建筑結構設計裂縫形成原因及措施

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［摘要］本文闡明了建構設計當中形成裂縫各方面原因，深入研究并探討了建構設計裂縫各項控制措施，以便于廣達設計者能夠全面了解與把握結構裂縫主要形成因素，通過采取必要的控制措施，全面控制結構裂縫問題，保證建筑結構總體設計品質。

［關鍵詞］建筑；結構設計；裂縫形成；原因；控制措施

1形成原因

1.1溫度應力因素。使用建筑物期間，砼結構受外部環境條件下溫度變化影響，極易形成熱脹冷縮現象，結構變形在受約束作用之后，應力便會形成。如果溫度變形，其受相鄰結構的約束作用，則屬外部約束作用。若梁變形，其會受柱約束作用，樓板變形實際收梁柱約束作用等。溫度變形會因其內部不均勻的熱量所影響，在其內部質點間形成約束作用，即為內部約束作用。這種約束作用，導致溫度變形缺乏自由性，結構溫度的應力超出砼抗拉性強度狀況下，砼結構裂縫問題便會出現。外部約束作用力通常形成在嚴寒或者炎熱地區，內部約束作用力則通常形成在日溫差相對較大一些山區。1.2材料選擇因素。建材正確選用，對建筑裂縫問題可起到避免作用，形成建筑裂縫因素極具復雜性，濕度、溫度、環境條件等均會對建工質量好壞與否產生直接影響，建材控制，對于裂縫控制可起到防范的作用，以伸縮性、塑限性、環境、溫度等為主視角來分析，建材選用，對于建筑裂縫預防作用較為突出，可保證總工程質量。1.3砼水化熱因素。現階段砼現澆施工操作期間，會加入一定量旱強劑、緩凝劑等各種添加劑，致使砼硬化期間水化熱，其在早期/后期大量采集與釋放，促使砼迅速膨脹之后冷卻干縮，砼便會形成不規則的裂縫狀況。針對較厚、較大體積砼澆筑施工操作期間，有澆筑成型的時間往往存在著差異性，導致砼內部的水化熱出現不均勻性釋放情況，以至于其內部收縮與膨脹不一致，相互制約影響下裂縫必然形成。1.4結構變形因素。結構設計期間，時常不會注意到把剛度較大差異性結構均設到一起，促使協同變形出現，較大剛度結構會拉壞小剛度結構，如框支架、預應力梁等較大高度及梁變形狀況，常將梁受壓區域側邊的樓板帶動著變形，以至于砼結構裂縫狀況出現。1.5結構受力因素。由于設計不夠完善化，不到位的施工操作，導致結構一些部位較為薄弱，存在著缺陷問題。在結構受力期間，應力會過于集中，以至于開裂情況出現。若樓板內部暗埋線管促使結構厚度減小，則線管下方會由于施工不夠到位未形成較為密實的砼，促使板跨中的暗埋管線板底部有開裂情況出現。1.6地基變形因素基礎設計期間，針對軟塑及可塑地基，需滿足建筑物承載需求，短期內使用不可存在沉降問題。但經長期間使用，軟基脫水逐漸固結，建筑物便會有不均勻的沉降現象出血性，以至于形成了裂縫。部分建筑地基需經換填處理，長時間填土固結的變形狀況下，不均勻的沉降現象，會促使上部砼結構有開裂情況出現。

2控制措施

2.1注重保溫隔熱。為防止砼結構由于溫度應力因素所影響有裂縫狀況出現，不僅需在做砼養護期間，借助澆水、覆蓋等措施維持砼均勻的散熱狀態，還需注重保溫隔熱，設計期間還需設計外部墻體隔熱層、屋面的保溫層等，防止日常使用期間溫度應力會影響到砼結構。2.2提升建構設計的科學合理性。建材有著變形差異性，設計者對于建材實際尺寸設計需保證結構尺寸合理且科學的選擇，制定并主要完善總體設計方案，防止結構的裂縫狀況出現，建構設計期間，還需充分結合具體施工狀況及各項需求，科學制定防結構裂縫設計方案，便于提升建構設計的科學合理性，保證建筑工程總體建設質量。2.3注重變形縫、后澆帶、加強帶的合理選擇及設置。2.3.1設變形縫。砼結構裂縫實際控制期間，可通過設變形縫該項控制措施，如沉降縫、伸縮縫等，把結構合理劃分成為自由獨立的變形結構若干單體，以便于防止結構溫度的應力及收縮應力出現較大的情況，還有基礎出現不均勻的沉降等一系列問題狀況。實操期間，變形縫設置往往會受建筑物實際使用功能所限制，如設伸縮縫期間，因建筑物實際使用功能不可設置或者不能夠分割。2.3.2設砼后澆帶。后澆帶，能夠解決無法設變形縫這一方面問題，它通常會設計在樓層結構較小建立位置留置1m寬度梁板砼，相鄰砼澆筑完畢后處于一定時間之后，才可用微膨脹的砼實施澆筑處理。設后澆帶，可解決不適合設伸縮縫的砼結構，還要澆筑及固化期間伸縮變形等復雜狀況。設后澆帶，可將建筑之前固結的敏感性土質中沉降差問題處理好。但后澆帶并不能夠解決其后期具體使用方面的問題，砼溫度變形及結構出現不均勻的沉降裂縫所致的裂縫狀況等。2.3.3設加強帶。由于后澆帶實際施工周期相對較長，且還會對工期與后期施工工序產生直接影響。因而，為能縮短砼施工的工期，常用加強帶來替代上述所提到的后澆帶開展施工操作，以下為具體措施：把適量膨脹劑均添加至砼當中，確保砼有膨脹現象出現，內部有預應力形成。該預應力能夠抵消溫度的應力作用，避免砼結構有裂縫狀況出現。加強帶當中膨脹劑實際產量若控制不當，則所產生預應力會出現過小或者過大的情況，促使砼結構有裂縫情況出現。因加強帶要求整層樓板砼均摻入適量膨脹劑，促使工程成本倍增。那么，可以說變形縫、后澆帶、加強帶均有著各自的設置優勢及劣勢，在具有選擇及設置方面，還需設計者結合實際工況及需求，予以合理選擇及設置，以確保變形縫、后澆帶、加強帶實際設置效能能夠得以實現。

3結語

綜上所述，促使建構設計出現裂縫問題的因素眾多，大致可歸集為溫度應力、材料選擇、砼水化熱、砼水化熱、結構變形與受力、地基變形這些因素。那么，為了能夠在今后更好地控制結構裂縫，不僅要采取各項控制措施，還需做到具體問題具體分析，把握裂縫形成具體因素，結合實際工況，不斷優化及完善設計方案與措施，有效控制建構裂縫，盡最大限度防止這一問題狀況出現，保證建構設計總體質量。

參考文獻

[1]莫彪.建筑結構設計中裂縫形成的原因及控制措施[J].建筑工程技術與設計，2017，30（14）：178-179.

作者:何文斌 單位:廣東鴻宇建筑與工程設計顧問有限公司