【摘要】本文重點分析研究了建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫問題產(chǎn)生的幾項主要原因，并提出了針對性的控制工作策略。解決和預防建筑產(chǎn)生裂縫問題，能提高建筑整體安全性和穩(wěn)定性，并優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)性能，從而提高人們的居住安全性，推動我國建筑事業(yè)不斷朝向更優(yōu)方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】建筑結(jié)構(gòu);裂縫;成因;控制

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.112

隨著我國建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建筑質(zhì)量越來越為人們所重視，而混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題近年來是為人們所最為關(guān)注的建筑質(zhì)量問題之一。混凝土是建筑工程中的重要材料，由于目前各方面對混凝土的研究和認知程度不足，使得裂縫問題在建筑工程中顯得非常突出，嚴重時甚至可能直接影響整個工程的建設(shè)質(zhì)量和穩(wěn)定。不僅如此，裂縫問題還會造成建筑工程的使用壽命大大縮減，對工程建設(shè)單位造成較大的經(jīng)濟效益損失和社會效益損失。通過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題通常是無法完全避免的[1]，這與混凝土材料自身的性能以及結(jié)構(gòu)受力情況有著直接的關(guān)聯(lián)，但我們可以通過采取相應措施以將裂縫所能造成的危害最小化，也就是說其預防意義遠大于完全避免。因此，為了最大限度地控制建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題，我們要對裂縫產(chǎn)生的原因有相當?shù)牧私?，并且能夠同時從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工兩個角度出發(fā)，綜合性地對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題進行全面控制，才能有效地提高建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。

1、建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題的形成原因分析

1.1混凝土材料的影響

在建筑工程建設(shè)過程中，盡管高強度混凝土材料的應用，可以在一定程度上縮減建筑構(gòu)件的尺寸，從而達到節(jié)約成本、產(chǎn)生經(jīng)濟效益的目的。但若簡單地提高混凝土材料強度，也會帶來很多不利影響，那是因為水泥用量會隨著混凝土強度等級的增大而變多，而水灰比過大則會大大增加混凝土開裂幾率，因此合理采用混凝土材料是減少混凝土開裂的重要舉措。例如：結(jié)構(gòu)墻、柱通常需要使用高強度等級的混凝土;梁、板可使用中、低強度的混凝土，但須大于C30以避免強度不夠而導致裂縫，若采用高強度混凝土，則又可能因平面尺寸太大而出現(xiàn)收縮裂縫等等;在節(jié)點核心區(qū)的混凝土強度則通常需與墻、柱的混凝土強度一致[2]。

1.2溫度變化的影響

外部環(huán)境溫度變化是建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生混凝土裂縫的另外一個重要因素。受混凝土自身材料性質(zhì)的影響，混凝土構(gòu)件在溫度變化較大環(huán)境下會發(fā)生熱脹冷縮現(xiàn)象，而此時結(jié)構(gòu)變形又必然會被約束住，當這些變形無法自由發(fā)展時，其在混凝土內(nèi)結(jié)構(gòu)溫度應力會逐漸超過混凝土的抗拉強度，在應力達到某一極限值時，就會出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)裂縫[3]。溫度變化對混凝土裂縫影響較大的情況普遍出現(xiàn)在炎熱地區(qū)、嚴寒地區(qū)以及日溫差較大的山區(qū)[4]。

1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計因素

在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，建筑結(jié)構(gòu)的整體荷載計算不可避免地存在計算誤差和設(shè)計荷載預留安全系數(shù)控制程度不足等問題，這些人為的因素都可能造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。例如：在裝修工作中會產(chǎn)生額外的荷載，如果結(jié)構(gòu)計算中沒有考慮到這部分的受力，則在后續(xù)的建筑使用中可能會產(chǎn)生一定內(nèi)部結(jié)構(gòu)應力問題。此外，由于設(shè)計工作人員缺乏足夠的設(shè)計經(jīng)驗，也會促使建筑混凝土結(jié)構(gòu)的剛性程度差異性過大，從而在建筑構(gòu)件的連接區(qū)域產(chǎn)生破裂問題，造成混凝土構(gòu)件出現(xiàn)嚴重的裂縫現(xiàn)象[3]。

2、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計裂縫問題的針對性控制策略

2.1合理選擇混凝土原材料

通過上述分析可以看出，建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題的產(chǎn)生和混凝土原材料的選擇之間有著明顯的關(guān)聯(lián)。原材料的質(zhì)量控制是必不可少的環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)相對來說較為容易實現(xiàn)，但也經(jīng)常會被設(shè)計人員忽略。通過大量實驗工作分析可以看出，大部分建筑產(chǎn)生質(zhì)量問題的主要影響因素，源自設(shè)計工作人員缺乏對原材料適當性的控制，同時某些建筑工程單位為了獲取更高的經(jīng)濟效益，在混凝土原材料的采購工作中，使用一些質(zhì)量低下的原材料，造成建筑結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生裂縫問題并降低建筑品質(zhì)。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作當中，設(shè)計人員必須充分了解混凝土基本性質(zhì)，了解混凝土材料的組合形式、具體類型以及規(guī)格條件等，并對混凝土材料的質(zhì)量控制與采購工作提出一定要求，最大程度上控制混凝土質(zhì)量問題的發(fā)生，從而達到有效控制建筑結(jié)構(gòu)裂縫的目的。

