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【摘要】随着社会经济的飞速发展，我国城市化进程不断的加快，建筑行业也随之发展起来，各地城市的建筑数量在不断的增加，在带动人们生活水平提高的同时，人们对建筑工程的质量要求也越来越高。但现今大多数建筑工程在设计和施工等各个环节中不可避免的出现一系列问题，这些问题对建筑工程质量的影响较大，其中出现裂缝的问题比较严重和普遍，也越来越受到人们的关注。针对建筑工程中的裂缝问题，需要及时的分析其原因和特征，以便采取有效的措施及时解决。本文就建筑工程结构设计中裂缝的特点和危害进行研究分析，探讨建筑工程结构设计中裂缝出现的原因，并制定出有效的解决措施，以便提高建筑工程的质量。
【关键词】建筑工程；结构设计；裂缝问题；防控措施
中图分类号：TU204+.2 文献标识码：A
0.引言
建筑工程结构设计中裂缝的出现是建筑工程中比较常见的质量问题，其严重影响到建筑工程的稳定性和抗震性。然而裂缝产生的原因比较多，在建筑工程的设计和施工中都可能会产生裂缝问题，甚至在施工后由于温度和湿度的因素也可能产生裂缝。因此，在建筑设计和施工以及施工后均要对裂缝问题进行预防和控制。如果裂缝比较小，及时的进行修补就可，但裂缝比较大时，不仅对建筑的美观具有一定的影响，还会对人们的生命财产安全具有一定的威胁。尤其是在建筑工程的结构设计中会出现裂缝的问题，在建筑工程结构设计中比较典型的问题就是建筑墙体和楼板的裂缝问题，因此，在建筑工程结构设计的过程中就需要对裂缝产生的原因进行细致的分析，避免在结构设计的过程中出现裂缝[1]。
1.建筑工程结构设计中裂缝的特点
裂缝是建筑工程中常见的质量问题，通过研究发现，大多数裂缝存在一些特有的共同点。其一，大多数的裂缝是随着建筑使用时间的增加而出现的，并随着时间的延长，裂缝也会不断的增加，大多是在裂缝数量上的增加和裂缝长度的加大。其二，大多数建筑工程结构设计中的裂缝宽度保持在一个较稳定的范围内，通常是在小于或等于0.3mm的范围内。裂缝宽度在0.3mm以上的比较少，但其会存在一定的深度。其三，建筑工程结构中的裂缝通常不会单独存在，在一条较大的裂缝周围往往会出现诸多细小的裂缝，这些细小的裂缝在一定的时间范围内不会对墙体产生较大的影响。其四，在建筑中大部分的裂缝都是根据墙体竖向出现的，裂缝会出现中间宽、两头细的现象。横向出现的较少，通常在阳台和屋顶圈梁下会出现横向裂缝，这些裂缝的危害较大[2]。其五，在建筑墙体的两端很少出现裂缝，裂缝大多数出现在墙体的中间部分。另外，墙体裂缝出现的时间大多是在拆模之后，说明裂缝的出现和温度的迅速下降具有一定的关联性。
2.建筑工程结构设计中裂缝的危害
在建筑工程中想要减少安全隐患，就需要重视裂缝问题。裂缝的形成对建筑工程结构的危害是非常大的。首先，裂缝容易使得建筑工程的刚性降低。在建筑过程中，出现的裂缝会使得裂缝截面处的中轴发生变化，会出现不同程度的上移现象。裂缝越严重，对建筑工程带来的危害就越大，建筑工程结构的变形会随着裂缝严重程度的加深而加大，从而就会降低建筑工程结构的整体刚度。另外，建筑工程结构的刚度下降，也会导致在高压力作用下建筑工程结构的疲劳度的下降。其次，抗震能力的下降。裂缝的出现会导致建筑工程整个结构的刚度下降，同时抗震能力也会随之下降。由于当建筑工程结构中的截面出现严重的裂缝的时候，建筑工程的整体结构就会遭到破坏，抗震能力又需要得到截面的支撑，当截面面积减小，抗震能力也会受到影响。因此，裂缝的出现，会使得建筑工程的抗震能力有所下降。最后，建筑工程结构的强度会有所降低。建筑工程整体结构的强度有所下降主要是由于裂缝造成的。建筑工程出现裂缝，就会导致钢筋外露，从而使得混凝土内部受到水和空气的侵蚀，经过长时间的风吹日晒，混凝土就会变质，使得建筑工程结构的强度降低。同时，建筑工程的强度下降也会导致裂缝越来越大。因此，就会降低建筑工程的耐久性，严重影响了建筑工程后期的使用性能，会对建筑工程造成严重的安全隐患[3]。
