谈建筑结构设计中控制裂缝的措施

赵晓阳　苗春

摘 要：现代工业社会中，建筑业伴随着城市化进程的加速飞快发展，随着施工技术和水平的不断提升，工程的质量要求也愈加严格。在建筑工程结构中，收设计和施工等因素影响，不可避免出现一些问题，其中最亟需解决的为裂缝问题。本文以建筑结构设计与裂缝形成的相关性为基础，提出在结构设计过程中实现前期裂缝控制的措施，从而为相关实践工作提供参考。

关键词：建筑工程；结构设计；裂缝；控制

中图分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0066-02

裂缝的形成与建筑工程中的任何一个环节有关，因此对建筑的裂缝的防控，要考虑建筑工程中的每一环节。其中，在建筑结构设计中降低裂缝出现的可能性是及其重要的，这能有效提高施工中和完工后建筑的安全性和可靠性。

1 建筑结构设计中裂缝分类

对裂缝的分类通常有以下两种方式：（1）按其生成原因分类；（2）按其危害程度分类。当根据裂缝生成原因分类时，其有以下几类：收缩裂缝、温度裂缝、物理原因引发的裂缝、化学因素引发的裂缝、建筑设计引法的裂缝、地质原因引发的裂缝，此外还有施工过程不规范引发的裂缝。

按照裂缝对建筑物的损坏程度，能将其分为三类：表层裂缝，深层裂缝，和贯通裂缝。当裂缝造成的损害程度加剧，裂缝在建筑工程产生的危害性也以量级增加。因此贯穿裂缝在建筑过程中有很大的危害性，其会造成施工工程较大程度的影响，使得建筑物在稳定性以及安全性方面大打折扣。与之相比，深层裂缝虽然不会对建筑结构造成大范围的破坏，却也会严重损害建筑物施工质量。表面裂纹虽给人们感觉危害程度小，但若不及时加以控制，日积月累之下其也会慢慢演化成深层裂缝，最终可能会给建筑物带来无法弥补的破坏。

2 建筑结构中裂缝产生的原因

现代建筑业中常采用的建筑结构设计主体即为混凝土结构，其在自然因素和人为因素的作用下下，易产生结构裂缝。

2.1 荷载裂缝

在荷载作用下钢筋混凝土开裂所产生的裂缝为荷载裂缝。针对荷载作用需要考虑来自两个方面所产生的重力：机构构建方面和建筑物本身。所以在进行建筑结构设计时，应基于建筑所需的抗裂行进行设计，它要求设计师考虑建筑物自施工开始即承受长期荷载的情况，应该行业内出台了相应的办公建筑荷载设计标准。与其他国家相比，我国荷载设计值相对较低，而同时混凝土强度的设计值却相对较高，综合上述情况我国混凝土的荷载能力低，因此我国的建筑结构较易产生裂纹。

2.2 塑性沉降裂缝

在裂缝类型中，塑性沉降裂缝最易产生。它之所以产生是因为施工人员在混凝土浇筑的施工过程中，没能成功地完成骨料沉降，致使骨料的沉降程度低于其要求标准，这一情况不利于在施工过程中对混凝土的使用，最终出现裂缝。在施工过程中，塑性沉降裂缝最后可能发生在的时间范围为混凝土浇筑结束后的30分钟到180分钟，该时间段内混凝土未完全的凝固，表现为塑性状态，若此时进行洒水作业，由于混凝土塌落过大，沉降度过高会在表层完全干涸后呈现出不同走向的裂缝痕迹。

因此为了在施工过程中降低塑性沉降裂缝的产生，可以采取以下措施：（1）优化混凝土配合比；（2）对混凝土进行充分振捣和二次振捣；（3）完善混凝土面层质量，从而合理设置体系沉降缝来控防墙体产生裂缝；（4）合理设置建筑物的长高比，针对地基为软弱土质的情况，长高比设定为小于或等于2.5较为合理，从而实现建筑整体刚度的提升。

2.3 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝阐释的时候一般为建筑结构进行混凝土浇筑后，其产生原因为塑性状态下的混凝土表层没有得到妥善的覆盖，从而在一系列自然因素包括气温、风沙等作用下，使得混凝土表面未能保持一定的湿度，模板的含水量上升过快，致使混凝土强度下降，造成的一系列后果即为其产生裂缝的可能性变大，最终导致裂缝生成。

