建筑工程结构设计中的裂缝问题探讨

　　马佳伟

　　身份证号码：652826199203133219

　　摘要：在我国城市持续化发展的背景下，建筑工程项目数量以及规模得到了明显提升，工程结构设计作为建筑工程的核心环节，如果在设计过程中出现问题就会影响建筑工程的应用效能。根据研究发现，目前我国工程结构在实际设计过程中裂缝问题发生频率较高，一旦出现裂缝就会影响工程的安全性及稳定性。所以建筑企业需要对其引起重视，优化传统设计体系，着重关注裂缝问题，降低裂缝出现的概率，延长建筑工程的使用寿命。

　　关键词：建筑工程；结构设计；裂缝问题；探讨

　　引言

　　混凝土作为建筑工程中最为广泛且常见的建筑原材料，具有很强的粘结力和刚度，对保证建筑物的稳定性和安全性起着关键性的作用。混凝土质量是建筑质量和安全的关键，一旦混凝土质量受到影响，后期就会出现混凝土裂缝。如果不及时处理，严重时会发生坍塌，威胁到人们的安全。面对工程结构施工中的各种难度，工程师必须掌握混凝土的质量，以避免混凝土裂缝。为此，必须清楚地了解混凝土裂缝的原因，以便更好地预防裂缝。本文主要分析了混凝土裂缝产生的原因和对策，以促进我国建筑业的可持续发展。

　　1 建筑工程结构设计中裂缝出现的具体因素

　　1.1 温度因素

　　逐渐改变外部环境温度，将会提高大体积混凝土裂缝问题的发生率。因为水泥化热和浇筑温度以及结构散热等因素的综合影响，将会改变混凝土内部变化。逐渐提高外界温度之后，也会随之提高混凝土内部温度，如果二者其中一种温度突然发生变化，将会增大温度差，从而产生温度应力，引发混凝土裂缝问题。如果外界温度较高，将会加快干缩混凝土，从而引发混凝土裂缝。

　　1.2 塑性收缩因素

　　塑性状态通常产生于混凝土浇筑之后，这一过程中混凝土表面水分的快速蒸发很容易引起裂缝。这一类型裂缝其深度相对较浅并且形状缺乏规范性。塑性收缩的产生主要是由于混凝土浇筑后其表面并未完全被覆盖，进而导致表面水分快速蒸发所引起的混凝土急剧收缩，进而造成开裂。

　　1.3 基础设计不合理，基础不均匀沉降引发的裂缝

　　在建筑工程施工建设前期，需要实地勘查施工现场，掌握了解地质条件、水文条件、地下水状况、地下构筑物、交通条件等，在此基础上合理选择建设项目选址位置，科学设计建筑基础、建筑物结构构造、结构布置，必要情况下还需要合理处理基础部分的软土地基，这样才能提高地基基础承载力和稳定性，确保地基基础持力层分布均匀，减少基础不均匀沉降现象的发生，消除混凝土裂缝病害隐患。就实际情况而言，建筑工程基础设计不合理，部分建筑工程项目选址位置的地质情况缺乏良好性，地基承载力有待进一步增强，而且基础持力层分布缺乏均匀性，最终出现建筑工程基础不均匀沉降问题。当出现地基基础不均匀沉降，附加应力和应变就会作用在建筑结构内部，一旦附加应力和应变远在构件承载力之上，就会剪切破坏混凝土构件，导致混凝土结构出现不同程度、大小的裂缝，不仅影响建筑物的外观和使用功能，还会拉低建筑物的安全性能，造成一系列严重后果。

