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摘要：建筑结构裂缝作为一种比较常见的质量问题，多存在于建筑结构墙体的表面，这不但影响了建筑物的美观，更加威胁到了建筑结构的使用性能与安全性能。正常使用情况下建筑结构中细小的裂缝不会危及到人们的生命安全，但一旦遇到地震，在地震荷载的作用下，往往容易对建筑物造成破损，影响建筑结构的稳固性，严重威胁用户的使用安全。本文混凝土裂缝产生的原因分析进行了分析，提出了防治建筑结构设计裂缝的有效措施。
关键词：建筑；结构设计；裂缝；原因；措施
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人民的生命。
一、混凝土裂缝产生的原因分析
1、 由塑性变形引发的裂缝
这种类型的裂缝一般出现在混凝土硬化前，形成原因是混凝土在硬化前本身处于塑性状态，由于上部结构的均匀沉降受到一定限制，致使结构出现裂缝。在混凝土结构当中，若骨料的粒径过大或钢筋的直径过粗以及混凝土的表面积加大时，均会导致混凝土的水平收缩较之垂直方向的收缩更加困难，进而形成不规则的裂缝，这些裂缝的表现形式为互相平行，裂缝之间的间距一般为0.3～1.0mm 左右，同时裂缝本身存在一定的深度。
2、 结构裂缝
虽然一些现浇楼板的承载力均可以满足基本的设计要求的，但是当预制多孔板改成现浇板以后，就会造成整个墙体的刚度逐渐增大，使老板的刚度也相对减弱。因此，在一些截面突变处或者薄弱的部位就很容易出现裂缝。例如在墙角应力集中地方的45°斜裂缝和板端负弯矩较大处都存在板面裂缝。
3、 由温度应力导致的裂缝
温度应力的裂缝所产生的主要原因是混凝土在浇筑之后，所聚积在内部的水泥水化热不容易散发，这就造成整个混凝土所产生的内部温度较高，然而由于混凝土表面的温度散热的比较快，这就会造成内外的温差较大，使得混凝土内部产生压应力，而混凝土的表面出现拉应力。因此，如果在混凝土的表面附近存在较大程度的温度梯度，就会出现较大的表面拉应力，然而这个时候混凝土的龄期较短，这也就使得抗拉轻度变低，一旦因为温差所产生的表面拉应力超过了混凝土的极限抗拉强度，这必然导致混凝土的表面出现裂缝。
4、 应力裂缝
形成此类裂缝的主要原因是混凝土结构收缩徐变造成的。其中较为常见的裂缝形式包括结构自身收缩、干燥收缩、塑性收缩以及炭化收缩。混凝土结构在浇筑完成之后，其将会进入硬化过程，在这一过程中，由于混凝土内部的水分不断蒸发，从而使混凝土的体积逐渐缩小，进而产生收缩，混凝土在收缩时由于受到支座的约束，无法自由伸展，当约束应力达到一定程度时，势必会导致现浇的混凝土板开裂，开裂的位置一般都出现在应力较为集中的地方。此外，若混凝土未达到一定强度时便过早的拆模或是混凝土未完全凝固时便在其上施加荷载，也都会导致混凝土出现裂缝。
二、建筑结构设计防治裂缝的有效措施
1、平面布置
设计建筑平面时要保持规则状态，防止平面出现异常变化。当平面出现凹口时，则要对凹口处边缘添设拉梁，凹口周边的楼板要增大厚度且添设配筋。对房屋长度的控制要严格按照标准进行，当长度超出标准范围且超出较小时，可对中部设置收缩后浇带。后浇带之间的距离在30 m，位置在梁和楼板的1 /3 跨处，宽度在900 mm 左右。在房屋长度超出标准范围且超出较大时，则要添加变形缝。若建筑物裙房和主楼之间的高差值较大，则需要对中间部位设置沉降缝或后浇带，以此缩小由基础沉降造成的裂缝。
针对外露的相关构件，在水平长度大于12 m 后要添加伸缩缝，间距需小于12 m，如：掛板、栏板、檐口、雨篷等。若房屋长度超过40 m 时，则需在楼板中部添加后浇带，以此降低混凝土收缩应力及温度影响。
2、混凝土强度等级的设计
