建筑结构设计中控制裂缝的措施探讨

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　　摘    要：随着科学技术的快速发展，我国建筑行业发展迅速。混凝土建筑中，混凝土裂缝问题是其中的一个需要重视的问题。混凝土建筑出现裂缝，往往需要很大的精力去修补，且纵然修补的尽善尽美也会使建筑失去原来的强度，从而对建筑本身或者是使用该建筑的人群产生隐形威胁。
　　关键词：建筑结构设计;控制裂缝措施
　　1  引言
　　建筑行业的快速发展带动我国其它行业发展迅速。随着当前我国建筑行业的发展速度不断加快，人们对建筑的质量问题越来越重视，特别是针对施工及使用当中的结构裂缝和预防方面的问題。建筑结构中存在的裂缝问题，会对建筑的整体安全性及使用的耐久性等方面产生深远的影响。
　　2  建筑结构设计出现裂缝的原因
　　（1）大负荷会产生裂缝，随着时间的推移，钢筋混凝土会在负载下产生裂缝。由于深裂缝的出现，使得建筑质量在一定程度上受到损害。这种现象不仅与建筑结构的质量有关，而且与建筑物之间的重量有关。在进行抗裂性研究时，应考虑长时间必须承受负荷的因素。例如，在办公楼的负荷设计标准中，我国的负荷设计值低于其他国家，但是，与其他国家的混凝土强度设计值相比，我国混凝土强度的设计值相对较高。因此，其他国家混凝土的承载能力明显高于我国，我国的建筑结构出现裂缝的频率很高。（2）大的温差会产生裂缝，在施工期间，由于大体积混凝土产生的大量水化热，大气温度的变化以及环境中的高环境温度，可能发生温度变化导致裂缝的产生。大部分建筑物由砖石和混凝土组成。在固化过程中，由于水化作用，混凝土的温度在短时间内上升，并且砖石的温度不会改变，导致混凝土和砖石之间出现温差。由于房屋的结构有一定的限制，混凝土和砖石属于两种不同的材料，线膨胀系数不同，一旦温度变化，屋顶和墙壁就会产生温度变化与内部压力成正比。一旦建筑物部件的温度负荷高于拉伸强度或剪切强度，就会出现裂缝。此外，建筑物在使用过程中暴露在阳光下，特别是在夏天天气炎热时，日照时间较长，建筑物的耐热性降低，导致地板与墙壁之间出现间隙，存在温差，进而导致温度裂缝。（3）地基处理不均匀导致出现裂缝，地基可以将房屋本身的重量和承载的负荷转移到地基上，在顶部荷载下，地基受的力以一定的角度分布。深度越大，扩散区域就越大。在相同深度处，平均位置应力最大并且两侧逐渐减小。此外，土壤本身是不均匀的，房屋的应力分布本质上是不均匀的，这可能导致房屋不均匀填充，导致建筑物墙壁裂缝。如果不进行平衡发展，在加固工作期间进行积极有效的操作，墙壁中的裂缝就会变得更加严重，并且竖直墙壁很可能会倾斜。
　　3  建筑结构设计中控制裂缝的措施
　　3.1  建立科学、合理地建筑结构设计理念
　　建筑工程中混凝土的结构设计中最为关键的就是整个混凝土的设计，建立科学合理有效的混凝土设计概念，可以避免整个建筑各个部分出现不必要的矛盾。与此同时，还能够计算出整个建筑混凝土能承受的实际荷载极限值，不仅能够满足规范要求的抗裂要求，还能科学地节约建筑成本。为了能正确建立建筑结构设计概念，要从以下两方面着手：对建筑工程进行实地考察，收集现场相关的有效数据;通过相关的计算软件对数据进行验算核对。设计人员在这个阶段要综合分析多方面因素，如建筑结构配筋、变形验算以及结构力的分析。除此以外，在建筑工程施工现场，现场工作人员要加强施工监管，要求技术人员严格按照设计施工图进行规范施工，通过研究分析施工图纸，预估施工阶段可能出现的构建部位以及容易出现裂缝问题的施工环节，有效把控，在加快施工进度的同时确保施工设计质量。