2.4 温度应力裂缝

通过分析裂缝产生的原因，可以发现塑性收缩裂缝和温度应力裂缝产生的原因息息相关，都由于混凝土收缩而产生并发生于施工的过程之中，这说明为避免裂缝产生，在施工中应该重视对混凝土水分的保持，即在混凝土浇筑施工过程中应适当注意水分蒸发，同时要注意混凝土中水分和石灰的不同比例受外界因素的影响的大小。在浇注的混凝土后的三到四个小时内避免因强风天气和高温环境所造成混凝土表面含水量的迅速下降。因此我们在完成浇筑后中，可以采用在混凝土结构表层添加保湿对象的方法来保持表面的含水量维持在一定程度，该保湿对象可采用编织袋袋以及塑料膜等，尽量避免产生温度应力裂缝，规避建筑结构表面的开裂现象。同时也需要考虑着构件的长宽，因为构件越长，温度应力相應增大，因此构件越长越可能出现裂缝，这要求设计师们在设计建筑的结构构件的长度需要更为慎重，提高对它的重视程度。

3 建筑结构设计控防裂缝的措施

针对上述所提到的裂缝及其所生成原因，一般可通过以下措施来实现结构设计中对裂缝的控防：

（1）建筑结构设计应尽量使平面为规则设计，这样能有效避免由不规则平面引起的异常变化。若平面存在不规则的凹口时，应该在凹口的两侧架设拉梁，同时对凹口周边的楼板进行增厚，并增加一定比例的配筋。在进行建筑结构设计时还需要注意房屋尺寸是否合理，若特殊情况下房屋尺寸不在所给定的标准范围内，分以下两种情况：1）所设计尺寸与标准相差少，则可在梁和楼板的1/3跨处合理设置宽度为1.9m的收缩后浇带，并且后浇带之间的距离为30m；2）所设计尺寸与标准相差大，则需要添设变形缝。若建筑物主楼和建筑物裙房的高度差距较大，这时应该设置后浇带或沉降缝。

（2）增加建筑物构件配筋率能起到控防裂缝的作用。在考虑配筋率的时候由于梁、板有不同的规格，针对不同的规格配置板的受力钢筋时要满足间隔距离小、直径小的要求，可以减小构件的裂缝。与此同时，建筑屋面的热传导系数不应超过1.0W/（m2·K），屋面板的结构配筋最应该设计为双向双层配筋，对于板面不存在负筋的结构，可拉通板的支座负筋，也可以在该区域架设与版面负筋搭建相接的双向的钢筋网来解决这个问题。若建筑结构中的现浇钢板出现了四边嵌固的设计，这该现浇钢板由于受到两个方向的力而难以收缩，这可能会造成板的中部出现贯通板的裂缝，同时钢板的四角可能也会出现45°裂缝。针对这一情况，在进行结构设计时在建筑屋面板阴阳角变形应力集中的区域增设双向双层间距为100mm的配筋，配筋存在的范围设计为板跨度的1/4，与此同时也可以考虑适当增设放射钢筋，通过这两个措施来减少裂缝出现的可能性。

（3）对于建筑中出现的砌体结构，需要在设计时考虑与混凝土具有一样结构的混凝土板和承重砖墙，在这两个部分都可能出现砌体裂缝。为了控防砌体裂缝，在进行建筑结构设计时除了要控制建筑物大小适中，并在应力集中、砌体最容易产生裂缝的区域预留伸缩缝。同时应在设计时考虑增设圈梁、构造柱，让这两个部分可以联合承重，起到骨架作用来保障建筑整体性。对于屋面处设计时加入设置保温、隔热层等措施。最后，设计人员应把对地基进行整片处理，地基岩土性质为湿陷性黄土的区域进行整体处理，使得处理后的区域满足要求的湿陷量，并能保证地基周围及建筑本身不发生漏水、渗水等现象。

4 结语

根据裂缝的成因和危害程度，其相应解决方案会综合体现在建筑结构设计里，并且各方案的针对性和运用效果也各有千秋，建筑结构设计师们应根据现不同建筑不同施工现场的情况来考虑可能会产生的建筑结构裂缝，从而进行相应合理设立，并在合理设计的基础上保证施工过程的规范，同时也要注重建筑体后期的定期维护，裂缝控防不是单一环节可以实现，需要在建筑施工的各个方面注意，从而降低建筑出现裂缝的可能性。

参考文献

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