建筑结构设计中裂缝形成的原因及控制措施分析

陆建航

摘要：在建筑结构的设计工作当中，相关设计工作人员必须要充分考虑到建筑裂缝问题，通过对建筑结构裂缝产生的具体原因分析和总结，有效提出了相应的预防控制策略，提高了建筑结构整体的抗裂能力。通过多年的实践工作和总结，相关单位积累了大量的防裂缝工程经验，并且仍然处于进一步的探索和研究过程中，在后续的建筑工程发展过程中，将会不断提高建筑结构整体的抗裂能力。

关键词：建筑结构设计；裂缝成因；控制措施

引言

建筑结构设计在建筑工程建设体系当中，属于至关重要的内容，应该着手于多方面来对其实施相应的统筹规划以及部署，致力于消除其中存在的各项质量隐患问题。同时，还需要针对建筑结构裂缝问题的具体成因实施深入的分析，进而采取有针对性的预防措施，以避免建筑裂缝问题继续扩张。

1防止建筑裂缝问题的重要性

随着时代的不断发展，社会经济在快速发展的进程中，也促进了建筑行业的急速崛起，人们也越来越关注建筑质量方面的问题，其中裂缝问题尤为显著。因此，当前阶段防止裂缝问题的产生已经是行业内急需解决的难题。通常裂缝的类型分为三种类型，而表面裂缝问题的出现概率是最大的。一般情况下，裂缝刚形成不会对建筑物产生什么影响，但是随着时间的不断推移，裂缝会逐渐加重，随着裂缝面积的不断扩大，就会逐渐损坏建筑物。因此，在建筑设计、施工等环节中，都必须注重建筑物表面的平整度，这是避免建筑物裂缝问题的最佳选择。

2裂缝的产生原因

2.1温度差异

钢筋混凝土结构依然是我国建筑结构主要采用的形式，建筑以混凝土材料为主体，就面临着混凝土材料与其他建筑材料的线膨胀系数之间的差异，加之外界环境的变化因素影响，容易在建筑物中产生温度裂缝的现象。混凝土材料具有热胀冷缩的性质，在温度的影响下，因内外部混凝土的膨胀系数不同，造成了内外受力不均继而产生裂缝。此类因为热胀冷缩而引起的裂缝是日常施工中十分常见的一种裂缝形式。为有效防治温度裂缝的出现，可以结合施工实际选用特定的技术及材料来降低结构内外温差，以达到降低相关裂缝出现的目的。

2.2干缩裂缝

实际施工中引起干缩裂缝的原因主要是混凝土成型的养护工作不合理，再加上外部压力影响和结构表面水分流失速度快，增大了结构内外的体积收缩力，在内部产生很大的拉应力，进而引发干缩裂缝产生。鉴于此，在配比混凝土的工作中，相关技术人员必须针对所用的砂石严控其含泥量，完成首次施工后，可以再进行二次施工，切实增强混凝土的抗拉性能，从而达到降低干缩裂缝发生的效果。

2.3地基不均匀沉降引起裂缝

地基不均匀沉降也是一些建筑物裂缝产生的原因之一，因建筑物的体积十分庞大，尤其是现阶段越来越多的高层建筑的出现与使用也加重了地基的负担，使得地基可能出现不均匀沉降。另外，地基的土质和其自身的弹性模量也会影响到地基的承载能力和稳定的程度。此外，地下含有软土层、过度开采地下水等也会引起严重的地基不均匀沉降的现象。地基不均匀沉降产生的裂缝是十分严重的，会影响到建筑物的正常使用和其安全性，还会在时间的变化过程中引起裂缝程度的增加，例如正八字裂缝、倒八字裂缝、竖向裂缝等都是十分常见的。地基裂缝通常出现在纵墙上，也容易集中在房间、空间被削弱的位置，需要进行合理的处理。

