建筑结构设计中控制裂缝的分析

建筑结构设计中控制裂缝的分析

发表时间：2018-12-20T11:16:09.350Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第29期作者：施新华

[导读] 有必要对建筑结构的裂缝问题进行详细分析。本文分析了引起建筑结构裂缝的原因，并提出了具体的控制措施。

中国建筑西南勘察设计研究院有限公司浙江省杭州市 310000

摘要：目前，在建筑结构中使用最为广泛的材料为钢筋混凝土。但是，在这些钢筋混凝土建起的建筑结构中裂缝现象依旧较为常见，这对整个建筑物的稳定性能和安全性都产生了巨大的影响，它所埋下的安全隐患直接影响了人们的人身安全。因此，对于建筑结构设计裂缝的控制处理工作需要得到行业相关人员的广泛关注。

关键词：建筑结构；裂缝成因；裂缝控制措施

引言

建筑结构细节设计体现了建筑的整体设计质量，而建筑出现裂缝不仅会影响建筑结构细节设计的质量，还会直接影响建筑的美观性，同时带来安全隐患，因此，有必要对建筑结构的裂缝问题进行详细分析。本文分析了引起建筑结构裂缝的原因，并提出了具体的控制措施。

1建筑结构设计中裂缝的危害

建筑结构设计中的裂缝存在会对建筑结构造成一定危害，具体体现为：大大降低混凝土结构的刚度，这是因为裂缝导致截面位置的中轴发生形变，出现位置上移或上移趋势，降低建筑结构的刚度；降低建筑的抗剪能力，裂缝的出现使得建筑界面的抗剪性能降低，从而导致结构的稳定性下降；3.大大降低混凝土结构强度，在建筑结构设计中出现裂缝，导致混凝土钢筋裸露，钢筋裸露后会受到空气和雨水的共同作用，使得钢筋生锈，降低建筑结构强度，建筑结构的安全性也就大大降低。

2现浇混凝土裂缝影响因素

在建筑工程施工过程中现浇混凝土裂缝的出现除了施工单位为了节约成本采购不符合工程施工标准的混凝土材料、温度变化、膨胀收缩或不均匀沉陷引起的裂缝、外荷载力过大、养护环境不当等。还有一种情况就是不合理的建筑结构设计，用户不同的使用需求导致建筑物的结构也有所差别，而在设计过程中需要设计人员结合实际情况对建筑性能、荷载等因素进行综合分析，然后合理选择混凝土的种类、数量及配方，从而降低混凝土结构裂缝的发生概率，而实际施工图设计过程中，设计人员对混凝土选择的不合理或建筑结构荷载不够均匀等因素也成为现浇混凝土裂缝出现的主要原因之一。此外，在混凝土凝结过程中，会出现化学收缩或干燥收缩所导致的体积缩小的情况，而在这个过程中收缩速度过快也会产生裂缝现象，如用水量过大、水泥活性过高、集料不合理等都会造成混凝土裂缝的出现。

3现浇混凝土裂缝控制措施

3.1确立正确的设计概念

建筑混凝土的设计概论反映了混凝土结构设计的主要思路，正确梳理工程结构计算所需要的力学知识、建筑结构分析、原材料性能等部分的知识，从而为建筑设计方案确立一个正确的设计目标。而正确的建筑混凝土设计概念的确立，也可以协调整体建筑与各分部构件的矛盾。同时也可以确定建筑混凝土的实际负荷，保证整体混凝土设计方案抗裂性能良好且成本较低。建筑结构设计概念的确立可通过两个方面进行，即人为实际考察和计算机数据验算，首先应用计算机软件对收集到的数据进行核实，同时相关设计人员需要对程序的计算原理、适用范围等进行选择判断，同时综合分析变形、配筋、内力及结构周期等方面正确、规范与否，确定混凝土施工的类型、配方等信息。

