建筑结构设计中裂缝产生原因及控制措施

万钦河　邹丽娟

【摘要】随着国内建筑行业的不断发展，建筑工程质量备受关注，特别是建筑结构设计中裂缝控制问题，已成为人们关注的焦点。建筑结构产生裂缝后会降低建筑物的安全性、稳定性，因此需要及时处理裂缝，重视裂缝的预防和控制。基于建筑结构设计中裂缝的危害性阐述，分析了其产生裂缝的原因，最后指出了防控裂缝的有效措施，旨在为国内建筑行业的健康可持续发展夯实基础。

【关键词】建筑;结构设计;裂缝成因;控制措施

在建筑项目施工过程中，裂缝问题较为常见。建筑结构出现裂缝，不仅影响建筑物表面美观，最重要的是会大大降低建筑物使用的耐久性以及建筑结构的抗冻、防水等性能，加速混凝土钢筋锈蚀，甚至引起建筑物的坍塌。鉴于此，需要在实际工程施工中采取有效的举措控制裂缝的出现，及时调整并优化建筑结构设计，保证建筑结构设计的合理性和科学性，从而确保建筑工程质量。

1、建筑结构设计中裂缝的危害性阐述

一方面，建筑项目施工过程中裂缝一旦发生，将造成裂缝截面位置的中轴出现不同程度的上移现象，使建筑工程整体结构设计受到影响。随着建筑结构裂缝的逐步增宽，致使建筑内部结构的形变极其严重，进而降低了建筑混凝土结构的刚度，导致建筑物对于高压作用力无法长时间的承受，极大程度上降低了建筑工程整体结构的疲劳度。另一方面，建筑结构裂缝的产生将不断地缩小支撑抗剪作用的截面面积，减弱建筑结构抗剪承载力，进一步导致建筑物出现不同程度的裂缝，破坏了建筑结构的完整性。同时，混凝土结构产生裂缝后会直接影响建筑物的整体强度，并且导致建筑表面出现暴露的混凝土钢筋，在外界因素（空气、水等）的作用下，钢筋极易被侵蚀致其质量下降，进而降低了建筑工程整体强度及其耐久性。

2、建筑结构设计中裂缝成因分析

2.1结构变形因素。钢筋混凝土结构由于受本身承载力的作用和影响，势必会产生相对明显的裂缝，此种结构变形会给建筑物自身构成威胁，特别是建筑工程项目结构的刚度、硬度较差时极易出现结构裂缝，严重破坏建筑物的稳定性。此外，地基在建筑物顶部荷载作用下所受的力呈一定角度分布，地基土的不均匀会造成建筑物地基的应力分布不均匀，致使地基出现不均匀沉降，若其不均匀沉降过大则极易导致上部结构出现开裂和产生破坏的情况，甚至会影响建筑物的安全性和持久性。

2.2材料质量因素。一是水泥，若水泥含有过多的氧化钙，则会导致混凝土构件出现膨胀性裂缝，没有足够的强度而造成混凝土开裂;二是砂石，若砂石中含泥、硫酸盐、云母等有害物质。将会使骨料和水泥的黏附性下降，造成开裂;同时砂石级配不良，粒径过小会增加水、水泥的用量，导致混凝土收缩增大而引起开裂。

2.3温度应力因素。在建筑工程施工浇筑中，混凝土结构在硬化期间由于水泥水化热致使内部温度快速提升，混凝土结构表面及其内部产生较大的温差，出现温度应力，相较于混凝土外部来讲，其内部膨胀较高，混凝土表面受到的拉应力变大，但混凝土早期没有较高的抗拉强度，因而会产生温度裂缝。此外，在混凝土浇筑凝固过程中若受到大风或高温天气影响，则会加速水分的蒸发，致使混凝土结构表面产生塑性收缩裂缝。

