建筑结构设计中裂缝形成的原因及控制措施分析

李瑞阳

辽宁省石油化工规划设计院有限公司 辽宁沈阳 110000

1 建筑结构发生裂缝的主要原因

1.1 混凝土结构出现裂缝

我国建筑结构目前仍然采用钢筋混凝土结构，混凝土材料与其它建筑材料具有较大的膨胀系数差异，外界环境的变化会导致混凝土内外的膨胀系数出现更大差异，混凝土材料热胀冷缩的性质最终造成结构内外部受力不均匀，最终导致裂缝发生。而在混凝土结构后期成型、养护过程中，如果养护措施不合理会加快结构表面的水分流失，结构内外的体积收缩力了会随之增加，再加之结构内部拉应力的作用，最终引发干缩裂缝[1]。由此可见，提高混凝土的抗拉性能是降低干缩裂缝发生机率的有效措施。最后，贯穿裂缝。混凝土结构一旦发生大范围形变就极易形在贯穿裂缝，严格意义上讲也是由于温度因素产生的裂缝。混凝土结构在塑形阶段产生的弹性模量是与其温度变化速度成正相关的，温度变化越慢，混凝土结构所产生的弹性模量就越小，所产生的应力也相对较小。在混凝土内部水份蒸发的过程中，混凝土的体积也会慢慢发生收缩，再加之环境因素、荷载因素等影响，混凝土结构整体都不可避免的发生应力变化，虽然大部分建筑结构的应力变化都控制在允许范围内，但是一旦超出这一范围就会形成贯穿裂缝。

1.2 施工不合理或原材料质量不合格

施工质量会对房屋建筑工程的整体质量产生决定性影响，如果施工过程中未严格按照施工标准、施工规范进行操作，或者技术管理人员未对各个隐蔽工程进行全面、严格的监督，就有可能会由于不合理的施工措施导致裂缝产生。原材料质量也是导致房屋建筑工程出现裂缝的重要因素，尤其是混凝土原材料，且钢筋与混凝土会互相影响，上文中说到，结构内部拉应力过大就会导致裂缝发生，因此在选择混凝土原材料时，一定要严格按照施工管理质量标准进行，从源头上严格预防裂缝的产生。

2 建筑结构设计中裂缝控制措施

2.1 采取科学、先进的建筑结构设计理念

在进行建筑结构设计过程中，最关键的就是要根据建筑物目标要求结合混凝土组成部分的特性，采用科学、先进的建筑结构设计理念进行有效的混凝土设计，特别注意的是要加强对建筑结构关键部位、关键环节的混凝土设计，这样不仅可以很大程度上提高建筑物的耐久性和适用性，同时也有利于施工成本的管控，增加企业的经济效益[2]。建筑单位在进行建筑物结构设计中混凝土配置环节，首先要结合建筑目标要求，对现场进行实地勘察，掌握现场的具体情况，然后选择科学、合理的设计方案，并对混凝土结构组成部分进行反复的计算和和对，确保混凝土结构的各组成因素都达到最佳效果，比如混凝土结构配筋、预埋构件包括混凝土厚度等各项指标都符合建筑目标要求。

2.2 加强配筋的合理设置

在建筑结构设计时，要加强建筑中钢筋使用的位置、形状以及型号等的合理设置以降低混凝土结构出现裂缝的可能性。配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力（拉或压）钢筋的面积与构件的有效面积之比，可以很好地反映建筑结构中钢筋的设置情况。在具体的建筑结构设计时，要结合建筑目标要求，加强配筋的合理设置，降低混凝土裂缝产生的概率。在进行其他构件的浇筑过程中，要严格把控钢筋的数量控制好配筋率，尽可能减少混凝土裂缝的出现。除此之外，在现代建筑结构设计时也多采用混凝土添加剂像混凝土膨胀剂增加混凝土的密度或者设置沉降缝、伸缩缝等措施，结合配筋设置最大程度减少混凝土裂缝。

2.3 注重预埋构件的设计

在进行建筑物结构设计时，应重点考虑楼板浇筑涉及到管线槽口、下水管道等很多预埋构件，如何合理地处理楼板和预埋构件的关系也会直接影响楼板裂缝的出现[3]。在对管线槽口进行预埋时，要按照相关规定和要求进行施工确保管线槽口的直径和厚度。如果存在管线交叉的现象，一定要保证管线的走向，千万不能将其直接交叉叠放在一起，避免后期使用过程中出现安全问题。需要在楼板上进行开口设计时，要对开口四周进行加固处理，避免开口四周因浇筑时间不一致出现塌陷现象，还要注意开口大小。

2.4 优化混凝土结构设计及施工

温度是导致混凝土结构出现裂缝的重要因素，虽然温度裂缝很难避免，但是合理控制温度条件可以降低裂缝的发生机率，提高结构的整体质量。水泥在水化过程中由于热量散失，大量的热量会聚集于水泥内部，提高混凝土的温度应力，因此要在混凝土施工前制定合理的施工方案，合理应用水泥。其次，提高混凝土浇筑过程中的温度控制效果。浇筑混凝土时要尽量减少高温作业，特别是大面积混凝土结构，需要采用合理的降温措施，以减少温度裂缝的发生。再次，严格控制混凝土原材料的质量。在选择原材料时，要分析其产地、设计要求、结构受力荷载、环境温度等各种因素，严格设计混凝土配合比，严禁不合格材料入场，做好每批次原材料抽样检测及留样工作[3]。

3 结语

在进行建筑结构设计时，要充分认识到混凝土裂缝造成的危害，并对其生成原因进行分析，以便采取科学先进的建筑结构设计理念，遵循建筑平面设计原则，合理控制浇筑构件的厚度，加强配筋的合理设置等效措施降低建筑物出现混凝土裂缝的概率，进而保证建筑物的耐久性和适用性。