3.2合理设计混凝土材料

在建筑设计中混凝土材料的选择一般需要综合考虑混凝土自身的强度和混凝土浇筑构件的厚度等因素，混凝土强度一般与水泥用量、水灰比例、原材料强度等因素成正比，而混凝土强度提升会增加现浇混凝土裂缝的出现概率，再加上现浇板、梁等构件本身面积也会造成混凝土裂缝，因此为了避免由于板、梁强度差异过大而导致的裂缝，在板、梁的浇筑设计时应规板、梁强度的不同等级，如梁混凝土的强度参数小于C30，而板混凝土强度参数应为C20。同时柱、墙及节点核心区的现浇混凝土强度可略高于梁、板。另一方面在建筑设计过程中应规定现浇混凝土板的厚度，以板的计算跨度为依据，同时综合考虑楼板内部管线等因素，现浇板的厚度应不小于板跨度的三十分之一。此外，在施工过程中对顶层楼板之间设置相应的通风及保温隔热层可以有效的避免现浇混凝土裂缝的发生。如架空隔热板、煤渣保温层等。隔热层的设置可有效控制建筑表面对于热量的吸收，从而控制顶板、墙体的温度差异，避免由于温度差异过大导致现浇混凝土裂缝的出现。

3.3提升建筑结构设计人员综合素质

建筑结构设计人员的综合素质影响着施工质量，在图纸设计过程中，设计人员需要明确混凝土实际浇筑的细节，可以通过添加图解和文字说明来帮助进一步理解，以免出现不必要的问题。在建筑结构设计中，人起着主要作用，所以施工人员的施工水平决定了建筑工程质量的高低。因此，重视建筑结构设计人员综合素质的提升对建筑施工水平的提升具有重要作用。

3.4设置变形缝

建筑沉降会导致裂缝的出现，为有效解决沉降造成的裂缝问题，可以在建筑中设置变形缝，通过变形缝避免地基沉降造成的建筑裂缝，其结构组成如图1所示。变形缝主要包括沉降缝和收缩缝。

沉降缝。沉降缝指由于同一建筑物高低相差悬殊、上部荷载分布不均匀、或建在不同地基土层时，为避免不均匀沉降使墙体或其他结构部位开裂而设置的建筑构造缝，可以起到保护建筑的作用。可以在地基处理方法不同的结构处、建筑中有明显荷载差异或高度差异部位、平面布置复杂的建筑的转折等部位设置沉降缝。伸缩缝。伸缩缝是为了避免建筑构件因温度和湿度等因素的变化产生胀缩变形而产生裂缝的构造，可以通过对建筑结构的伸缩调节缓解建筑减小部位的承受的应力，进而起到稳固建筑结构，防止产生裂缝的作用。

3.5预应力与结构设计

在最近几年的现场状况来看，预应力结构设计应考虑到建筑物的几何结构的尺寸、预应力筋的用量以及预应力结构抗裂程度要求。在一般情况下，在设计时取梁长的1/15，在现有设计与施工水平下，一般用1/18~1/20，既可以减少用钢量，还能减少结构自重。例如，建筑结构的平面布置，应当确保建筑结构平面布置的规则性，避免平面布置形状出现突变的情况。在平面存在凹口时，应当在凹口部位的边缘设置拉梁，凹口周边的楼板应当适当的加厚并且对配筋进行强化，楼板的负筋应当拉通。此外还应该按照相关规范和要求对建筑结构的长度进行控制，在建筑结构的长度超过相关规范规定的数值时，地下部位设置后浇带，地上应设置膨胀加强带。后浇带通常设置在梁和楼板的1/3宽的位置，宽度应当在800~1000mm范围内。加强带宽度一般为2000mm，带两侧布置密孔钢丝网，以此将带内混凝土与带外混凝土分隔开，钢丝网垂直布置于上下层（或内外层）钢筋之间，并用钢筋加固。膨胀加强带带内增设15%水平温度钢筋，水平温度钢筋均匀布置在上下层，内掺12％的膨胀混凝土后，且混凝土强度等级提高一级。后浇带及加强带的设置应当将梁、墙和板完全的分开，钢筋仍然应该连续的配置。

结语

综上所述，尽管建筑工程在实际建设的过程中大多数的结构裂缝是难以避免的，但需要在对建筑工程结构进行设计的过程中严格的按照相应的标准进行，细致地考虑可能出现裂缝的各种因素，并且结合实际情况采取合理的措施对裂缝进行处理。同时还需要对工程养护处理过程中一些人为因素的重视，保证达到工程养护施工的要求，还需要加强对建筑工程结构设计重视，有效减少工程结构裂缝的出现，保证建筑工程结构施工质量。

参考文献

[1]董春玲，李兴凯.浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].2010，28.

[2]刘一君.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].低碳世界，2015（14）：205-206.