2.4施工工艺因素。譬如混凝土搅拌时间超过规范要求，造成大量水分被蒸发，以致不规则收缩裂缝出现;在过早地实施模板拆模的情况下，混凝土强度不足，建筑构件基于施工荷载或自重作用下出现裂缝;未能重视混凝土初期的管护工作，导致混凝土强度增长而失水，增大了收缩量，进而造成混凝土表面产生不规则的收缩裂缝。

3、建筑结构设计中裂缝的防控措施

3.1做好建筑结构设计工作

混凝土结构设计要注重结构体系平衡性，使其在力学结构中具有理想的稳定性效果，防止建筑结构各方面受力不均导致出现裂缝，并且要加强对混凝土结构设计方案的审查，保证有关结构受力体系具有可靠性和稳定性，对混凝土施工浇筑后的相应承载力效果进行模拟分析，且应确定地基结构符合设计要求，加强地基基础施工，有效处理建筑工程中的不平整地基，防止地基不均匀沉降导致裂缝产生。

3.2优化混凝土施工工艺

在建筑项目施工前，要加大对施工人员的指导与培训力度，提高其职业素养和工作技能，确保施工整体质量;结合建筑项目实际情况，通过对温度应力的计算明确混凝土浇筑方式，为减小温差应力，避免产生裂缝，混凝土浇筑工作可选择夜间进行，倘若在高温天气施工，可采取分层浇筑方法，有利于混凝土散热量的降低，有效控制混凝土内外部温差;建筑工程施工全过程中应采用测温装置进行温度的测量与记录，从而对混凝土内部实时温度变化进行精确的掌握，并且根据温度测量结果采取有效的温控措施，防止因温差过大产生裂缝。

3.3确保建筑工程施工材料的质量，降低混凝土散热量

施工材料质量的优劣对建筑混凝土浇筑的耐久性以及防止施工裂缝的产生具有直接影响，需要严把施工材料选择关，保证工程所用的施工材料规格、质量与相关设计规定相符合，且严格依据设计标准配置施工材料的配比，确保混凝土的质量及其结构刚度，预防裂缝的形成。同时，选用水热化较低的火山灰水泥、矿渣水泥以及粉煤灰水泥以及具有大粒径的粗骨料，骨料表面积随其粒径的增大而减小，水、水泥的用量需求也会不断减小，最好选用中粗砂。此外，减水剂的应用能够有效降低水、水泥的用量，从而使混凝土的温度下降，防止温度裂缝的产生。

3.4做好混凝土的养护工作，重视施工裂缝的修补

一方面，施工过程中应均匀搅拌混凝土，对搅拌时间加以控制，并结合施工环境和混凝土材料制定保温措施，对降温速率进行严格控制，注重各环节间的间隔时间，确保浇筑质量，按照规定时间进行拆模工作，同时加强混凝土浇筑后的洒水养护工作，保持混凝土表面湿润，防止因水分蒸发过快而产生塑性收缩裂缝。 另一方面，针对建筑施工中已产生的裂缝可采取有效措施予以修补，譬如灌浆法：裂缝中注入水泥、沥青等材料，这些材料在自然固化过程中能够增强施工裂缝的修复效果;填充法：采用风镐、磨光机等设备打磨和扩张裂缝，然后使用水泥砂浆、沥青油膏等材料分层抹压、封闭裂缝，从而恢复建筑物原有的使用功能。

结语：

综上所述，预防与控制建筑结构设计中裂缝的形成对于维护建筑物的稳定性、安全性具有极其重要的现实意义。不同成因产生的裂缝问题对建筑结构的危害极大，通过采取有效的防控措施能够减少建筑结构设计中裂缝的产生，增强建筑物的刚性和抗剪承载力，提升建筑物的整體性和耐久性，进而促进建筑行业的健康可持续发展。

参考文献：

[1]吴军华.工业与民用建筑混凝土裂缝及应对分析[J].居舍，2019（27）：15.

[2]程玮琪.分析建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].建筑与装饰，2019，（19）：5.