摘要：近年来，随着我国城市化建设进程的不断加快，建筑工程随之增多。裂缝作为建筑工程混凝土结构中普遍存在的一种现象， 它的出现对建筑结构整体使用性能有着极其严重的影响。为了尽量的减少或避免裂缝的产生，必须在建筑工程结构设计中采取相应的裂 缝控制措施。首先分析了建筑工程结构设计中裂缝产生的主要原因，并在此基础上提出建筑工程结构设计中裂缝的控制措施。
关键词：建筑工程；结构设计；裂缝
1.建筑工程结构设计中裂缝的主要成因
1.1 塑性变形引起的裂缝
由塑性变形造成的混凝土裂缝一般出现在硬化前，这是因为混凝土在硬化前一直处于塑性状态，而上部建筑的均匀沉降会受到一定限制，导致结构产生裂缝。在混凝土结构建筑物中，如果混凝土的表面积增大或者钢筋直径过大、骨料粒径过大，都会使得混凝土水平方向的收缩比垂直方向的收缩困难，进而造成混凝土不规则裂缝，此类裂缝相互之间的间距在 0.3～1.0mm 范围内，表现形式为相互平行，并且裂缝本身都会存在一定深度。
1.2 结构裂缝
随着施工技术水平的不断提高，在一些采用现浇楼板的建筑工程中，浇筑完成后的楼板承载能力基本上都能够满足设计要求。但如果将预制多孔板改为现浇楼板时，则会导致墙体的刚度增大，从而是原有楼板的刚度减弱，这样有可能一些墙体的截面突变位置或是较为薄弱的地方产生裂缝。如墙角应力比较集中的位置等。
1.3 应力裂缝
形成此类裂缝的主要原因是混凝土结构收缩徐变造成的。其中较为常见的裂缝形式包括结构自身收缩、干燥收缩、塑性收缩以及炭化收缩。混凝土结构在浇筑完成之后，其将会进入硬化过程，在这一过程中，由于混凝土内部的水分不断蒸发，从而使混凝土的体积逐渐缩小，进而产生收缩，混凝土在收缩时由于受到支座的约束，无法自由伸展，当约束应力达到一定程度时，势必会导致现浇的混凝土板开裂，开裂的位置一般都出现在应力较为集中的地方。此外，若混凝土 未达到一定强度时便过早的拆模或是混凝土未完全凝固时便在其上施加荷载，也都会导致混凝土出现裂缝。
1.4 温度应力造成的裂缝
此类裂缝的形成主要是由于混凝土浇筑完成后，难以将聚积于混凝土内部的水泥水化热散发出去，混凝土内部温度相对较高，而混凝土外表由于与外界接触，其表面温度会因外界环境的影响热量散发较快，从而导致混凝土内外部分的温差较大，造成混凝土表面产生拉应力，而内部则出现压应力。而混凝土由于刚完成浇筑不久，龄期较短，其抗拉强度不足，从而造成表面拉应力大于混凝土自身极限抗拉强度，在混凝土表面出现温度裂缝。
2建筑工程结构设计中的裂缝控制措施
2.1 合理设计结构尺寸及选材
由于建筑材料变形的差异及自身的温差都会造成混凝土结构的开裂，特别在结构尺寸较大时，结构因材料变形及温差所造成的应力就会随之增大，极易在建筑的楼板与墙体中产生横向裂缝。通过统计分析，结构所受应力与长度呈非线性相关关系，因此，在进行结构设计时一定要确保结构尺寸合理，在结构设计时选用合理的布置方案使结构在实际工作中能实现整体性较好的同时刚度分配合理结构构件受力明确，在计算配筋过程中要严格按照国家相关设计规范进行设计，从而减少或避免出现结构裂缝。在设计施工中尽量选择使用变形差异接近的材料，从而有效的抑制了应材料自身变形而造成的结构裂缝。
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2.2 现浇混凝土楼板裂缝的控制措施
（1）在结构设计时必须保证混凝土结构的整体刚度满足规范要求，以免结构的不均匀沉降造成在混凝土结构内部出现拉应力及剪应力，进而减弱结构内部抵抗温度应力的能力。
