凝土密实度的目的，从而提升混凝土强度、防渗性能等。该工程可以设置宽2m的膨胀加强带，采用补偿收缩混凝土做好加强带和带内外施工，通过利用膨胀剂达到控制混凝土过度膨胀的目的。在浇筑带内、带外混凝土时，充分利用混凝土补偿收缩的作用，控制好内外预压力，通常按照0.5～0.7MPa的预压力进行施工。

2.5合理选择材料和施工养护

商品混凝土是当前各个地区建筑工程建设中的主要材料，商品混凝土原材料容易获得，生产工艺也较为成熟，当前很多生产商使用了计算机等自动化、智能化技术进行控制，有效地提高计量准确度，实现检验的高效性和准确性，有助于保证混凝土的质量。由于8h内掺加减水剂的混凝土会出现较大的收缩情况，初凝后几小时内也容易发生裂缝，因此在施工中，需要在初凝后充分做好混凝土养护，及时洒水、覆盖草帘等，降低内外温差和水分散失速度。

结论

综上所述，建筑结构产生裂缝既会对建筑物美观造成影响，也会威胁人身与财产安全。建筑行业是国民经济的重要产业，为了确保建筑工程质量，务必结合施工现场的地质、环境等，对其进行充分考虑，使用优质的材料，对施工工艺进行严格把关，避免人为因素造成的裂缝，进而提高建筑工程质量，使建筑行业的发展上升到一个新的台阶。

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