3.建筑工程结构设计中裂缝产生的原因
其一，由于塑性变形引起的裂缝。由于塑性变形引起的裂缝通常是在混凝土完全硬化之前发生的，混凝土在完全硬化之前是塑性状态的，由于建筑工程上部结构沉降不够匀称，从而造成裂缝的出现。在混凝土的结构中，如果骨料粒径大于标准要求的粒径，或者使用的钢筋材料的直径太大，混凝土表面积加大等，均会引起混凝土水平方向上的收缩能力有所下降。和垂直方向上的收缩能力相比，其水平方向上的收缩能力会极大的减弱。因此，就会使得混凝土表面出现不规则的裂缝，这些裂缝之间的间距会保持在0.3-1.1mm的范围内，并且裂缝会存在一定的深度[4]。
其二，由于温度变化造成的裂缝。这类裂缝的形成大多数由于混凝土在浇筑完成之后，无法将混凝土内部的水泥水化热散发出来，从而使得混凝土内部温度较高，然而混凝土外部和外界接触，表明温度会受到外界的影响，使得表面的散热较快，因此会造成混凝土表面和内部温差较大[5]。表面就会出现拉应力，然而内部就会出现压应力。再加上混凝土浇筑完成不久，抗拉强度不够，使得表面的拉应力大于混凝土自身的抗拉强度，就会造成混凝土表面出现温度裂缝。
其三，由于应力产生的裂缝。应力产生的裂缝主要是由于混凝土结构的渐变收缩引起的，其中结构自身收缩、塑性收缩、干燥收缩和碳化收缩是造成裂缝的比较常见的形式。在建筑工程混凝土浇筑完成过后，在收缩硬化的过程中，由于混凝土内部水分会持续蒸发，使得混凝土自身的体积会逐渐缩小，就会产生收缩现象。在混凝土收缩的过程中，由于会受到支座的限制，使得其无法自由伸展。随着限制的逐渐扩大，就会引起混凝土出现裂缝的现象，裂缝的位置通常会在应力比较集中的地方。另外，由于混凝土的强度没有达到标准要求，就提前拆模或者在混凝土没有完全固结的时候就施加荷载，都会给混凝土结构带来较严重的裂缝。
其四，结构裂缝。现代的建筑施工工艺和水平在不断的提升，在现今的建筑工程中通常会使用现浇楼板，很少会使用预制多孔板，由于现浇楼板的承载力能够满足结构设计的要求，并且其整体性较好，从而使得现浇楼板取代了预制多孔板的地位。在现代建筑工程中使用现浇楼板，就会增大楼板的刚度，使得原有的墙体刚度相对降低，就会在墙体比较薄弱的地方出现裂缝。
4.建筑工程结构设计中裂缝的防控措施
其一，科学合理的设计建筑工程的结构尺寸，并正确选取材料。混凝土出现裂缝有可能会是建筑材料自身变形造成的，也有可能是混凝土自身的温度差异引起的。当混凝土结构尺寸较大的时候，建筑结构会因为建筑材料的变形或者温度差异造成的应力就会加大，比较容易在楼板和墙体的中间产生横向裂缝。根据现代建筑工程中的裂缝进行分析研究，建筑工程结构所承受的应力和裂缝的长度具有非线性的关系。所以，在进行结构设计的过程中，就需要注意规范结构的尺寸，确保结构尺寸规范合理，满足结构设计的标准要求[6]。在建筑工程結构设计的过程中，还需要选择科学合理的设计方案，从而使得建筑结构在实际的施工过程中能够达到整体性强的效果，同时使得建筑结构的刚度分配科学合理，所承受的应力需要均匀明确。在计算配置钢筋的过程中，需要按照国家标准要求进行，有效的减少或避免裂缝的产生。另外，在建筑工程结构设计的过程中，需要选择变形差异比较相近的建筑材料，有效的防止由于建筑材料自身的变形因素而导致结构裂缝的出现。
