建筑结构设计裂缝成因及完善措施

建筑结构设计裂缝成因及完善措施

邵帅

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摘 要：建筑工程数量日益增多，施工规模大、工期长、工艺复杂，工程质量问题愈发突出，其中结构裂缝问题在建筑工程中较为常见，直接影响建筑物的安全与稳定。文章分析了建筑结构设计中产生裂缝的原因，并提出了有效控制措施。

关键词：建筑结构；结构设计；裂缝；措施

0引言

近些年来随着我国社会经济的飞速发展，城市化步伐的加快，建筑工程的数量越来越多，规模也变得越来越大，建筑工程具有规模大、工期长、工艺复杂等特点，因此工程质量问题也变得愈发突出，其中结构裂缝问题是建筑工程中的常见问题，对建筑物的安全性和稳定性造成严重威胁。建筑物出现结构裂缝与建筑结构设计关系密切。因此，为了能够有效控制裂缝问题，需要加强对建筑结构设计的研究。设计人员、施工人员需要加强对裂缝问题的重视，结合工程实际制定有效的控制措施，为建筑结构的稳定性提供保障，推动建筑行业的稳定发展。

1建筑结构设计中裂缝产生的原因

1.1 受温度应力的影响

在施工过程中产生裂缝的原因有很多，其中温度应力是主要原因之一。由于温度应力发生了改变，建筑物内与外界之间温度存在较大差异，从而导致建筑自身的温度应力变化，在结构面积较大的构件上更易出现。如果某个区域的早晚温度变化较大，使混凝土表层受热不均匀，就有可能发生这种情况，从而导致混凝土开裂。

1.2 受贯穿裂缝的影响

混凝土变形范围较大时，也会产生贯穿裂缝。混凝土遇水后会形成较高的工作温度，由于塑形阶段工作温度是逐渐升高的，形成的弹性应力模量较小，而内部应力也相对较小，因此，产生变形的可能性较小。一旦气温下降，混凝土就会发生变形。混凝土的体积会在水分挥发的影响下减小，建筑构件在地面、空气等原因的影响下也会产生应力变形。尽管有些建筑构件能够承受，可一旦超过承受范围，就会出现贯穿裂缝。在实际勘测中，必须根据勘测成果优化设计方案。

1.3 荷载产生裂缝

钢筋混凝土结构长期受压会产生荷载裂缝，这就与大楼之间的重量有关。按照目前的建筑技术标准，我国的办公楼绿色建筑设计值与发达国家相比较小，而按照设计标准，我国的水泥硬度较高，在这些状态下容易产生裂缝。

1.4 设计考虑不充分

设计环节直接决定了整体建筑的过程和目标，对建筑材料等也有直接的影响，因此，更需要仔细思考各个方面的内容，确保每个环节都符合相关标准，也适应项目本身的情况。如果设计人员没有结合工程和地质要求进行裂缝防治设计，或对建筑材料掌握不够全面，就很容易导致建筑裂缝的出现。

2建筑结构裂缝的危害

建筑结构裂缝对建筑的功能及耐久度有直接影响，如果未采取及时有效的控制措施，极易导致裂缝随着时间的发展不断加重，对整个工程的质量造成严重影响。建筑结构裂缝的危害主要体现在以下几个方面。

2.1影响建筑的性能

如果建筑中结构外墙与底板、顶板出现裂缝问题，多数情况下会导致建筑出现漏水、渗水等不良现象，进而导致室内积水问题严重，墙体发生霉变情况，对建筑的使用性能造成不利影响。该情况在日常生活中十分常见，同时对其全面、有效处理的难度较大。

2.2影响建筑的耐久性

如果建筑中出现结构裂缝，特别是与外界环境直接接触的表面部位发生裂缝问题，多数情况下会导致混凝土中的钢筋受到腐蚀，对钢筋及混凝土的稳定性造成不利影响，同时钢筋的截面缩小，从而影响对钢筋混凝土的使用寿命。