3建筑结构设计裂缝控制措施

3.1做好设计工作质量

在结构设计过程中，设计人员必须要充分考虑到影响混凝土裂缝开展的诸多因素，提高建筑结构的整体刚度，以及整体承载能力。此外，相关设计工作人员尚应考虑建筑物可能产生的不均匀沉降，引起建筑物裂缝扩展。因此，设计时，必须要对整体结构进行准确的计算和分析，对建筑结构当中存在的各种不可控性因素进行有效的判断，并采取相应的加强措施，以此来提高建筑设计的科学性与合理性。

3.2控制施工材料质量

在混凝土材料选择时，需要严格控制混凝土的质量，通常情况下，较大的混凝土材料，应选择水化热较低的粉煤灰水泥或者是矿渣水泥材料，严格控制水泥、骨料中有害物质的含量，也可以在混凝土材料当中适当的添加外加剂，有效提高水泥浆的粘稠程度，做好对钢筋的锈蚀保护，提高混凝土材料的整体抗裂能力。此外，施工单位需要严格依照国家建筑工程的施工标准，合理控制混凝土材料的含沙率以及骨料类型，施工管理人员需要对所选择的材料进行有效的质量检查。

3.3温度变化裂缝控制

温度变化导致裂缝现象多出现在建筑屋顶结构部分，为对温度变化裂缝进行有效控制，首先，应对温差进行有效减少，设计师可以在结构设计中设置架空隔热层及保温层，此措施不仅可以让顶部结构温差得以降低，还能起到一定的节能效果。值得注意的是，如果使用架空板，设计师可以将其设计为浅色，让热量反射效果得以提升。其次，设计师应针对结构类型进行全面分析，如果屋面是刚性细石混凝土屋面，设计师可以将一道柔性防水层增设在刚性层、找平层之间，在起到防水效果的同时，还可以让基层、刚性层之间自由滑动，进而让约束温度应力得以减少。再次，设计师可以将分隔缝设置在屋盖沿开间位置，在分隔缝中，可以利用弹性油膏进行嵌缝处理，与此同时，应保证分隔缝钢筋为断开状态。最后，设计师可以对顶层圈梁平面布置密度予以提升，利用配筋措施对温度应力予以抵抗。

3.4湿度变化裂缝控制

在砌块建筑建设中，温度变化导致裂缝产生现象较为常见，为对此进行有效控制，首先，建设施工单位应对建筑面层进行有效处理，对干缩裂缝予以有效防治，一方面，可以对砌体抗裂能力予以增强，另一方面，可以遮住砌体灰缝裂缝。与此同时，在选择面层材料的过程中，应重视其实用性与经济性。其次，应对砌块上墙含水率进行有效控制，如出厂时含水率信息等，同时应在施工方案制定中强调避免结构受到雨淋。最后，应明确主体结构全部建设完成后才能进行墙面抹灰操作。

3.5不均匀沉降裂缝控制

为控制不均匀沉降裂缝，设计师在结构设计工作中，应对建筑沉降裂缝、窗间墙水平裂缝、窗下墙竖向裂缝、冻土地基引起裂缝现象进行全面分析，针对裂缝产生主要原因制定针对性的防控措施。首先，设计师应在设计方案制定中高度重视建筑结构均匀性、建筑平面规则性，避免建筑结构转折、凹口过大现象产生。其次，设计师可以对沉降缝脱开予以设置，让结构整体性得到保证，与此同时，可以依照抗震要求，依照标准规范完成芯柱、圈梁设置工作，让基础刚度得以提升，让房屋沉降量得到有效控制，一般情况下，控制范围应小于200mm。再次，设计师针对软弱地基、地震液化层、古河道等具有一定缺陷土层，应对其采取一定地基加固处理措施，或是利用桩基技术。最后，建筑结构设计师应对基础材料质量予以严格管控，对纵横轴线、标高进行正确掌握，避免有轴线位移情况产生，防止因人为偏心荷载造成沉降情况出现。

结束语

建筑结构是极为复杂的，往往涉及的方面非常多，不管是哪一个环节出现了问题，都可能会使整个建筑工程的建设质量受到影响，甚至还会对建筑工程的安全造成一定的威胁。尤其是裂缝问题的产生，对于整个工程质量的影响是极为严重的，能够在极大程度上对工程的安全性产生影响。

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