由于高强度等级混凝土的应用越来越广泛，可供实际应用的混凝土强度等级也越来越高，这就为设计人员减少结构柱墙的尺寸，增加建筑平面的有效使用面积提供了越来越大的空间。但是，随着混凝土强度等级的提高也使混凝土中水泥的用量大大增加，大量的研究和实验表明“水泥用量越大，含水量越高，则混凝土收缩变形越大”，这就意味着, 混凝土收缩开裂的可能性也越大。特别是泵送混凝土， C20-C60 泵送混凝土水泥用量一般达350 kg/ m3-600 kg/ m3。水泥在水化过程中会产生大量的热量，每克水泥大约放出502 J 的热量, 如果以水泥用量350 kg/ m3-600 kg / m3 来计算，每立方米混凝土将放出175. 7 kJ~ 301. 2 kJ的热量，温差产生温度应力，温度越大, 温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力( 包括混凝土抗拉强度) 时，就会使混凝土产生早期裂缝。据实验研究，每立方米混凝土的水泥用量增减10 kg，混凝土水化使混凝土的温度相应升高或降低1℃ 。可见，降低水泥用量对于解决混凝土裂缝确实可以起到非常重要的作用。国内某大城市已经出台了一份《控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则》 ，其中对楼板混凝土强度等级的建议为现浇楼板强度等级不宜大于C300 。然而， 在实际工作中，设计人员往往按“梁板混凝土强度等级不宜与柱相差两级以上”的原则， 在提高柱墙混凝土强度等级时，往往把梁板混凝土强度等级也随着柱墙设计得很大，从上面的分析可知这样做实际上对建筑物的抗裂是很不利的。而且, 提高混凝土强度等级对梁板等以受弯为主的构件在受力上帮助不大，增加的水泥用量只能是白白地浪费了。经过多年的施工实践，目前在处理现浇混凝土柱与梁板强度等级不同时，施工上已经有了成熟又有效的工艺，所以，这就要求设计人员在实际的设计工作中，慎重地选择混凝土强度等级， 使设计既经济又安全。
3、 配筋设计
适当的提高构件的配筋率，对控制构件的裂缝宽度很有效。在GB 50010-2011 混凝土结构设计规范中，对受拉钢筋的最小配筋率作出了明确规定: 0． 2 和45ft /fy中的较大值。对梁和板等不同构件，规范对其配筋率和钢筋间距都有明确规定，对板的受力钢筋的配置，宜选用直径较小间距较密为原则，这样可以相对减小构件裂缝。所以严格按规范的规定进行构造配筋和设置间距( 包括受力和构造配筋) ，对混凝土结构的裂缝控制起至关重要的作用。
建筑的屋面传热系数宜不大于1． 0 W/( m2·K) ，屋面板的结构配筋宜采用双层双向配筋，对板面无负筋的区域，可以将板的支座负筋拉通，也可以在板无负筋的区域配置双向钢筋网，与板负筋搭接。
四边嵌固的现浇楼板，板的收缩受双向约束，宜在板的四大角产生45°的裂缝，中部产生贯穿裂缝，在房屋屋面板阴阳角变形应力集中的地方，宜增设双层双向间距100 mm 的配筋，其范围为板跨度的1 /4，或增设5Φ10 mm 放射钢筋。
总之，在实际工程结构中，砼出现裂缝是—个普遍性的现象，也是长期令技术人员困扰的—个复杂的技术难题。裂缝在大多工程中虽然不可避免，但却可以控制。只要在设计过程中针对各影响因素考虑全面、细致，严格遵守设计规范，一定能把裂缝控制在设计所要求的范围内。
参考文献：
[1] 张芳. 建筑工程混凝土裂缝问题探讨[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(24)
[2] 梁敬华. 建筑工程质量监督及其控制措施探讨[J]. 科技信息, 2011,(21)