其二，针对由于温度变化而产生的裂缝的预防控制措施。在建筑工程的结构设计中，首先需要选择建筑平面的布局规划方案和结构受力简单合理的布局方案，在结构的设计过程中，不适合设计过多的凹凸，避免产生集中的温度应力，继而导致裂缝的发生。另外，建筑的长度和高度的比例要符合设计的标准要求，建筑的长度不应超过温度伸缩的最大间距，确保建筑材料的变形可以控制在较小的范围内，从而有效的防止屋面由于温差较大而使得变形较集中，最终导致墙体裂缝的出现。在建筑工程结构的设计过程中，还需要确保具有足够的抗震面积，有效的提高自身抗震的能力。温度裂缝的产生主要是因为墙体本身、屋面板和圈梁的温度变形以及相互之间的温差引起的，其中屋面保温层的效果会对顶层墙体裂缝的产生具有直接影响。因此，针对屋面保温层的设计需要严格按照热工要求进行，在施工手法和保温材料方面均要符合标准要求，并适当的增加保温层的厚度，确保保温层的效果。在设计圈梁的时候，顶层的圈梁尤其是纵向圈梁的高度尽量要小，以便有效的减少墙体和圈梁之间的约束作用，从而降低屋面板变形对墙体产生的水平应力，提高屋顶墙体的强度。
其三，针对现浇混凝土楼板裂缝的控制措施。首先，在建筑工程结构设计的时候，必须要确保混凝土结构的整体刚度符合相关标准要求，有效的避免建筑结构的不均匀沉降，继而引起在混凝土结构内出现拉应力和抗震应力，从而有效的减少结构内部抵抗温度应力的能力。其次，需要在建筑工程的外部墙角处设置放射钢筋，确保在每个墙角放置的钢筋均在七根以上，配筋长度要在2米以上，配筋的范围不得小于楼板跨度的三分之一，各个钢筋之间的距离要确保在10厘米之内。通过使用这种方法，可以有效的满足应力的需求，使得现浇混凝土楼板的裂缝应力和放射钢筋作用的范围相统一，从而有效的减少和控制裂缝的产生。
其四，建筑工程结构设计中使用钢纤维混凝土来控制结构裂缝的出现。需要在钢筋混凝土梁的底部加上适当的钢纤维，使得混凝土和钢纤维能够共同抵抗裂缝的发生，提高钢筋和混凝土梁自身的抗裂能力。在混凝土梁中加入钢纤维，只有当钢纤维的掺入体积率在1.0%至1.5%范围内，并且受拉区的钢纤维混凝土层界面高度达到梁截面高度的三分之一的时候，就能够很好的控制梁体的裂缝。同时，在受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的三分之一时，其弯拉性能接近于全截面的钢纤维混凝土梁。
5.总结
在建筑工程当中，裂缝是比较常见的问题，也是普遍存在的问题，裂缝的出现通常是由多种原因引起的。因此，在建筑工程结构设计的时候，就需要充分考虑到裂缝出现的原因，针对这些原因进行细致的研究，制定出有针对性的解决措施，从而有效的降低裂缝的产生。另外，在建筑工程施工的过程中，也需要注意施工手法和流程，尤其是在混凝土的施工过程中，需要严格按照要求进行，避免墙体裂缝的发生。在建筑材料的选择上，需要选取质量较好，变形程度相同的材料。从而有效的降低建筑工程裂缝的发生率。
【参考文献】
[1]张宇斌，张建政.浅析建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].城市建设理论研究（电子版），2012，18(16)：157-158．
[2]刘倩瑜，尚亚妮，李建峰.浅谈结构设计中的裂缝控制问题[J].陕西建筑，2009，24(17):267-268．
[3]李宏升，胡华可，肖凯奇.试论建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].黑龙江科技信息，2012，28(13)：315-316．
[4]曾诚诚，吴浩宇，李婉霞.建筑工程结构设计中的裂缝问通探究[J].科技向导，2011，31（03）：106-107.
