建筑结构设计中控制裂缝的措施探究论文_李树周

建筑结构设计中控制裂缝的措施探究论文_李树周

广东城建达设计院有限公司 528200

摘要:随着我国建筑行业的不断发展,需要更多的建筑质量控制措施运用在建筑施工中,从而确保工程质量符合使用标准。在人们生活和工作方式不断发生变化的过程中,主要关注重点都集中在建筑质量问题上,所以对于现在的建筑施工,不仅要使建筑的规模和功能不断增加,同时也能采取有效的防范措施,减少结构裂缝对建筑质量的影响,为我国的建筑行业发展提供有益的实践。

关键词:建筑;结构设计;控制裂缝;措施探究

引言

裂缝属于建筑工程中常见的问题之一,它不但影响着建筑的美观以及使用功能,还会对墙体的整体性造成破坏,导致结构的安全性下降,因此,必须重视裂缝问题,并采取行之有效的措施,降低和避免裂缝的发生。本文具体分析了建筑结构中裂缝产生的危害、引起裂缝的主要原因以及解决裂缝问题的主要措施。

1建筑结构中裂缝产生的危害

1.1影响建筑结构的强度

建筑物产生裂缝之后,就会降低其自身的刚性、剪力强度、拉弯强度等,从而引起裂缝截面位置的中性轴出现上移现象,尤其是裂缝严重的时候,会加剧建筑结构变形的程度,致使建筑物整体性被破坏,支撑抗剪作用的截面面积就会不断缩小,降低了建筑物的抗剪力度。另外,而刚度的下降则会使与其相应的疲劳度也出现下降,致使建筑物的承载力与安全性受到严重影响。相对于受弯构件的楼板来说,尽管受弯区在一定范围内允许存在裂缝宽度,然而裂缝对结构承载力产生的影响同样要引起重视,特别是使用者进行装修以及使用的时候会使楼面的荷载力增加,影响其使用寿命。

1.2影响建筑物的使用功能

建筑物出现裂缝的时候会影响其正常使用功能。首先,影响其安全性。如果防水要求部位砼出现裂缝问题,不但影响建筑结构的安全性,而且会引起严重的渗漏水,特别是没有做防水的位置更为明显。尤其是对于地下建筑结构来说,裂缝会导致建筑物的抗渗能力下降,腐蚀混凝土,引起钢筋生锈,地基下沉,严重情况下会导致地基下沉,直接影响着建筑物的安全性。其次,裂缝会破坏建筑物的气密性。尤其是对于需要高气密性能的建筑物,例如化工厂、医院、制药厂等,假如出现裂缝,就会缩小结构物的气密性,威胁着人们的生命健康。

2建筑工程结构设计中造成裂缝的主要因素

2.1温度裂缝

产生裂缝的原因有很大程度来源于温度的热胀冷缩。从房屋建筑的结构来说,这种裂缝产生的原因是完成施工后,由于建筑结构相对偏大,加之结构中的温度和外面温度有很大不同,内外温度出现了膨胀压力,加上来还会出现渗透压力,这样就会产生裂缝。其次,房屋本身结构的温度都比较高,加之混凝土本身的散热较快,这样会导致外部的压力大于混凝土的承受力,最终出现形成。这种由于热胀冷缩产生的裂缝在日常生活中较为常见。

2.2原材料质量的管控问题

针对原材料质量的管控来说,主要涵盖以下几个方面:一是混凝土砂石、水泥以及粗细骨料的选择质量不满足相关要求;二是混凝土材料配合比的合理配置。现在城市基本都采用泵送商品混凝土,商品混凝土搅拌产生过程中一旦各种材料质量控制不严、水灰比失调,都将是导致楼板混凝生裂缝的产生。

2.3结构受力相关裂缝

由于结构受力相关的裂缝包括:一、沉降裂缝,该裂缝产生的原因主要由于建筑地基局部产生不均匀沉降而引起的裂缝;二、结构超荷引起的受力裂缝,该裂缝主要由于结构的使用超过设计使用荷载引起的裂缝;三、结构超长未做加强措施引起的裂缝,该裂缝主要由于结构超长,未设置伸缩缝,且未做好后浇带及膨胀加强带等相关加强措施引起的裂缝;四、结构薄弱连接部分局部应力集中引起的裂缝,该裂缝主要由于建筑平面尺寸的突变,在突变处应力集中引起的裂缝。

