摘要：在建筑工程中，裂缝的产生，对工程的危害性较大，使得工程结构的刚度、强度以及抗剪能力都不断降低，进而为工程埋下安全隐患。为了控制和避免裂缝的产生，本文主要针对建筑工程结构设计中的裂缝问题进行了简单分析和探讨。
关键词：建筑工程；结构设计；裂缝问题
在城市，持续增长的建筑规模，导致了建筑施工中诸多问题的出现，建筑开裂的问题就是最常见、最突出的问题。这个问题对工程安全造成了很大的危害，同时也降低了工程结构的刚度以及结构抗剪能力和强度，存在很大的安全隐患。因此有必要在进行结构设计时采取有效措施防止裂缝出现，确保建筑物的安全。
1、裂缝产生原因
在建筑结构设计中，裂缝是非常重要的问题，对建筑的整体施工质量有着很大的影响。对于结构设计中裂缝的产生而言，主要存在以下几种原因：
1.1 温度影响
在建筑工程结构中，混凝土在降温发生冷缩，或者是由于失水作用导致收缩，从而使得工程结构的构件内部在温度应力的作用下产生裂缝。在这里以平置构件举例说明，在工程结构中，一旦发生冷缩和干缩，就会产生裂缝，具体可以通过下公式进行详细分析：
A max=0.5μγι，
其中，A--构件中央最大温度应力；
μ—构件与搁置面之间的摩擦系数；
γ—构件材料的重力密度；
ι—构件的长度
根据以上公式分析，可以得知，构件的长度越大，温度应力也会相应变大，那么就会容易产生裂缝，设计时需要引起足够的重视。
1.2 建筑工程结构设计存在不足
建筑工程进行施工的参照标准就是建筑结构设计，其设计是否科学将会直接关系到建筑工程质量的高低，因此建筑工程施工质量提高的重要前提就是科学准确地进行建筑结构设计。如果在进行设计时，房屋楼板设计过薄，建筑中梁的跨度太大或是分布配筋位置不准确，任何构缝或是附加吊筋的设置不合理等设计漏洞，都会造成混凝土结构产生裂缝的后果。
除此之外，建筑的施工工艺和原材料的质量也会导致建筑结构裂缝的产生。不符合规范的施工工艺与选用不合格的材料质量会使得建筑结构出现严重的裂缝现象。
1.3 混凝土结构由于内外应力差异而产生裂缝
在混凝土进行浇筑的过程中，其内部有非常剧烈的水化反应，导致混凝土结构的内外应力不一样，并且会伴随着大量热能的产生，在混凝土结构内部的热能无法较快地散发出去，但是混凝土的表层因其外部能够进行蒸发散热，所以表层散热速度快于内部散热，这便使内部温度与外部温度出现了很大差异，从而致使了内部应力与外部应力的差别，最后造成了混凝土结构产生裂缝的后果。
1.4其他导致裂缝出现的原因
混凝土材料质量的不合格也是导致建筑物结构出现裂缝的主要原因之一。尤其是在经济利益驱动和诱惑下，建筑商为了获得最大的经济利益，会使用一些不合格的建筑材料。例如，在建筑施工，如果砂石的含泥量超过了规定的标准，就是使得混凝土的强度和渗性有所降低，最终导致混凝土干燥时产生网状裂缝。
2、控制裂缝产生的有效措施
针对以上提出的裂缝产生因素，提出了以下工程结构设计方面的解决性对策，具体如下：
2.1 防止因温差产生裂缝的有效措施
在对整个建筑的高度进行结构设计时，要将屋面尽可能控制在相同的标高。一旦错层的房屋出现结构设计中，就需要在错层的部位设置墙构造柱，主要在所有横、纵墙的相交处进行设置。为了有效预防温度裂缝的产生，需要在结构中设置圈梁。圈梁以及墙构造柱连接在一起，就构成了纵向以及横向的框格，这些框格可以约束各片墙体，这样就可以使墙体保持一个整体的箱形结构，不仅改善了砌体的抗裂能力，而且极大的提高了砌体的受力性能。
此外，微膨胀混凝土的应用也能有效抵抗温度裂缝的产生，但是需要准确控制配合膨胀混凝土的比例，将它的后期养护做好，这样做可以减轻以及避免屋面板产生温度裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，在建筑结构设计时，将微膨胀剂加入到超长建筑的混凝土时，必须要谨慎，原因是混凝土内部的膨胀率会因微膨胀剂的加入而产生很大的离散性，将会很难控制伸缩缝设置间距与微膨胀剂的添加剂量间的定量关系，给设计造成了一定的困难。在实际工程中，加入微膨胀剂后，要结合一定措施来进行验算，比如增加加强带以及后浇带，才可以在超出规范限值的情况下使伸缩缝的间距扩大。
砖墙、屋面板以及圈梁的温度变形都会导致裂缝出现。顶层砖墙的裂缝程度会受到屋面保温层的效果好坏的直接影响。因此，一定要根据热工要求设计屋面保温层。对于保温屋面，也要依据规范要求，确定保温材料的施工方法，同时要适当加大保温层厚度，实现保温效果。
