探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策

刘彦君

【摘要】近年来，随着建筑工程数量的增加，人们对其结构设计的安全性和质量越来越重视。目前，建筑工程结构裂缝一直是普遍存在和比较突出的问题，其在很大程度上直接影响了建筑工程在使用过程中的安全性与耐久性。在这样的情况下，如何在结构设计阶段做好关于裂缝问题的防范措施，就是建筑行业广泛关注的重点。

【关键词】建筑工程；裂缝；结构设计；对策

一、裂缝的特征

一是很大一部分建筑工程结构裂缝是垂直产生的，建筑工程结构裂纹尺寸与墙的实际高度相同，建筑结构裂缝的实际形状为中间向两边扩展直至消失；二是大部分的结构裂缝宽度通常小于0.3毫米，只有少数的结构裂缝宽度大于0.3毫米；三是结构裂缝的位置很大的概率出现在墙体的中部，只有少数的结构裂缝出现在墙的两端；四是拆除模板后结构裂缝出现的概率更大，这意味着结构的裂缝和温度的快速变化有很大关系；五是时间的变化后，裂缝会出现不同的变化，发展的方向逐渐发生变化，但实际结构裂缝的宽度通常不会改变；六是挡土墙的回填过程中，结构裂缝一般出现松弛的现象，但实际是并不特别严重的泄漏问题。

二、建筑结构出现裂缝的原因

（一）水泥水化热及用量影响

混凝土中的水泥硬化过程会放出大量的热，造成混凝土内部升温。混凝土体积厚水化热聚集在其内部不易扩散，而表面热量可直接散发至大气。这就导致混凝土内外产生温度差，内部受到压应力而外部产生拉应力，当这个力度超过了混凝土抗压的极限时，就会导致混凝土产生裂缝。

（二）材料收缩的影响

所有的材料都具有膨胀和收缩的特点，在建筑施工过程中，混凝土的收缩性能较好，因此在受到明显的温度影响时，变化是十分明显的，严重的时候会导致建筑物的变形，使得出现应力。一旦应力超出了混凝土的应力范围，就会导致裂缝出现。在当前建筑施工过程中，由于材料具有收缩性，而导致裂缝的出现是非常常见的，如屋顶表面裂缝和大面积的建筑结构裂缝等。而混凝土出现的裂缝情况比较严重，尤其是在外边的混凝土，由于环境因素的影响相对较大，更容易因为收缩导致裂缝的出现，进一步导致建筑出现变形。

（三）混凝土碳化锈蚀

碳化是混凝土施工过程中一个重要的环境，当碳化力度越来越大，到达建筑钢筋时，混凝土的碱性会在很大程度上被削弱，最终无法对钢筋起到保护效果。这个时候，碳化可能依然在继续，并且碳化的范围仍然在延伸着，碳化所用的锈蚀材料也会逐渐胀大，对混凝土内部结构产生巨大的拉力。当拉力超过混凝土内部所能承受的范围时，混凝土就会出现裂缝，给建筑带来不利影响。

三、在建筑结构设计中控制裂缝的常见措施

（一）对于原材料的选材要十分的严谨

原材料的质量相对较容易控制，但原材料的质量这个环节也是很容易出现问题的。根據数据显示，因为在结构设计过程中对原材料的要求没有一个精确的规定，很容易引起质量问题的出现，很大一部分企业为了使成本可以控制，选择相对廉价的材料，出现施工问题这并不奇怪。因此，为了避免这种情况的出现，需要在设计阶段对材料和材料的搭配品种、规格了解清楚，在选择的过程中对原材料需要按照国家和相关标准的要求，制造商的选择也应严格，工厂应严格审核材料，它可以有效地提高质量，避免一些问题的出现。

（二）严格控制水泥的用量

水泥的用量也会对建筑结构中是否产生裂缝有一定的影响，事实证明，在3L的混凝土中加入10kg水泥，会使得混凝土内部的温度上升1℃，因此，我们必须严格对水泥的用量进行控制。一般而言，每升混凝土中加入的水泥最好不超过140kg，当然，也不能少于100kg，否则，混凝土无法完成硬化过程，或者硬化效果不够理想。

（三）做好结构设计

在设计中，需要注意的问题比较多，如高、低交叉，浅基础和深基础的位置容易开裂，要综合将由于沉降引起的差异问题考虑在内。在设计时，要优先解决这一问题，同时，设计师也应该将组合方式灵活运用，选择相应的结构方案和材料，注意结构截面突变，考虑一些可能引起的应力集中问题。还得注意钢筋在配置方面的问题，尤其是某楼面或者是墙板之间等，一些薄壁零件，尤其是注重数量和所使用的钢筋的使用位置，特别是混凝土的配合比，必须符合设计要求。此外，施工缝也要尽量设置在硷受压区域或者是变截面位置，而且要加强分层浇筑具体位置的控制，以及加强一次浇筑厚度的控制。

（四）提升混凝土浇筑的养护工作

混凝土的具体维护工作是建设项目非常容易忽视的地方。在正常情况下，现场施工要根据实际混凝土养护时间的硬性规定，在浇注施工完成后12小时内采取特定的维护具体措施，确保混凝土的质量，保温和湿气固化是相对良好的维护方法，以及实际的混凝土养护期间将受到材料的影响和实际施工环境的因素，所以混凝土养护时间需要根据实际情况来确定，需要保护混凝土在实际维修过程中有效地控制湿度和温度，需要测量和记录。在混凝土养护的过程中可以用薄膜覆盖，以便控制混凝土的实际湿度，避免裂缝的出现。

四、结语

各式各样的裂缝出现在建筑结构设计里，并且解决方案的针对性和范围也不尽相同。结构的设计师和工程设计师应根据现场的情况对裂缝产生的原因进行观察分析，用合理的设计、规范的施工、安全的维护等措施，来防止裂缝出现。

参考文献

[1]朱羿.建筑结构设计中的裂缝控制探究[J].住宅与房地产，2016（03）：239.