3建筑结构设计中控制裂缝的措施探究

3.1对材料质量进行科学控制

材料质量的优劣会对建筑物的整体水平带来直接的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆从当前的发展趋势来看,很多建筑物形成裂缝均是由于施工材料不满足相关要求或是对材料使用不科学所引起的,因此,科学控制裂缝的最佳方式是充分确保建筑材料要满足施工要求。针对施工当中要使用到的混凝土构件来说,其厚度一定要满足相关要求,尽可能减少由于板厚不达标而产生收缩裂缝。在选择材料的过程中,相关单位一定要在充分结合具体要求的基础上选择最为适宜的施工材料,并结合设计要求来对原材料进行科学配制,以提高建筑结构设计水平,降低建筑裂缝出现的几率。

3.2 温度裂缝的预防控制措施

在混凝土施工过程中,水泥的实际应用情况需要和建筑工程实际情况相符合,这主要是由于水泥自身的特点,使得水泥在实际的水化中,由于大量的热量失去,造成其内部所凝聚的热量增加,这些热量在混凝土结构中起主要作用,并且混凝土本身的温度应力也在增加。对混凝土浇筑中温度控制技术加强重视。在混凝土注入中,混凝土的内部温度也会发生变化,因为其受外部环境的影响。对大体积混凝土(厚度1.8m以上)等构件,必要时可采取在混凝土内部预埋管道,利用循环水散热,采取保温保湿养护,混凝土中心温度与表面温度的差值不宜大于25°,混凝土表面温度与大气温度的差值不宜大于20°。

3.3合理的结构措施设计

为提升建筑结构整体性,减少由于裂缝出现对结构造成的破坏,需进行科学合理的结构设计。一、对于沉降裂缝的防控措施,主要包括:做好前期的基础设计,选择合理的基础形式,对于采用天然基础且基础持力层存在不均匀分布的建筑,需做相关沉降计算,可设沉降后浇带,必要时设沉降缝。对于结构竖向受力突变,在建筑物群房和主楼的高度相差比较大且采用不同的基础形式的情况下,也要做相关的沉降差计算,需要在主楼和裙房之间进行沉降缝或者后浇带的设置,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。

二、对于结构超荷引起受力裂缝的防控措施,主要有:结构设计前期和甲方确认好相关的使用荷载,并做好相关的告知工作,对于甲方以后可能存在更改使用功能的,建议甲方提供相关的荷载要求,结构设计按两种荷载情况包络设计。

三、对于结构超长未做加强措施引起的裂缝的防控措施,主要包括:1、对于超长建筑,在不影响建筑使用功能的前提下,可设伸缩缝;2、对于不能设缝的建筑,可设后浇带,每30~40米间距设施工后浇带,带宽800~1000mm,钢筋采用搭接接头,后浇带混凝土宜在两侧混凝土两个月后浇筑;4、顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率,可执行《混凝土结构设计规范》第8.1节的规定。顶层加强保温隔热措施,外墙设置外保温层;另外顶部楼层也改用刚度较小的结构形式,如当下部为剪力墙结构或框架-剪力墙结构时,顶部采用框架结构,或适当减少顶部剪力墙(但顶部取消部分剪力墙形成空旷房屋时应符合《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.5.9条的要求)数量等,或顶部设局部温度缝,将结构划分为长度较短的区段;5、采用收缩小的水泥、减小水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂;6、提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力结构;7、对于超长结构设计中也可采用补偿收缩混凝土技术,在结构收缩应力最大的地方给予相应较大的膨胀应力补偿。一般约每50m设加强带,加强带的宽度约2m,加强带适当增加水平构造钢筋15%~20%。施工时,先浇带外补偿收缩混凝土(膨胀剂掺量按规范 8%),再浇加强带处补偿收缩混凝土(膨胀剂掺量按规范 12%),补偿收缩混凝土各技术指标尚应符合《补偿收缩混凝土应用技术规程》的相关要求。

结束语

随着现在社会的不断发展,人们对于建筑的要求不仅仅停留在结构方面,更重要的是确保建筑的质量,因此传统的施工方法已经不适用于现有的施工。结构裂缝问题成为了施工中问题较多的环节,同时给整个施工环节及技术处理带来一定困难。相关人员需要收集经验,结合相关理论进行分析,进而更好的促进房屋建筑工程施工环节中结构裂缝的控制以及相关的技术应用。

参考文献:

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[5]张文华.房屋建筑工程结构裂缝控制及处理技术[J].建筑技术开发,2017,46(13):11-12.

论文作者:李树周

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/6

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