（2）在建筑的外墙角位置上应布设放射筋，并且保证每个墙角布设的放射筋都在七根以上，配筋长度必须大于 2m，配筋范围则不得小于楼板跨度的三分之一，各个钢筋之间的间距则不得大于 0.1m。通过在建筑外墙角布设放射筋的办法能够满足应力的要求，使得现浇混凝土楼板的裂缝应力作用范围与放射筋作用范围一致，进而减少并控制裂缝的形成。
2.3 温度裂缝的预防控制措施
从建筑工程结构设计方面考虑，建筑平面布置力求简单、规则，不宜有太多凹凸，以防温度应力集中导致墙体裂缝。房屋的长高比应控制在允许范围以内。建筑物长度要符合温度伸缩最大间距要求，以保证房屋的整体性，防止墙体由屋面变形集中产生裂缝。纵墙端部尽可能少设置门和窗，且门洞、窗洞不宜过大，以增加砖墙的抗剪面积，提高其自身抗剪能力，同时町减少门窗洞口处的应力集中。温度裂缝主要是由屋面板、圈梁、砖墙本身的温度变形及相互间的温差引起的。屋面保温层的效果好坏直接影响顶层砖墙的裂缝程度。所以，屋面保温层一定要符合热工要求。对于保温屋面，保温材料的性能及施工方法要符合规范要求，且保温层厚度要适当加大，满足保温效果。从结构方面考虑，应提高顶层墙体砂浆砌筑强度，以提高砖墙自身抗剪能力。所有横墙、纵墙顶层均应设圈梁，以加强其整体性。但顶层圈梁特别是纵向圈粱高要做得尽量小些，以减少圈梁与砖墙之向的相互约束，继而减小屋面板变形对砖墙的水平推力，加强顶层构造柱，项层砖墙满足抗震要求需设构造柱外，在两端墙体中增设抗裂构造柱，保证房屋纵向端部第一、二开问范围内，横墙与纵墙交叉处均设构造柱，以增强项层墙体刚度、整体性及其延性，大大地提高砖墙的抗剪能力。
2.4 钢纤维混凝土在结构裂缝控制中的应用
在钢筋混凝土梁的底部布设适量的钢纤维，使其能够与混凝土共同抵抗开裂，从而提高钢梁自身的抗裂能力，在其满足设计要求的同时，符合规范中有关裂缝宽度或者抗裂度的要求。对于加入钢纤维的钢筋混凝土梁来说，当钢纤维的掺入体积率在 1.0%～1.5%左右，并且受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的 30%时，就可很好的控制梁体开裂。同样，在受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的 30%时，其弯拉性能接近于全截面的钢纤维混凝土梁。这主要是由于钢纤维可依靠粘结力在混凝土裂缝的尖端应力区产生一个反向应力区，缓解了混凝土裂缝尖端产生的应力集中，从而对裂缝的进一步发展产生了抑制，使得在荷载作用下的混凝土构件开裂滞后。钢纤维可与未开裂的混凝土共同承担开裂截面上方的部分拉力，从而减小了开裂截面上的钢筋应力，对于裂缝的进一步发展起着约束作用，有效提高了裂缝间混凝土的整体性及构件刚度。
结束语：在建筑工程当中，裂缝问题是一个较为普遍的问题，由于很多因素可造成结构的开裂，因此，在进行建筑物的结构设计时，必须根据工程的地质环境条件、结构形式等相关因素，制定出有效的结构设计及裂缝控制措施。此外，还应加强对工程施工的监管，确保施工单位能够按照设计、规范严格执行，保证建筑物的安全及使用性能。
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论文作者:符洪明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：裂缝论文; 混凝土论文; 应力论文; 结构论文; 建筑工程论文; 结构设计论文; 楼板论文; 《基层建设》2017年第8期论文;