关键词：建筑结构设计；裂缝成因；策略
1 裂缝对建筑的影响
1.1 使用方面的影响
结构外墙以及底板和顶板等产生贯通裂缝，往往会造成建筑出现渗水及漏水等情况，使建筑室内出现积水及墙体发霉等问题，对建筑正常使用和维护有着很大的影响，这种情况在日常的生活中十分常见，并且对其的处理也不是很彻底。
1.2 耐久性方面的影响
结构裂缝若是产生，尤其是和水土直接接触的表面，往往会使混凝土中的钢筋受到腐蚀而出现锈蚀的情况，钢筋和混凝土的握裹性降低，以及钢筋的截面减小，这样就会使得钢筋混凝土自身的使用寿命在一定程度上降低。
1.3 强度及安全方面的影响
结构裂缝随着时间的发展，尤其是对于穿透和深度裂缝，对结构整体刚度及抗剪和抗拉强度等会产生很大的影响，并且整体结构因为裂缝的产生，往往会产生应力重新分布，对原来设计的结构受力和传输模式进行改变，这样就使得结构受力及其安全性降低。
2 建筑结构设计裂缝问题的具体成因分析
2.1 负荷现象引发的结构裂缝问题
建筑结构使用时间越长，钢筋混凝土所承受的负载作用力就愈加明显，容易出现结构裂缝问题。其中，由于深裂缝问题的出现导致建筑质量受到不同程度的损害影响。一般来说，这种现象的出现多与建筑结构自身质量情况相关，同时也与建筑物之间的重量问题相关。因此，在进行抗裂性研究工作的过程中，建议设计人员应该多方面地考虑建筑结构所能承受的负荷因素。
2.2 温度动态变化引发的结构裂缝问题
建筑施工期间会运用到混凝土施工技术，其中，混凝土应用过程会产生大量的水化热现象。如果温差变化幅度过大时，建筑结构裂缝问题会愈加明显。究其原因，主要是因为多数建筑物由砖石结构与混凝土结构组成，固化过程会受到水化作用的影响，混凝土自身温度会在短时间内急剧上升，促使混凝土结构与砖石之间出现明显的温差问题。最重要的是，混凝土结构与砖石结构在线膨胀系数表现方面存在较大区别，因此一旦发生明显的温度变化，建筑内部结构势必也会受到温度变化的影响而出现裂缝问题。除此之外，建筑物在长期阳光暴晒之下，尤其是夏季，建筑结构裂缝问题会进一步扩张。
2.3 地基不均匀沉降引发的结构裂缝问题
地基结构作为建筑工程的基本结构形式，在一定程度上可以承担建筑物的荷载作用力，为建筑物的长久使用奠定基础。然而，受到地基不均匀沉降问题的影响，导致建筑物应力分布问题存在一定不均匀性。长此以往，容易引发建筑物墙壁裂缝问题的反复出现。如果不加以及时把控，裂缝问题会逐渐扩张并形成难以控制的裂缝问题。另外，如果地基结构出现不平衡发展现象，即便在加固期间对其进行合理处理，也有可能因裂缝问题的影响而导致竖直墙壁出现倾斜现象。
3 建筑结构设计裂缝问题的解决对策研究
3.1 合理进行建筑平面布置
在建筑结构设计中要始终保持规则的状态，避免平面结构出现不同程度的变化。第一，平面结构出现凹口的时候要在边缘位置设置拉梁，增大周边楼板厚度，适当的添加通长配筋。第二，要根据实际状况严格的控制房屋长度，如果其高于标准范围则要在梁以及楼板的三分之一跨处中设置宽度设置为900的收缩后浇带，将后浇带间距控制为30m左右。第三，如果房屋长度高于标准则要适当的添加变形缝。第四，建筑物的主楼以及裙房之间如果存在较大的高差值，则要在中间位置设置后浇带或者沉降缝，达到控制不均匀沉降裂缝的效果。
3.2 优化建筑结构配筋设计
建筑物构件配筋率对于控制裂缝具有较大的作用，混凝土结构规范要明确了受拉钢筋是最小的配筋率，其对于梁板等相关构件有着不同程度的规定，楼板的受力钢筋配置应遵循小间距，小直径的原则进而达到减少构件裂缝的目的。建筑房屋传热系数要小于1.0W(m2K)，屋面板结构配筋则要选择双向的双层配筋，板面对于没有负筋的区域则可以通过拉通板支座负筋，也可以在此区域配置一个双向的钢筋网，即将其与板面的负筋搭接，如果建筑结构设计中应用的是四边嵌固的现浇类型楼板，则板的收缩会受到双向的约束影响，很容易导致板的中部位置出现贯穿裂缝的问题。因此，结构设计中要综合建筑物屋面板阴阳角变形应力集中的区域合理的设置双层间距为100mm的配筋，达到控制裂缝的目的。
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3.3 通过钢纤维混凝土强化裂缝控制