[3] 刘晓琼, 张辉. 建筑工程中屋面防水施工质量控制探究[J]. 科技创业月刊, 2011,(10)
[4] 丁伟, 李明. 浅谈钢筋混凝土结构的裂缝控制[J]. 民营科技, 2011,(08)
关键词：建筑；结构设计；裂缝；原因；措施
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题，硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝，由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响建筑物的外观、使用寿命，严重者将会威胁到人民的生命。
一、混凝土裂缝产生的原因分析
1、 由塑性变形引发的裂缝
这种类型的裂缝一般出现在混凝土硬化前，形成原因是混凝土在硬化前本身处于塑性状态，由于上部结构的均匀沉降受到一定限制，致使结构出现裂缝。在混凝土结构当中，若骨料的粒径过大或钢筋的直径过粗以及混凝土的表面积加大时，均会导致混凝土的水平收缩较之垂直方向的收缩更加困难，进而形成不规则的裂缝，这些裂缝的表现形式为互相平行，裂缝之间的间距一般为0.3～1.0mm 左右，同时裂缝本身存在一定的深度。
2、 结构裂缝
虽然一些现浇楼板的承载力均可以满足基本的设计要求的，但是当预制多孔板改成现浇板以后，就会造成整个墙体的刚度逐渐增大，使老板的刚度也相对减弱。因此，在一些截面突变处或者薄弱的部位就很容易出现裂缝。例如在墙角应力集中地方的45°斜裂缝和板端负弯矩较大处都存在板面裂缝。
3、 由温度应力导致的裂缝
温度应力的裂缝所产生的主要原因是混凝土在浇筑之后，所聚积在内部的水泥水化热不容易散发，这就造成整个混凝土所产生的内部温度较高，然而由于混凝土表面的温度散热的比较快，这就会造成内外的温差较大，使得混凝土内部产生压应力，而混凝土的表面出现拉应力。因此，如果在混凝土的表面附近存在较大程度的温度梯度，就会出现较大的表面拉应力，然而这个时候混凝土的龄期较短，这也就使得抗拉轻度变低，一旦因为温差所产生的表面拉应力超过了混凝土的极限抗拉强度，这必然导致混凝土的表面出现裂缝。
4、 应力裂缝
形成此类裂缝的主要原因是混凝土结构收缩徐变造成的。其中较为常见的裂缝形式包括结构自身收缩、干燥收缩、塑性收缩以及炭化收缩。混凝土结构在浇筑完成之后，其将会进入硬化过程，在这一过程中，由于混凝土内部的水分不断蒸发，从而使混凝土的体积逐渐缩小，进而产生收缩，混凝土在收缩时由于受到支座的约束，无法自由伸展，当约束应力达到一定程度时，势必会导致现浇的混凝土板开裂，开裂的位置一般都出现在应力较为集中的地方。此外，若混凝土未达到一定强度时便过早的拆模或是混凝土未完全凝固时便在其上施加荷载，也都会导致混凝土出现裂缝。
二、建筑结构设计防治裂缝的有效措施
1、平面布置
设计建筑平面时要保持规则状态，防止平面出现异常变化。当平面出现凹口时，则要对凹口处边缘添设拉梁，凹口周边的楼板要增大厚度且添设配筋。对房屋长度的控制要严格按照标准进行，当长度超出标准范围且超出较小时，可对中部设置收缩后浇带。后浇带之间的距离在30 m，位置在梁和楼板的1 /3 跨处，宽度在900 mm 左右。在房屋长度超出标准范围且超出较大时，则要添加变形缝。若建筑物裙房和主楼之间的高差值较大，则需要对中间部位设置沉降缝或后浇带，以此缩小由基础沉降造成的裂缝。
针对外露的相关构件，在水平长度大于12 m 后要添加伸缩缝，间距需小于12 m，如：掛板、栏板、檐口、雨篷等。若房屋长度超过40 m 时，则需在楼板中部添加后浇带，以此降低混凝土收缩应力及温度影响。
2、混凝土强度等级的设计