[5]吴湛宇，董庆文，钱多可，等.浅析短肢剪力墙结构及异形柱結构的设计[J].科技风，2010，26(13)：204-205.
[6]薛韬慧，王志刚.试述预应力技术在建筑工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2011，34(13)：132-134.
【关键词】建筑工程；结构设计；裂缝问题；防控措施
中图分类号：TU204+.2 文献标识码：A
0.引言
建筑工程结构设计中裂缝的出现是建筑工程中比较常见的质量问题，其严重影响到建筑工程的稳定性和抗震性。然而裂缝产生的原因比较多，在建筑工程的设计和施工中都可能会产生裂缝问题，甚至在施工后由于温度和湿度的因素也可能产生裂缝。因此，在建筑设计和施工以及施工后均要对裂缝问题进行预防和控制。如果裂缝比较小，及时的进行修补就可，但裂缝比较大时，不仅对建筑的美观具有一定的影响，还会对人们的生命财产安全具有一定的威胁。尤其是在建筑工程的结构设计中会出现裂缝的问题，在建筑工程结构设计中比较典型的问题就是建筑墙体和楼板的裂缝问题，因此，在建筑工程结构设计的过程中就需要对裂缝产生的原因进行细致的分析，避免在结构设计的过程中出现裂缝[1]。
1.建筑工程结构设计中裂缝的特点
裂缝是建筑工程中常见的质量问题，通过研究发现，大多数裂缝存在一些特有的共同点。其一，大多数的裂缝是随着建筑使用时间的增加而出现的，并随着时间的延长，裂缝也会不断的增加，大多是在裂缝数量上的增加和裂缝长度的加大。其二，大多数建筑工程结构设计中的裂缝宽度保持在一个较稳定的范围内，通常是在小于或等于0.3mm的范围内。裂缝宽度在0.3mm以上的比较少，但其会存在一定的深度。其三，建筑工程结构中的裂缝通常不会单独存在，在一条较大的裂缝周围往往会出现诸多细小的裂缝，这些细小的裂缝在一定的时间范围内不会对墙体产生较大的影响。其四，在建筑中大部分的裂缝都是根据墙体竖向出现的，裂缝会出现中间宽、两头细的现象。横向出现的较少，通常在阳台和屋顶圈梁下会出现横向裂缝，这些裂缝的危害较大[2]。其五，在建筑墙体的两端很少出现裂缝，裂缝大多数出现在墙体的中间部分。另外，墙体裂缝出现的时间大多是在拆模之后，说明裂缝的出现和温度的迅速下降具有一定的关联性。
2.建筑工程结构设计中裂缝的危害
在建筑工程中想要减少安全隐患，就需要重视裂缝问题。裂缝的形成对建筑工程结构的危害是非常大的。首先，裂缝容易使得建筑工程的刚性降低。在建筑过程中，出现的裂缝会使得裂缝截面处的中轴发生变化，会出现不同程度的上移现象。裂缝越严重，对建筑工程带来的危害就越大，建筑工程结构的变形会随着裂缝严重程度的加深而加大，从而就会降低建筑工程结构的整体刚度。另外，建筑工程结构的刚度下降，也会导致在高压力作用下建筑工程结构的疲劳度的下降。其次，抗震能力的下降。裂缝的出现会导致建筑工程整个结构的刚度下降，同时抗震能力也会随之下降。由于当建筑工程结构中的截面出现严重的裂缝的时候，建筑工程的整体结构就会遭到破坏，抗震能力又需要得到截面的支撑，当截面面积减小，抗震能力也会受到影响。因此，裂缝的出现，会使得建筑工程的抗震能力有所下降。最后，建筑工程结构的强度会有所降低。建筑工程整体结构的强度有所下降主要是由于裂缝造成的。建筑工程出现裂缝，就会导致钢筋外露，从而使得混凝土内部受到水和空气的侵蚀，经过长时间的风吹日晒，混凝土就会变质，使得建筑工程结构的强度降低。同时，建筑工程的强度下降也会导致裂缝越来越大。因此，就会降低建筑工程的耐久性，严重影响了建筑工程后期的使用性能，会对建筑工程造成严重的安全隐患[3]。
3.建筑工程结构设计中裂缝产生的原因