　　3.2  施工阶段措施
　　（1）严格控制混凝土材料质量、配合比，合理选用外加剂;（2）根据后浇带的设置，混凝土分区段浇灌，在各区段内须连续浇灌，浇灌间隔时间不得超过混凝土的初凝时间。尽量控制主体混凝土浇灌时间及温度，严格控制后浇带浇灌时间及温度;（3）混凝土不得漏振，欠振和过振，混凝土终凝前，须采用抹面机械或人工多次抹压。混凝土表面抹压后，根据温度的变化，采取有效的养护措施，确保混凝土达到设计要求。
　　3.3  防止温度应力裂缝的措施
　　在温度应力裂缝中，建筑物顶部和底部的内外纵壁上的斜裂缝是相对频繁且具有代表性的。预防措施主要包括以下内容：（1）在治理裂缝工作的实施中，预防应该是主要方面：规划和选材。施工应根据实际情况进行，并进行全面规划。应根据施工项目所在的区域选择屋面保温层，以充分保证保温层的施工质量，以减少屋顶与屋面之间的温差。进行砌筑并避免温差过大，防止结构扩张和收缩的出现。同时，伸缩缝应按照有关要求和规定进行布置和设计，以进一步减弱因温度变化引起的墙体变形。（2）在施工过程中，除了要进行较长的凝固时间外，在选择水泥时应该存在较低程度的水化热。将水泥施加到其温度时应小心。且在混凝土搅拌过程中，在炎热的夏季天气应使用低温水混合。一旦混凝土达到初始强度，应严格控制水分和温度固化条件，以确保充分保证混凝土表面的温度和湿度，并完全避免表面裂缝的形成。当加入混合物时，应合理控制剂量。
　　3.4  完善建筑平面设计
　　在建筑设计阶段，要严格按照建筑平面布置适宜的原则，避免建筑平面出现变形。科学合理地控制建筑房屋的长度，科学地设置后浇带位置，进而有效分离梁、板、墙，减少混凝土产生裂缝，如果建筑房屋的设计要求过长时，可在合理位置设定变形缝;拉梁要设置在平面凹口位置，还需要对其周边混凝土板适当调整板厚，适当加强配筋。如果建筑的主楼高度与裙房在高度方面差异过大，可在合理位置设置沉降缝，避免出现不均匀沉降问题，进而有效减少混凝土裂缝的出现。此外，在建筑外部结构中，对于以下结构部件，如女儿墙、雨棚以及挂板等，要科学设置水平长度，可适当设置伸缩缝。
　　3.5  防止地基不平衡的措施
　　（1）应对建筑工程中的软地板和不平整地基进行处理。在进行设计工作之前，应进行地质勘探，并根据适当的地质报告制作设计图纸。对于一些复杂的地基，在地基开挖工作完成后，应加强基础较弱部分的加工工作。在加强地基基础施工时，应与上层建筑相关联，系统地考虑各个方面，以确定地基结构符合设计要求，并确保系统的效率、成本效益和完整性。在上部结构方面，可以改变建筑物的形状，应用柔性和轻质结构以进一步增强建筑物的整体刚性。（2）建筑物的地基部分应分开，可以分成几个部分，以便进行自由沉降活动，有效地避免裂缝的形成。在确定沉降间隙的宽度时，应按照有关要求和规定进行，以确保其科学性和合理性。同时，应注意确保沉降物不包括在沉降缝中，以免损害建筑物部分的自由沉降。在门槛位置，还应安装钢筋混凝土梁，以避免主干变形和垂直裂缝的形成。
　　4  结语
　　在我国建筑工程中，混凝土是最为常见也最为重要的建筑材。随着我国基础建设工程的不断发展，在未来仍然会是核心建筑材料。因此，混凝土裂缝问题急待解决，有效控制现浇混凝土裂缝问题，能提升整个建筑工程质量，增加建筑物的服役年限。
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