2.2做好工程環(huán)境的溫度控制

在具體工程建設(shè)過程中，為了進一步提高混凝土材料的整體使用效果，保證混凝土材料的性能得以充分發(fā)揮，必須充分考慮整個建筑工程的建設(shè)環(huán)境，并以此為基礎(chǔ)，設(shè)計出更加科學、有效的混凝土使用方案。結(jié)構(gòu)設(shè)計中，必須對工程建設(shè)單位提出較為明確的相關(guān)要求，例如：要充分重視混凝土材料澆筑過程中的溫度控制工作;在混凝土澆筑時，必須時刻關(guān)注外部環(huán)境溫度變化情況，同時盡可能避免在高溫或者低溫條件下進行大面積的混凝土澆筑工作;如果外部溫度條件不符合工程建設(shè)標準，則需要采取有效的溫度控制策略，或者避免在惡劣的天氣環(huán)境下進行施工，避免混凝土構(gòu)件產(chǎn)生嚴重裂縫現(xiàn)象等等。這些都需要設(shè)計人員在設(shè)計成果中明確指出，為后期施工提供指導。

2.3嚴格控制建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

在進行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時，相關(guān)設(shè)計工作人員須充分考到混凝土裂縫問題產(chǎn)生的具體成因，結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)的剛性程度以及建筑結(jié)構(gòu)的承載能力情況，對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容加以明確。同時，還需要有效考慮建筑結(jié)構(gòu)可能產(chǎn)生的各種不均勻沉降問題，以及其帶來的混凝土構(gòu)件內(nèi)的拉應力問題和隨之而來的結(jié)構(gòu)裂縫問題。因此，在設(shè)計中除了應對建筑的整體受力性能以及荷載能力進行詳細計算和分析，還應采取措施以對建筑結(jié)構(gòu)受力產(chǎn)生的不可調(diào)控因素進行全面預測，從而全面提高建筑工程設(shè)計的科學性與合理性[4]。

具體的措施有：a.可以設(shè)計建筑外部墻體的隔熱層和屋面保溫層等，以防止在使用期間因溫度應力而引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。此外，混凝土養(yǎng)護時也可通過覆蓋及澆水來保持混凝土的均勻散熱。b.可采用預應力技術(shù)等方法和工藝，例如無粘結(jié)預應力技術(shù)等等，它們對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制都具有積極意義。c.可設(shè)變形縫（如沉降縫、伸縮縫），這樣可把結(jié)構(gòu)劃分成為若干個自由獨立的結(jié)構(gòu)單體，防止出現(xiàn)大的溫度應力和收縮應力，也能避免出現(xiàn)不均勻沉降的問題。d.在無法設(shè)置變形縫的情況下，可設(shè)置混凝土后澆帶，可較好地處理敏感性土質(zhì)中的沉降差問題。e.當需要縮短混凝土施工工期，而無法設(shè)置后澆帶時，可采用設(shè)置加強帶來替代后澆帶。f.積極完善結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中增加抗裂構(gòu)造措施，盡量采用量多的小直徑配筋，避免采用量少的大直徑配筋。

結(jié)語：

綜上所述，建筑結(jié)構(gòu)裂縫在工程中是不可避免的現(xiàn)象，因此我們在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須充分考慮裂縫問題產(chǎn)生的不利影響，從混凝土原材料影響、溫度因素以及結(jié)構(gòu)設(shè)計因素等多個角度出發(fā)，找到裂縫問題產(chǎn)生的具體原因，采取針對性的控制措施來盡量減少其帶來的損失，從而提高建筑結(jié)構(gòu)的整體安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]方武國.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫控制的措施研究[J].河南科技，2010（5）：49-50.

[2]馬倩.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中的現(xiàn)澆混凝土裂縫控制措施[J].住宅與房地產(chǎn)，2017（09）：107.

[3]黃志彬.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫形成的原因及控制措施[J].中華建設(shè)，2017（02）：108-109.

[4]何文斌.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫形成的原因及控制措施分析[J].居舍，2019（24）：50.

作者簡介：

戴虹（1986-），碩士，男，中級職稱，漢族，籍貫：江西萍鄉(xiāng)，主要從事房建設(shè)計管理工作。