由于高强度等级混凝土的应用越来越广泛，可供实际应用的混凝土强度等级也越来越高，这就为设计人员减少结构柱墙的尺寸，增加建筑平面的有效使用面积提供了越来越大的空间。但是，随着混凝土强度等级的提高也使混凝土中水泥的用量大大增加，大量的研究和实验表明“水泥用量越大，含水量越高，则混凝土收缩变形越大”，这就意味着, 混凝土收缩开裂的可能性也越大。特别是泵送混凝土， C20-C60 泵送混凝土水泥用量一般达350 kg/ m3-600 kg/ m3。水泥在水化过程中会产生大量的热量，每克水泥大约放出502 J 的热量, 如果以水泥用量350 kg/ m3-600 kg / m3 来计算，每立方米混凝土将放出175. 7 kJ~ 301. 2 kJ的热量，温差产生温度应力，温度越大, 温度应力也越大。当这种温度应力超过混凝土的内外约束应力( 包括混凝土抗拉强度) 时，就会使混凝土产生早期裂缝。据实验研究，每立方米混凝土的水泥用量增减10 kg，混凝土水化使混凝土的温度相应升高或降低1℃ 。可见，降低水泥用量对于解决混凝土裂缝确实可以起到非常重要的作用。国内某大城市已经出台了一份《控制住宅工程钢筋混凝土现浇楼板裂缝的技术导则》 ，其中对楼板混凝土强度等级的建议为现浇楼板强度等级不宜大于C300 。然而， 在实际工作中，设计人员往往按“梁板混凝土强度等级不宜与柱相差两级以上”的原则， 在提高柱墙混凝土强度等级时，往往把梁板混凝土强度等级也随着柱墙设计得很大，从上面的分析可知这样做实际上对建筑物的抗裂是很不利的。而且, 提高混凝土强度等级对梁板等以受弯为主的构件在受力上帮助不大，增加的水泥用量只能是白白地浪费了。经过多年的施工实践，目前在处理现浇混凝土柱与梁板强度等级不同时，施工上已经有了成熟又有效的工艺，所以，这就要求设计人员在实际的设计工作中，慎重地选择混凝土强度等级， 使设计既经济又安全。
3、 配筋设计
适当的提高构件的配筋率，对控制构件的裂缝宽度很有效。在GB 50010-2011 混凝土结构设计规范中，对受拉钢筋的最小配筋率作出了明确规定: 0． 2 和45ft /fy中的较大值。对梁和板等不同构件，规范对其配筋率和钢筋间距都有明确规定，对板的受力钢筋的配置，宜选用直径较小间距较密为原则，这样可以相对减小构件裂缝。所以严格按规范的规定进行构造配筋和设置间距( 包括受力和构造配筋) ，对混凝土结构的裂缝控制起至关重要的作用。
建筑的屋面传热系数宜不大于1． 0 W/( m2·K) ，屋面板的结构配筋宜采用双层双向配筋，对板面无负筋的区域，可以将板的支座负筋拉通，也可以在板无负筋的区域配置双向钢筋网，与板负筋搭接。
四边嵌固的现浇楼板，板的收缩受双向约束，宜在板的四大角产生45°的裂缝，中部产生贯穿裂缝，在房屋屋面板阴阳角变形应力集中的地方，宜增设双层双向间距100 mm 的配筋，其范围为板跨度的1 /4，或增设5Φ10 mm 放射钢筋。
总之，在实际工程结构中，砼出现裂缝是—个普遍性的现象，也是长期令技术人员困扰的—个复杂的技术难题。裂缝在大多工程中虽然不可避免，但却可以控制。只要在设计过程中针对各影响因素考虑全面、细致，严格遵守设计规范，一定能把裂缝控制在设计所要求的范围内。
参考文献：
[1] 张芳. 建筑工程混凝土裂缝问题探讨[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(24)
[2] 梁敬华. 建筑工程质量监督及其控制措施探讨[J]. 科技信息, 2011,(21)
[3] 刘晓琼, 张辉. 建筑工程中屋面防水施工质量控制探究[J]. 科技创业月刊, 2011,(10)
[4] 丁伟, 李明. 浅谈钢筋混凝土结构的裂缝控制[J]. 民营科技, 2011,(08)