摘要:在建筑结构中,钢筋混凝土构件一般带裂缝工作,只是有些裂缝很细,肉眼看不到,在允许范围内。有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下,不断产生和发展引起混凝土碳化,保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用。因而必须采取有效的措施,严格的控制裂缝的产生和发展,进而对整个建筑工程的质量进行保证。
关键词:建筑结构;设计;裂缝;原因;对策
引言
随着建筑行业的不断发展,人们对建设施工过程中出现的问题也越来越重视,尤其是关于建设施工中结构的裂缝预防问题。建筑结构中所存在的裂缝现象会对使用的安全性以及耐久性等产生不同程度上的影响。在建筑工程中,裂缝问题与结构设计有着很大的相关性。为了有效的控制裂缝问题,在建筑工程结构设计过程中必须要以工程实际的地质条件为依据,据其结构形式,不断对结构设计进行优化,并且制定完善的裂缝防治措施。另外强化工程施工监管制度,保证施工单位依照规范制度严格执行,从而提高建筑物的使用性能,促进建筑业的发展。
1建筑结构出现裂缝的原因分析
1.1水泥水化热及用量影响
混凝土中的水泥硬化过程会放出大量的热,这就造成混凝土内部升温。混凝土体积厚水化热聚集在其内部不易扩散,而表面热量可直接散发至大气。这就导致混凝土内外产生温度差,内部受到压应力而外部产生拉应力,当这个力度超过了混凝土抗压的极限时,就会导致混凝土产生裂缝。
1.2材料收缩的影响
所有的材料都具有膨胀和收缩的特点,在建筑施工过程中,混凝土的收缩性能较好,因此在受到明显的温度影响时,变化是十分明显的。严重的时候会导致建筑物的变形,使得出现应力。一旦应力超出了混凝土的应力范围,就会导致裂缝出现。在当前建筑施工过程中,由于材料具有收缩性,而导致裂缝的出现是非常常见的,例如:屋顶表面裂缝和大面积的建筑结构裂缝等等。而混凝土出现的裂缝情况比较严重,尤其是在外边的混凝土,由于环境因素的影响相对较大,更容易因为收缩导致裂缝的出现,进一步的导致建筑出现变形。
1.3贯穿裂缝产生的原因
贯穿裂缝的产生主要是由于混凝土产生大规模形变而引起的。在水泥跟水融合的反应过程中会产生大量的热,而在塑性的过程中因温度不断升高所以弹性模量小,而变形所引起的应力较小所以温度应力完全可以忽略不计的,但是随着混凝土温度的逐渐降低,硬气的形变以及混凝土中的水分蒸发流失都将造成混凝土体积收缩进而发生形变。建筑结构因为遭到地基以及空间的制约将会引起拉应力的产生,而当这个力度超过了所能承受的极限时就会产生贯穿裂缝。
2工程结构设计中解决裂缝问题的办法
2.1优选水热化低的水泥
大体积混凝土的开裂问题主要是由于水泥水化放热造成内部和外部形变量不同所导致的,可以说水泥是造成大体混凝土开裂的主要“罪魁祸首”。因此,为了降低大体积混凝土的开裂概率,应该优选低水花热水泥,并最大限度的降低水泥用量。与此同时,掺杂必要的混凝土参合材料,从而降低混凝土的凝结速率,有效减小浇筑和凝结过程中的内外部温差。
2.2建筑砌筑砂浆的质量控制
针对砂浆强度不稳定性、和易性以及匀质性较差等问题,应优化砂浆的配合比,综合建筑施工现场的材料特性进行工程试配,以便能够更好地满足砂浆的和易性,通过提高砂浆的强度实现砌体的质量控制。
完善建筑施工计量工具的维修、校验和保管制度,提高砂浆计量设备的准确性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆砂浆强度等级较低的可以通过混合砂浆来改善,但在混合砂浆使用过程中势必会出现一些困难,此时通过适当掺加部分微沫剂,就能够极大地增强砂浆的和易性。通过在水泥混合砂浆中添加塑化材料,也可以很好地满足试验室材质的试配要求。建筑施工材料需要妥善保管,尽量避免风干、暴晒等不良现象的发生,有些材料可以通过浇水来保持湿润,以充分发挥材料在建筑中的作用,满足现代化建筑施工的要求。同时,还应该严格遵循砂浆的使用要求,尽量不选择强度等级过高的水泥或过细的砂子进行砂浆的拌制,优化施工砂浆的配比,严格按照砂浆的生产规范进行制备,确保砂浆搅拌时间充足,做好砂浆的质量控制。