　　2 建筑工程结构设计中裂缝控制措施

　　2.1 开展合理设计，控制楼板裂缝

　　就目前而言，我国建筑工程在实际修建过程中会应用很多建筑材料，不同建筑材料的综合性能都具有一定差异，如温度适应能力、形变能力。如果差异过大就会导致结构发生裂缝，影响混凝土的应用效能。所以在实际作业过程中，建筑企业需要开展合理设计，让结构尺寸以及材料均符合工程设计需求，切实提高建筑工程的应用效能。首先，建筑企业需要明确尺寸与裂缝之间的关系，当混凝土结构尺寸越大，所产生的温度应力也会逐渐变大，所以尺寸越大的结构越容易出现形状改变，进而发生形变裂缝。因此，在实际设计过程中，建筑企业要做好尺寸控制，让结构符合工程修建需求，避免尺寸过大导致裂缝现象出现。在实际部署过程中也要做好前期调研，了解结构的整体刚度，根据刚度开展合理分配，进而让每一个结构都能承受相同数值的压力。在实际设计过程中，设计人员要做好前期调研，了解建筑结构的特性，合理开展钢筋配备，严格按照设计需求计算配备数量，进而避免结构设计缺乏合理性，出现结构裂缝。同时，在选材过程中，建筑企业也需要结合各类因素开展综合考虑，例如建筑工程外部温度、内部功能需求，尽量选择性能良好的材料，让各材料之间的变形差异以及温度差异均处于同一范围以内，避免材料之间的差异过大导致材料出现变形，影响结构的稳定性。此外，建筑企业还要控制楼板裂缝，尤其是在混凝土现浇过程中，建筑企业必须严格按照工程标准，合理设计结构的整体强度。如果在施工过程中发现结构出现质量问题，如不均匀沉降，就要及时停止作业进行处理，必要时可以进行重新设计，避免内部出现各种应力导致混凝土内部性能下降，影响混凝土的温度以及抗拉能力。在外墙墙角设计过程中，设计人员应该合理放置相应的钢筋，明确钢筋的放置数量，确保长度以及范围均符合设计需求。在实际部署过程中，设计人员要让每一个钢筋之间的距离都处于合理范围，通常情况下距离不能超过100 厘米。设计人员在外墙墙角布置相应钢筋，能够大幅度提高结构的整体应力，让应力范围以及作用范围均能保持一致，进而减少结构出现变形的概率，从根源上降低裂缝现象。

　　2.2 配合比设计

　　原材料的配比及质量直接决定了混凝土的质量，因此，施工技术人员应高度重视并积极寻求合理的配合比设计。细致地分析材料的搭配数量、价格、型号、性能、质量等因素，以实现质量的前提下，尽量降低工程造价。此外，严格控制原材料质量也是保证工程质量的有效措施。特别是要对原材料进行全面地分析，从根本上保证项目质量。施工单位应根据施工温度和结构所承受的荷载等因素，合理选择原材料和外加剂的种类，通过调整粉煤灰掺量比例、适当增加骨料粒径、掺量等措施，防止热胀冷缩和混凝土裂缝等问题，优化级配和混凝土配合比等。

　　2.3 控制混凝土施工温度

　　温度是诱发混凝土裂缝的关键因素，所以混凝土施工过程中，科学控制温度极为必要。若混凝土施工温度过高，则可以在早上或晚上展开施工。对于仓库当中所保管的混凝土，要及时展开降温处理，如可以通过集料、加冰等形式进行降温，确保其温度低于28℃。混凝土作业期间，若混凝温度相对较高，则需要及时在骨料设备中加入相应的添加剂，施工期间对干硬混凝土加以应用，将混凝土当中水泥含量降到最低。在对混凝土所进行的混合中，要依照温度情况喷洒水，这样一来不仅可以实现砂石冷却，同时还可以实现降低浇筑混凝土温度的目标。由于温度差异会对混凝土施工产生一定影响，对此相关施工企业需要将温度控制工作落到实处。混凝土施工过程中，需要尽可能对高温以及低温等极端天气进行避免，如果有必要可以应用冷却模板控制混凝土裂缝。冬季混凝土浇筑期间要将其浇灌振捣工作落到实处，并对温度差进行合理控制，降低温度应力风险。

　　结语

　　总而言之，如今我国建筑工程正处于持续发展阶段，为了保证工程的安全性以及稳定性，建筑企业在开展工程结构设计时要加大分析力度，了解各类结构裂缝出现的具体机制，合理制定解决措施，切实提高裂缝控制水平，让结构更加合理、科学，保证我国建筑行业的持续发展。

　　参考文献：

　　[1]王洪涛.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与对策探究[J].工程技术：引文版，00115-00115.

　　[2]饶平龙.探究建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与对策[J].建筑工程技术与设计，2017.