其一，由于塑性变形引起的裂缝。由于塑性变形引起的裂缝通常是在混凝土完全硬化之前发生的，混凝土在完全硬化之前是塑性状态的，由于建筑工程上部结构沉降不够匀称，从而造成裂缝的出现。在混凝土的结构中，如果骨料粒径大于标准要求的粒径，或者使用的钢筋材料的直径太大，混凝土表面积加大等，均会引起混凝土水平方向上的收缩能力有所下降。和垂直方向上的收缩能力相比，其水平方向上的收缩能力会极大的减弱。因此，就会使得混凝土表面出现不规则的裂缝，这些裂缝之间的间距会保持在0.3-1.1mm的范围内，并且裂缝会存在一定的深度[4]。
其二，由于温度变化造成的裂缝。这类裂缝的形成大多数由于混凝土在浇筑完成之后，无法将混凝土内部的水泥水化热散发出来，从而使得混凝土内部温度较高，然而混凝土外部和外界接触，表明温度会受到外界的影响，使得表面的散热较快，因此会造成混凝土表面和内部温差较大[5]。表面就会出现拉应力，然而内部就会出现压应力。再加上混凝土浇筑完成不久，抗拉强度不够，使得表面的拉应力大于混凝土自身的抗拉强度，就会造成混凝土表面出现温度裂缝。
其三，由于应力产生的裂缝。应力产生的裂缝主要是由于混凝土结构的渐变收缩引起的，其中结构自身收缩、塑性收缩、干燥收缩和碳化收缩是造成裂缝的比较常见的形式。在建筑工程混凝土浇筑完成过后，在收缩硬化的过程中，由于混凝土内部水分会持续蒸发，使得混凝土自身的体积会逐渐缩小，就会产生收缩现象。在混凝土收缩的过程中，由于会受到支座的限制，使得其无法自由伸展。随着限制的逐渐扩大，就会引起混凝土出现裂缝的现象，裂缝的位置通常会在应力比较集中的地方。另外，由于混凝土的强度没有达到标准要求，就提前拆模或者在混凝土没有完全固结的时候就施加荷载，都会给混凝土结构带来较严重的裂缝。
其四，结构裂缝。现代的建筑施工工艺和水平在不断的提升，在现今的建筑工程中通常会使用现浇楼板，很少会使用预制多孔板，由于现浇楼板的承载力能够满足结构设计的要求，并且其整体性较好，从而使得现浇楼板取代了预制多孔板的地位。在现代建筑工程中使用现浇楼板，就会增大楼板的刚度，使得原有的墙体刚度相对降低，就会在墙体比较薄弱的地方出现裂缝。
4.建筑工程结构设计中裂缝的防控措施
其一，科学合理的设计建筑工程的结构尺寸，并正确选取材料。混凝土出现裂缝有可能会是建筑材料自身变形造成的，也有可能是混凝土自身的温度差异引起的。当混凝土结构尺寸较大的时候，建筑结构会因为建筑材料的变形或者温度差异造成的应力就会加大，比较容易在楼板和墙体的中间产生横向裂缝。根据现代建筑工程中的裂缝进行分析研究，建筑工程结构所承受的应力和裂缝的长度具有非线性的关系。所以，在进行结构设计的过程中，就需要注意规范结构的尺寸，确保结构尺寸规范合理，满足结构设计的标准要求[6]。在建筑工程結构设计的过程中，还需要选择科学合理的设计方案，从而使得建筑结构在实际的施工过程中能够达到整体性强的效果，同时使得建筑结构的刚度分配科学合理，所承受的应力需要均匀明确。在计算配置钢筋的过程中，需要按照国家标准要求进行，有效的减少或避免裂缝的产生。另外，在建筑工程结构设计的过程中，需要选择变形差异比较相近的建筑材料，有效的防止由于建筑材料自身的变形因素而导致结构裂缝的出现。