在钢筋混凝土梁底部位置中应用钢纤维可以在二者共同作用之下抵抗混凝土结构开裂的问题，进而达到提升梁抗裂能力的目的，可以满足建筑结构的设计要求。在建筑物钢筋钢纤维混凝土梁中如果钢纤维体积率为1.0%-1.5%，则受拉区域中钢纤维混凝土层高度则是截面高度的0.3倍左右，合理应用钢纤维可以降低结构裂缝宽度。钢纤维混凝土构件能有效控制裂缝主要就是因为钢纤维自身的粘结力会产生一种作用于混凝土基体裂缝的反向应力场，混凝土基体裂缝的剪断应力就会受到不同程度的缓和，可以有效的阻止裂缝的发展，降低构件裂缝出现的几率。
3.4 合理控制砌体结构伸缩间距
建筑物现浇钢筋混凝土剪力墙结构的最大伸缩缝间距就是45m，砌体结构中最大伸缩间距为50m，砌体干缩变形以及钢筋混凝土温度变形是一种局部的裂缝问题，此种裂缝问题是无法避免的，因此多数砌体墙体中出现裂缝主要就是因为现浇混凝土的楼板出现了不同程度的收缩变形问题，其主要应用KPI多孔砖，较为常见的问题就是应力集中，相对于普通的实心砖更容易出现裂缝等问题。因此要合理的控制伸缩间距。
3.5 对混凝土进行护理
混凝土的质量直接关系到实施工程以及修建完建筑的整个过程的质量安全，如果不对混凝土进行较好的保护措施，一旦其表面形成了裂缝等现象，不仅会让整个建筑看起来存在瑕疵感，而且增加了发生事故的可能性。将混凝土运用于修建过程时，就需要对其进行一定的护理操作，再加上混凝土的凝固需要一段时间，在这期间，需要将混凝土进行掩盖的操作，保证混凝土具有一定的水分，让其避免外界环境的干扰与影响，同时为了减慢混凝土水分的蒸发，还需要不定期地对它进行浇水的操作。另外，混凝土在凝固之前如同泥土一般，无论谁碰到他，都会留下印子，所以在凝固之前，要对它进行保护措施，需要派遣一些管理人员及时地对它进行观看与监视，防止外来事物对它表面进行污染，增加后期的维护工作，进而加大了人工成本。
4 建筑结构设计中对房屋裂缝的治理措施
4.1 表面修复法
表面修复法在房屋裂缝中属于非常常见的处理方法，该方法的工作原理是根据裂缝宽度、深度、长度来选用相应的填充材料，在材料完成填充操作之后，利用相关设备对表面进行压实抹平的处理，从而有效提升混凝土结构的完整性，延长建筑结构的使用寿命。对于不能对裂缝进行灌浆修复的结构裂缝，此时可以在表面贴合修复材料，从而防止结构裂缝的进一步恶化。
4.2 局部修复法
相比于表面修复法，局部修复法的操作更加简单，该方法的应用原理是将材料直接填充到房屋裂缝当中，从而起到提高结构整体强度的作用。此方法的应用成本较低，适用于房屋裂缝宽度和深度较大的情况；对于裂缝深度和宽度较小的情况，该技术在应用时需要对结构进行开槽处理，然后再进行材料填充操作。
4.3 结构补强法
常用的方法有增加钢筋，加厚板，外包钢筋混凝土，外包钢，粘贴钢板，预应力补强体系等。断面补强法、锚固补强法、预应力法等都属于结构补强法，对于混凝土裂缝处理效果的检查试验也有很多种，包括修补材料试验、钻心取样试验、压水试验、压气试验等。
4.4 混凝土置换
将不起作用的混凝土进行置换也是一种有效的办法。此方法是先除去坏掉的混凝土，然后用新的混凝土或其他材料将其替换。这种材料种类比较多，一般常用的置换材料有：普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
4.5 电化学防护
电化学防护法是通过电化学作用来改变钢筋混凝土或者混凝土的环境，将钢筋钝化，达到防腐的最终目的。化学防护法中最常用有效的三种方法是阴极防护法、氯盐提取法以及碱性复原法。受环境因素影响较小是电化学防护法的优点，对钢筋、混凝土的长期防腐比较有效，新建结构或者是已裂结构都可使用这种方法。
5 结束语
通过这篇文章，我们可以了解到混凝土会由于温度、水分以及施工方式而产生裂缝现象，使得混凝土内部处于不稳定的状态，进而导致建筑质量出现问题，同时我们也了解到了可以从具体使用的材料以及具体的对混凝土进行养护操作来有效地控制裂缝的出现。
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论文作者:黄昭干
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年1月第3期
论文发表时间:2020/4/22
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 建筑物论文; 钢筋论文; 《工程管理前沿》2020年1月第3期论文;