建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析

作者:未知

  【摘 要】现代建筑多是采用混凝土结构,裂缝的存在无法完全避免,如何对裂缝进行有效控制和处理,是工程技术人员需要深入研究的课题。裂缝的存在会对建筑结构的稳定性和安全性产生威胁,也会影响建筑工程的质量,而想要对裂缝问题进行解决,必须了解其类型和成因,针对裂缝的性质,采取切实可行的应对策略。
  【关键词】建筑;结构设计;裂缝;控制措施
  中图分类号:TU375 文献标识码:A
  引言
  随着我国经济的发展,建筑行业发展得越来越好,越来越多的建筑工程投入建设。目前,我国在建筑结构中应用最为广泛的材料是混凝土。因混凝土结构的建筑在设计上以及其他方面的特点,且混凝土材料受外界影响较大,因此,就有可能会产生建筑结构的裂缝,这些裂缝对建筑整体的稳定性和安全性会产生巨大的影响,进而影响到人们的人身财产安全。因此,相关人员必须对这些裂缝进行处理,以提高整个建筑的安全性和质量。
  1建筑结构设计裂缝成因
  1.1结构设计因素
  在对建筑工程进行主体结构设计时,由于对建筑结构的实际受力计算缺乏全面性,使得一些受力因素被忽略,从而导致结构实际受力与计算受力存在一定的偏差,混凝土结构中的钢筋配置不够,这就很容易导致混凝土结构受力失衡而出现裂缝。
  1.2材料质量因素
  从混凝土裂缝的成因研究来看,因为施工材料质量不符合要求诱发的裂缝最为常见。施工中对于水泥的选取,没有考虑到不同结构位置的实际要求。没有以环境湿度和温度来进行水泥型号确定,所用的砂砾材料级配不符合配置要求,这些问题都会导致混凝土配制比例不达标,从而诱发裂缝。
  1.3施工工艺因素
  混凝土在配制、搅拌及浇筑过程中,很容易因为施工工艺不够规范,导致混凝土不均与温度和水分的散发而出现裂缝。比如,混凝土浇筑过程中,由于构造不正确,过早拆模等,都会导致混凝土裂缝。混凝土浇筑作业不连续,振捣不充分也会诱发裂缝。混凝土浇筑完成后没有进行科学的养护,或者施工中与钢筋结构发生碰触等,都会诱发裂缝。另外,在施工过程中因为施工方式不当,混凝土结构发生了受震或者是超载,使得混凝土容易出现受荷性裂缝。
  1.4温湿度因素影响
  混凝土在自身硬化的过程中,由于自身结构的收缩,其内部会呈现一定的拉应力。混凝土在硬化初期拉应力最大,如果这个过程没有进行合理的养护,裂缝问题就会不可避免的出现。同时混凝土干结过程中,自身释放较多的水分,当混凝土结构内外温度差异较大时,混凝土就会出現结构裂缝。
  2建筑结构设计裂缝控制措施
  2.1强化混凝土建筑结构设计的科学性
  结构设计应将屋面的标高与楼房高度保持一致。在建筑物结构设计时应增设圈梁,圈梁的增设能提高墙体的受力性能,有效减少墙体温度裂缝的产生。圈梁应尽量围绕着墙体设置,在施工中应严格按照建筑结构设计走。在施工过程中使用微膨胀混凝土。微膨胀混凝土与普通的混凝土相比有很多的优点,它能有效的避免温度裂缝的产生。在施工设计中,一定要根据实际情况酌情的加入微膨胀剂,然后再采取一定的措施加以验算。
  2.2强化对混凝土建筑结构的养护
  由于混凝土建筑的质量容易受到环境条件影响,因此在开展项目建造管理的时候要同时做好项目建造以及项目养护操作,避免项目的建造环对建造项目的质量造成影响。尤其要在项目完成浇筑操作后进行科学的养护,通常可以在养护阶段中国使用草席或者是薄膜覆盖在已经完工的建筑结构上,使混凝土能在一个良好的环境下逐渐凝固硬化。这种表面覆盖的方式能起到多种作用,不仅通过这些物品的遮盖能避免混凝土表面的水分大量蒸发,控制混凝土表面的水分蒸发速度;同时还能起到调节温度的作用,让混凝土内部以及外部的温度都被控制在合适的范围内,让混凝土在逐渐凝固硬化阶段保持内部和外部温度条件的一致性,在提升了混凝土均一密实程度后也就能降低混凝土建筑结构出现裂缝的几率。
  2.3预应力与结构设计
  在最近几年的现场状况来看,预应力结构设计应考虑到建筑物的几何结构的尺寸、预应力筋的用量以及预应力结构抗裂程度要求。在一般情况下,在设计时取梁长的 1/15,在现有设计与施工水平下,一般用 1/18~1/20,既可以减少用钢量,还能减少结构自重。例如,建筑结构的平面布置,应当确保建筑结构平面布置的规则性,避免平面布置形状出现突变的情况。在平面存在凹口时,应当在凹口部位的边缘设置拉梁,凹口周边的楼板应当适当的加厚并且对配筋进行强化,楼板的负筋应当拉通。此外还应该按照相关规范和要求对建筑结构的长度进行控制,在建筑结构的长度超过相关规范规定的数值时,地下部位设置后浇带,地上应设置膨胀加强带。后浇带通常设置在梁和楼板的 1/3 宽的位置,宽度应当在800~1000mm 范围内。加强带宽度一般为 2000mm,带两侧布置密孔钢丝网,以此将带内混凝土与带外混凝土分隔开,钢丝网垂直布置于上下层(或内外层)钢筋之间,并用钢筋加固。膨胀加强带带内增设 15%水平温度钢筋,水平温度钢筋均匀布置在上下层,内掺 12%的膨胀混凝土后,且混凝土强度等级提高一级。后浇带及加强带的设置应当将梁、墙和板完全的分开,钢筋仍然应该连续的配置。在房屋长度超过规定的的数值比较大的情况下,应当进行变形缝的设置。在建筑物群房和主楼的高度相差比较大的情况下,需要在主楼和群房之间进行沉降缝或者是后浇带的设置,这样能够有效的避免或者减少因为基础沉降而导致的裂缝的产生。
  2.5加强混凝土的二次抹压施工
  先通过一次振捣作业和混凝土表面的压实,提升混凝土的结构密实度。在混凝土初凝后,再通过二次振捣和压实作业,使得混凝土内晶体形成一定的重组,是内部小裂缝得到愈合,从而有效避免混凝土裂缝问题。
  结束语
  建筑结构的裂缝作为建筑物质量与安全性能的一大重要威胁,需要我们采取相应的措施,统筹考量可能引发裂缝的因素,对其加以控制。在建筑施工设计环节,提高设计的科学性与合理性,对一些标准参数有一个较好的估量。总而言之,相关施工单位应该根据裂缝的不同类型,采取与之相对应的合理解决方案,把安全隐患降到最低,保障好人们的人身安全。
  参考文献:
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  (作者单位:中国中轻国际工程有限公司天津分公司)
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