2.3强化砌体墙体裂缝的质量控制
科学合理地处理地基和设置沉降缝。针对地基的特点,进行基槽开挖探查,对检查出的软弱部位采取加固处理措施,保证基础施工的质量。沉降缝的合理设置有利于防止裂缝的产生,沉降缝应结合建筑物长度、荷载和平面形状等进行合理设置,利用沉降缝来减缓房屋沉降运动所带来的压力,同时预留砌体沉降缝。
加强上部结构的刚度,提高墙体的抗剪强度。由于上部结构刚度较强,可以使砌体上部荷载均匀传递,避免由于不均匀荷载使砌体裂缝。所以,应在基础顶面土处及各楼层门窗洞口上部设置圈梁,并减少建筑物端部的门窗数量。
砌体建筑结构质量将直接关系着建筑物的使用寿命,其质量好坏直接决定了建筑的抗震效果。设计人员在砌体建筑的设计过程中,应当全面考量多方面的影响因素,加深对砌体建筑施工的理解和设计,施工单位要严格按照施工操作规程和施工验收规范进行施工。只有这样,才能保证砌体质量。
2.4配筋设计
对建筑结构构件应根据裂缝控制配筋,尤其是大跨度梁板需特别注意。屋面板的结构配筋宜采用双层双向通长配筋,在楼板阴阳角变形应力集中的部分应增加设置放射钢筋。对于板的受力钢筋的配置应当按照直径下、间距密的原则,从而对构件的裂缝进行适当的减小。必须严格按照相关规范进行配筋设计和间距的设置,进而对混凝土结构的裂缝进行有效的控制。任何尚未荷载作用的混凝土,它的组合材料包括水泥、水、砂、石、外加剂及掺合料等组分相互物理化学作用硬化成为一种多空隙复合材料,由于初始温度收缩应力作用而形成内部许多微观裂缝,这种裂缝在外力作用下不断扩展,成为宏观裂缝,继续扩展对素混凝土迅速导致破坏。但是,对于钢筋混凝土,特别是有充分构造配筋的钢筋混凝土出现一定程度的裂缝,不会迅速导致破坏,只是限制裂缝宽度问题,使其不达到有害程度。因此,构造配筋十分重要,可以有效地控制裂缝的出现及分散裂缝用许多微细无害裂缝取代少量粗大的有害裂缝。
2.5管线和洞口布置
如果楼板中存在预埋管线,楼板中预埋管线的直径不应当大于楼板厚度的1/3,并且不应超过50mm,管壁至楼板上下边缘的净距不应低于25mm。楼板中预埋管线在交叉的情况下应当选择线盒,不应当将管线交叉叠放在一起。在楼板处存在开洞时,洞口的周围必须要采用严格的加强手段,在洞口的尺寸为300mm或以下时,楼板中钢筋应当从洞口绕过,严禁切断;如果300mm<洞口尺寸≤1000mm时的配筋构造在洞口尺寸>1000mm时,需要在洞口变进行边梁的设置。
结束语
综上所述,不同成因产生的裂缝问题一直困扰着我国建筑工程的整体结构设计,阻碍着我国建筑业的发展。由分析可知,设计师通过合理布置建筑物平面,合理安排门窗,对原材料提出精确要求,严格把控混凝土的浇筑质量,合理设计建筑结构等方法大大减少了建筑工程结构设计中的裂缝问题的出现,加强了建筑物的刚性和抗剪承载力,提高了建筑物整体强度,也推动了我国建筑行业的进一步发展。
参考文献
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论文作者:黎哲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/2
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 砂浆论文; 应力论文; 楼板论文; 建筑结构论文; 洞口论文; 《建筑学研究前沿》2018年第5期论文;