2.2 应规范合理地进行建筑结构设计
混凝土结构出现裂缝的原因，包括温差、材料的变形。当结构的尺寸设计过长时，会导致结构因材料的变形以及温差所引起的应力增大，进而造成建筑的楼板及墙体横向裂缝的产生，研究表明，结构的应力大小与其长度并不是线性关系，所以在进行结构设计时必须要根据设计规范的要求，进行尺寸的设计，来减少或防止结构裂缝的出现。
此外，预防裂缝的产生还可以在结构设计中应用钢纤维混凝土，虽然近年来这一理论发展较快，并趋于成熟，但它在实际工程中的应用并不广泛。将适量的钢纤维加入到钢筋混凝土梁的底部，让底部梁中的钢筋与钢纤维共同抵抗开裂，使抗裂能力明显提高，同时也能满足《混凝土结构设计规范》中有关裂缝宽度的规定，达到设计要求。
2.3 预防因内外应力差异而产生裂缝的方法
站在建筑工程结构设计的角度来看，布置建筑平面时，要力求规则、简单，不要有太多凹凸出现，这样可以防止墙体因温度应力集中而出现裂缝。在允许范围以内控制房屋的长高比。要依据最大的温度伸缩间距要求来设计建筑物的长度，防止墙体因集中的屋面变形而导致裂缝的产生，达到确保房屋整体性的目的。在纵墙的端部，门和窗要尽可能少设置，同时门洞、窗洞也不宜过大，这样可以增加砖墙的抗剪面积，提高砖墙的抗剪能力，并且使门窗洞口处的应力集中减少。
在进行建筑结构设计时，要想使砖墙自身抗剪能力增强，就需要使顶层墙体砂浆砌筑强度提高。为了加强横墙以及纵墙的整体性，在它们的顶层均应设圈梁。但纵向圈粱的高一定要尽可能做得小些，使砖墙以及圈梁间的相互约束减少，进而使屋面板变形对砖墙造成的水平推力降低。为满足抗震的要求，顶层砖墙除了需要设构造柱外，还要增设抗裂的构造柱，横墙与纵墙的交叉处也均设构造柱，这样可使顶层墙体的刚度、整体性以及延性增大，使砖墙的抗剪能力得到大幅度提高。
2.4 加强建筑结构合理设计、保持材料科学使用
在现阶段的工作当中，结构设计引起了社会上的高度关注，其与建筑裂缝的关系非常密切。通过采取上述的手段和方法后，很多建筑工程的裂缝都得到了有效的处理，整体工作未表现出较大的恶性循环。可从大环境上来讲，社会对建筑工程的需求表现为多样化的特点，此时单纯的凭借一两项措施，难以长久维持建筑工程的质量，裂缝有可能再一次的出现。在这种情况下，建议不断的加强建筑结构的合理设计，在各个层面保持材料
的科学使用，从而将裂缝问题彻底解决。
（1）结构是建筑受力的主要支撑骨架，建筑的整体性是靠结构各个部位的合理设计来保证的，所以结构在建筑设计中的作用非常巨大，为了使建筑在受到应力时，不会产生受力集中分布使建筑产生裂缝，在结构设计时，不同部位都应根据建筑规范进行最大承受应力计算，保证结构墙柱、主次梁截面尺寸以及混凝土等级的合理采用，减少建筑施工前后产生结构性裂缝。
（2）在建筑施工时，必须根据结构设计采用相关的材料，确保建筑结构材料的质量达到国家建材的规范标准，必要情况下也可利用不同性能的材质组合，使建筑的整体性能更好。如有条件的情况下在钢筋混凝土的底部附加一层钢纤维，使其与钢筋一起抵抗应力，减少裂缝产生的可能性。
3、总结
总而言之，结构裂缝问题普遍存在于建筑中，使工程项目的整体质量受到严重影响，那么就必须对裂缝的有效处理加大重视，认真地分析混凝土产生裂缝的各种原因，比如温度、设计以及材料等等，寻找并掌握预防裂缝的有效措施。从根本上控制裂缝的产生，切实保证工程质量。
参考文献：
[1]张守达.关于建筑工程结构设计中的裂缝问题探析[J].江西建材，2015，16：34-35.
[2]马勇，时攀，郑宇伟.建筑结构设计裂缝产生原因及应用措施分析[J].建设科技，2015，18：80-81.
[3]梅晔.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].科技创新导报，2014，1：47.
[4]王世宇 从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J]中华民居 2014（27）
[5]王汝鹏、张倩倩 从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J]房地产导刊 2014（26）
论文作者:毛宏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/6
标签：裂缝论文; 结构设计论文; 建筑论文; 应力论文; 结构论文; 混凝土论文; 砖墙论文; 《基层建设》2017年第20期论文;