2.3影响建筑强度与安全性

如果未及时处理裂缝问题，随着时间的推移，裂缝问题会变得愈发严重，特别是对具有一定穿透性和深度的裂缝来说，会对建筑结构的整体刚度以及抗剪、抗拉强度造成严重的影响，同时因为发生裂缝问题，整体结构可能会导致应力重新分布，原来设计的结构受力与传输模式发生变化，从而对建筑结构强度及安全性造成不利影响。另外，如果出现结构裂缝，水分可能会顺沿裂缝进入建筑结构内部，进而对结构造成进一步的破坏，最常见的问题为钢筋结构腐蚀。如果钢筋结构生锈、腐蚀，必然会对其承载能力造成影响，导致建筑的强度下降。

3建筑结构设计中裂缝的控制措施

3.1制定科学合理的整体结构设计方案

施工前，工作人员要深入现场全面勘察，收集相关数据信息，确保设计方案、图纸与建筑结构体系规范要求相符。在进行结构设计前，应认真分析结构承受荷载作用的大小情况，计算温度变化情况，掌握混凝土材料的后期变化规律和特征。在结构设计阶段合理选择约束机制，有效释放和抵抗混凝土的温度应力。同时，必须坚持整体性原则，确保建筑结构具有良好的受力性能，充分结合基本受力原理，保证受力图与受力分析相一致，进一步分析结构的抗变形能力和抗荷载能力，选择合理的设计结构尺寸，保证整体结构的平衡性和稳定性，避免出现裂缝问题。

3.2充分利用信息化技术

目前，信息化技术在房屋建筑设计中得到了广泛应用。在进行建筑结构优化设计时，设计人员应根据需求选择合适的软件，对各项参数进行优化设计，以减少外部因素和内部因素对结构的负面影响。在建筑结构设计优化中，需要建立合适的结构模型，分析房屋建筑的目标参数，为建筑优化设计提供参考。在结构优化设计过程中，还要做好数据管理工作，保证尺寸、受力等数据的准确性，通过对建筑状况进行综合分析，确保优化方案能够满足设计要求。同时，要选择合适的计算方法分析建筑物结构变量和设计条件，确保优化结果满足工程设计要求。加强对统计结果的对比分析，综合分析多种不同的方案，确保结构的安全性与经济性的平衡。

3.3控制混凝土的浇筑施工技术

在混凝土施工过程中，施工人员要做好细节部分的处理，如在薄弱区域做好振捣工作，根据实际情况进行分层浇筑，控制每一个材料层的厚度。分层浇筑的厚度一般不超过50cm，以避免温度急剧变化影响材料质量。

3.3建筑节能优化设计

节能环保是目前建筑发展的主要方向，因此，在房屋建筑结构优化设计中应充分贯彻节能环保理念，开展房屋建筑结构优化设计，减少建筑施工、运营过程中产生的碳排放。节能环保主要与房屋建筑的布局、材料使用、围挡结构有关，因此，在优化过程中要做好不同方面的处理。根据房屋建筑所处位置及周围环境优化形状和布局方式，充分利用自然风、自然光来解决热交换和照明需求，在维护结构的优化中应保证结构的密封性，避免热消耗过高。选择材料时应以节能材料为主，减少房屋建筑的热损耗，提升门窗结构的合理性。

结语

综上所述，在建筑工程施工阶段，裂缝是一个普遍存在的问题，裂缝的科学控制预防对建筑质量、安全、美观有重要影响。因此，建筑工程设计、施工阶段必须对裂缝问题予以重点关注，对裂缝的成因进行深入分析，制定科学合理的控制对策，确保结构设计科学可行，并对施工建设进行科学严格管理，有效避免裂缝发生，为建筑结构整体质量及安全性、美观性提供可靠保障。

参考文献：

[1]李国安.建筑结构设计裂缝成因及解决办法探讨[J].中国建筑金属结构,2021(01):70-71.

[2]李福军.建筑工程结构裂缝控制与处理技术研究[J].四川水泥,2020(8):49-50.

[3]孙栋梁.房屋建筑结构裂缝的成因与防治对策分析[J].中国房地产业,2020(5):96-99