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摘要：随着经济的发展与社会的进步，建筑的发展日新月异，并成为我国经济发展的重要支撑，同时保证建筑施工质量也成为重中之重。实际施工中建筑结构设计出现裂缝的情况并不少见，对其原因进行分析，并探索更好的防治对策也就显得极为重要。基于此，本文就建筑结构设计出现裂缝的原因及对策进行分析，希望可以为建筑结构的优化提供借鉴。
关键词：建筑结构设计；裂缝成因；控制措施
引言
通过做好建筑结构设计工作，不仅可以确保钢筋混凝土结构的整体作用得到充分的发挥，同时还能提升建筑工程的经济价值与社会效益。在进行混凝土结构的设计工作时，要提升基础工程以及上部机构的设计质量，充分应用钢筋混凝土的结构性能来抵御裂缝问题的出现。同时，还要做好混凝土结构体系、形状以及布置设计，进而提升建筑结构设计的整体质量。
1建筑物防止裂缝出现重要性
伴随着社会经济突飞猛进的发展与进步，建筑行业也取得迅速发展，建筑工程质量问题也已成为人们关注的热点。在建筑工程中，建筑物裂缝这一现象普遍存在。根据所产生的危害不同，将裂缝分为3种类型，即深层裂缝、表面裂缝与贯穿裂缝。通常情况下，贯穿裂缝是最为严重的裂缝，一旦出现该裂缝，会显著减少建筑物的稳定性与安全性。倘若出现深层裂缝，在某种程度上会对建筑物质量造成损害。如果长时间不对其进行处理，即便是表面裂缝也会演变为深层裂缝，进而对建筑物造成不可估量的伤害。由此可见，防止建筑物裂缝出现具有至关重要的作用，必须予以高度重视。
2建筑结构设计中产生的裂缝类型
2.1塑性沉降裂缝
产生塑性沉降裂缝的主要原因是混凝土骨料在沉降过程中受到阻碍，该裂缝出现的时间段在混凝土浇筑后的半小时到三小时之内，此时的混凝土状态为塑性状态，裂缝沿着梁和板上的钢筋分布。除此之外，塑性沉降裂缝产生的原因还有：模板绑扎出现问题、模板沉陷、移动过程中出现。
2.2塑性收缩裂缝
塑性收缩裂缝产生主要在混凝土浇筑后，在混凝土的塑性状态下，水分蒸发速度过快造成的，这种类型的裂缝大部分出现在混凝土的表面，主要原因是，混凝土浇注后的三小时到四小时内表面没有成型，在高温天气或者大风天气，混凝土发生急剧收缩现象。混凝土强度下降，抵抗这种变形的能力随之下降。因此导致裂缝出现。
2.3温度应力裂缝
温度应力裂缝产生的时间段也在混凝土浇筑之后，由于聚集在内部的水泥水化热被“困住”，不易散发出去，这就导致混凝土内部温度上升，混凝土内部热量散发不出去，表面热量散发较快。这就形成了较大的温度差，由于温度的作用，混凝土内部产生压应力，表面形成拉应力。此时的混凝度强。
3建筑结构设计出现裂缝的原因
3.1荷载较大产生裂缝
伴随着时间的推移，在荷载的作用下，钢筋混凝土会生成裂缝，该现象被称为荷载裂缝。该现象的产生，除了有机构构建的重量影响之外，还与建筑物之间的重量存在一定关联。针对抗裂性这一性能，在开展结构设计工作的过程中，应当对建筑物需要长时间承受荷载的因素进行考量。例如，办公建筑的荷载设计标准中，我国的荷载设计值相比其他国家的荷载设计值低，然而与其他国家混凝土强度的设计值相比较，我国混凝土强度设计值又比较高。因此，其他国家混凝土的荷载能力明显高于我国，我国普遍存在着建筑结构出现裂缝的情况。
3.2水分蒸发速度过快
水分蒸发的速度过快，直接导致建筑结构表面出现裂缝，这是由于在混凝土的性质容易受到温度和天气的影响，温度过高或者遇到大风天气，都会使得混凝土加速凝固，水分蒸发速度加快，由此产生塑性收缩裂缝。因此，在建筑结构设计中，混凝土浇筑要选择适宜的天气，避免高温、大风天气，做好混凝土浇筑过后的养护工作，适当洒水，保持混凝土表面的湿润，防止裂缝的产生。
3.3温差较大产生裂缝
在开展建筑物施工工作的过程中，由于大体积混凝土生成的大量水化热、大气温度变化、附近环境温度过高等因素，都会导致温度裂缝的出现。
4建筑结构设计裂缝解决对策
4.1荷载裂缝防治措施
第一，荷载裂缝的生成，在很大程度上受到工程施工质量的影响。所以，针对工程施工过程，应当强化开展监督工作，不断加大检查力度，使施工质量得到充分保障。在施工原材料质量方面，只有使水泥质量与稳定性以及细沙的含沙量得到保障，才能确保混凝土强度符合有关要求与规定，进而有效避免裂缝的生成。除此之外，关于入模坍落度方面，也应当对其予以严格控制，在确保符合混凝土运输与布置安放要求的基础上，最大限度地使入模坍落度降低。待混凝土入模之后，应当迅速开展振捣工作，在一些重点位置对其进行二次振捣。第二，在进行施工的过程中，应当对优良的材料进行选择，在对混凝土与水泥进行选择时，应当根据有关结构的要求与规定来进行，确保所选择的混凝土能够与要求强度等级相符合。除此之外，在对掺合料与混凝土外加剂进行选用时，应当确保其适合性。还可以对减水防裂剂进行运用，以此来实现混凝土抗裂性的显著提升，并对水泥浆的黏稠度起到一定的改善作用。