其二，针对由于温度变化而产生的裂缝的预防控制措施。在建筑工程的结构设计中，首先需要选择建筑平面的布局规划方案和结构受力简单合理的布局方案，在结构的设计过程中，不适合设计过多的凹凸，避免产生集中的温度应力，继而导致裂缝的发生。另外，建筑的长度和高度的比例要符合设计的标准要求，建筑的长度不应超过温度伸缩的最大间距，确保建筑材料的变形可以控制在较小的范围内，从而有效的防止屋面由于温差较大而使得变形较集中，最终导致墙体裂缝的出现。在建筑工程结构的设计过程中，还需要确保具有足够的抗震面积，有效的提高自身抗震的能力。温度裂缝的产生主要是因为墙体本身、屋面板和圈梁的温度变形以及相互之间的温差引起的，其中屋面保温层的效果会对顶层墙体裂缝的产生具有直接影响。因此，针对屋面保温层的设计需要严格按照热工要求进行，在施工手法和保温材料方面均要符合标准要求，并适当的增加保温层的厚度，确保保温层的效果。在设计圈梁的时候，顶层的圈梁尤其是纵向圈梁的高度尽量要小，以便有效的减少墙体和圈梁之间的约束作用，从而降低屋面板变形对墙体产生的水平应力，提高屋顶墙体的强度。
其三，针对现浇混凝土楼板裂缝的控制措施。首先，在建筑工程结构设计的时候，必须要确保混凝土结构的整体刚度符合相关标准要求，有效的避免建筑结构的不均匀沉降，继而引起在混凝土结构内出现拉应力和抗震应力，从而有效的减少结构内部抵抗温度应力的能力。其次，需要在建筑工程的外部墙角处设置放射钢筋，确保在每个墙角放置的钢筋均在七根以上，配筋长度要在2米以上，配筋的范围不得小于楼板跨度的三分之一，各个钢筋之间的距离要确保在10厘米之内。通过使用这种方法，可以有效的满足应力的需求，使得现浇混凝土楼板的裂缝应力和放射钢筋作用的范围相统一，从而有效的减少和控制裂缝的产生。
其四，建筑工程结构设计中使用钢纤维混凝土来控制结构裂缝的出现。需要在钢筋混凝土梁的底部加上适当的钢纤维，使得混凝土和钢纤维能够共同抵抗裂缝的发生，提高钢筋和混凝土梁自身的抗裂能力。在混凝土梁中加入钢纤维，只有当钢纤维的掺入体积率在1.0%至1.5%范围内，并且受拉区的钢纤维混凝土层界面高度达到梁截面高度的三分之一的时候，就能够很好的控制梁体的裂缝。同时，在受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的三分之一时，其弯拉性能接近于全截面的钢纤维混凝土梁。
5.总结
在建筑工程当中，裂缝是比较常见的问题，也是普遍存在的问题，裂缝的出现通常是由多种原因引起的。因此，在建筑工程结构设计的时候，就需要充分考虑到裂缝出现的原因，针对这些原因进行细致的研究，制定出有针对性的解决措施，从而有效的降低裂缝的产生。另外，在建筑工程施工的过程中，也需要注意施工手法和流程，尤其是在混凝土的施工过程中，需要严格按照要求进行，避免墙体裂缝的发生。在建筑材料的选择上，需要选取质量较好，变形程度相同的材料。从而有效的降低建筑工程裂缝的发生率。
【参考文献】
[1]张宇斌，张建政.浅析建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].城市建设理论研究（电子版），2012，18(16)：157-158．
[2]刘倩瑜，尚亚妮，李建峰.浅谈结构设计中的裂缝控制问题[J].陕西建筑，2009，24(17):267-268．
[3]李宏升，胡华可，肖凯奇.试论建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].黑龙江科技信息，2012，28(13)：315-316．
[4]曾诚诚，吴浩宇，李婉霞.建筑工程结构设计中的裂缝问通探究[J].科技向导，2011，31（03）：106-107.
[5]吴湛宇，董庆文，钱多可，等.浅析短肢剪力墙结构及异形柱結构的设计[J].科技风，2010，26(13)：204-205.
[6]薛韬慧，王志刚.试述预应力技术在建筑工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2011，34(13)：132-134.