4.2加强配筋安装力度
在建筑施工过程中配筋的合理设置可有效降低混凝土裂缝的发生概率，依据《混凝土结构设计规范》的相关内容，可得出最小的受拉钢筋的配筋率，即0.2至45ft/fy中较大的数值。而在实际施工过程中对于不同的建筑构件，配筋率有相应的差别，如板在设计配筋过程中就要求受拉钢筋偏向小直径密间距，同时配筋的数量也应控制在一定的范围之内，配筋数量过多反而会导致混凝土裂缝持续增加。而在梁侧进行受拉钢筋的配置设计时，就需要在屋面板角部、跨中上部等部位设计一定量的双向钢筋网，同时增设圈梁在建筑砖混结构的楼面板上，而在配筋设计过程中需求遵循“抗放结合”的原则，即当裂缝出现时增设受拉钢筋控制裂缝，而到受拉钢筋作用不明显时可适量减少受拉钢筋的设计比例，改用沉降缝、伸缩缝、滑动层、添加膨胀剂、增设膨胀加强带等模式，预先设计后浇带，当混凝土收缩完成之后再进行后浇，然后促使混凝土裂缝现象得到良好的改善，而添加膨胀剂及膨胀加强带则是通过增加混凝土密实度来减少收缩裂缝。
4.3完善建筑平面设计
为了防止建筑平面发生变形，建筑设计过程中需要在遵循建筑平面布置适宜的原则，即对房屋长度进行控制时，对于超过规范数值较小的情况可在中间位置设计间距为三十米的后浇带，从而将板、墙、梁三者进行有效分离，避免混凝土裂缝的发生；而当房屋过长时可设置变形缝；当平面出现凹口时可在其边缘设计拉梁，同时增加四周混凝土板的厚度，拉通楼板负筋并加强配筋。对于建筑物裙房与主楼高度差异过于明显的情况，就需要设置沉降缝来降低基础沉降导致混凝土裂缝发生的概率；而对于砖混结构构件可将单元分户墙楼板进行断开浇筑。此外对于建筑外部的现浇混凝土栏板、挂板、雨棚、女儿墙等结构，可根据其水平长度进行合理设置，一般来说，当其水平长度大于十二米时可设置伸缩缝。
4.4洞口和管线的布置
建筑项目中会出现预埋线，楼板的厚度和楼板中预埋线的直径应该设置为<50mm，并不大于楼板厚度的1/3，管壁至楼板上下边缘的净距≥25mm｡选择线盒主要是因为楼板中存在的预埋线出现了交叉情况，管线不能在楼板中间出现叠放和交叉｡楼板出现洞口，洞口在300mm以下时，要加强重视，在附近不要将钢筋切断，需绕过洞口进行安装设置｡当洞口尺寸>300mm且<1000mm时，设置洞口进行变梁，具体见图1｡当出现小洞口相关的剪力墙出现问题时，≤800mm的剪力墙设置斜筋，在洞口增加纵向钢筋和补强水平筋｡当出现>800mm的剪刀墙洞口时，设置的钢筋必须是纵向的，两侧的设置需要连接构件｡设置斜筋和箍筋的情况时，放在梁腰的打孔预留位置处，梁高范围放在中间的1/3，梁跨放在范围为2/3处｡布置的拉力和剪力都放在较小的部分。
图1加强筋楼板留洞
4.5实现裂缝加固处理
裂缝问题是一个系统的问题，在建筑结构的施工中也是不可避免的，作者所负责的多个项目中均出现了普遍的混凝土开裂现象，有些裂缝虽然并不严重，但会给人非常不好的感观印象，有些裂缝还会随着时间进一步扩展，造成严重的工程质量问题。故一旦出现裂缝，第一时间对其进行得当的处理就很有必要，目前应用较为普遍的加固方法大致有：表面涂抹法、材料填充法、灌浆注浆法、结构补强法等等，其分别应用于不同的裂缝情况，但以上各方法均是一种被动的后处理措施，是针对质量缺陷的无奈之举，实际上我们更应该关注的是如何提高建筑结构的设计和施工质量，以前处理的方式将裂缝出现的可能性降到最低。
结束语
综上所述，在建筑结构设计中裂缝问题经常出现，但是通过对裂缝产生的原因的分析，我们得到了避免裂缝现象的解决措施，只要严格把控原材料的质量、控制混凝土浇筑技术、提升建筑结构设计人员的综合素质等就能有效控制裂缝问题，使得建筑工程的质量得到提高。
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论文作者:袁利明
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第19期
论文发表时间:2018/9/27
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 建筑论文; 结构设计论文; 荷载论文; 楼板论文; 钢筋论文; 《建筑模拟》2018年第19期论文;