探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策论文_鞠忠文

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摘要:结构设计是建筑工程最重要的环节,在建筑结构设计中最棘手的问题就是裂缝问题,裂缝问题的成因多种多样,十分考验建筑工程结构设计师的能力。若想真正解决裂缝问题,必须要了解裂缝产生的原因,认清其具体危害,并积极采取一系列措施。本文接下来将围绕建筑结构设计对裂缝的问题和控制展开讨论。

关键词:建筑结构设计;裂缝原因;控制对策

前言:随着建筑技术的持续快速发展,建筑的质量受到人们的高度重视,然而在建筑工程结构中,还是存在着裂缝这种普遍性现象,这常常出现在砌体结构的墙板中,在混凝土结构中的表现尤为突出,这是长期困扰着结构设计人员以及施工人员的复杂性和技术性难题。针对产生裂缝的原因,针对性地提出控制建筑结构设计出现裂缝的具体措施,对提高建筑工程的整体质量水平有着重要的现实意义。

1建筑工程结构裂缝的危害

1.1整体强度减弱

当建筑工程结构在设计中出现裂缝时,建筑工程的整体强度将会被直接影响,裂缝会使混凝土的钢筋暴露在建筑表面,钢筋更容易受到水和空气等外界因素的腐蚀而质量下降,建筑工程项目强度也随之下降。而且,建筑工程结构强度的下降还会加重裂缝问题,使建筑工程出现恶性循环,建筑物的耐久性逐渐变低,影响建筑物在工程后期的使用性,减少建筑物寿命。

1.2建筑刚性减弱

在建筑工程设计结构出现裂缝问题后,裂缝截面位置中轴会发生不同程度的上移,这种上移现象会影响建筑工程的整体结构设计。而裂缝不断加宽,会导致建筑内部结构严重变形,降低了建筑物的刚度性能,使建筑物不能长时间承受高压作用力,降低了建筑工程项目整体结构的疲劳度。

1.3建筑工程结构抗剪承载力减弱

裂缝问题除了对建筑整体强度和建筑刚性有影响外,还会降低建筑工程项目结构的抗剪承载力。裂缝的出现,支撑抗剪作用的截面面积越来越小,建筑工程的抗剪力就会下降,建筑工程的抗剪承载力变低时,建筑物会更容易出现程度不同的裂缝问题,使建筑工程结构的完整性被严重破坏。

2建筑结构设计中导致裂缝产生的原因

在建筑结构设计中导致裂缝产生的原因:①不规范的施工方法;②建筑工程结构设计不合理。这里主要讲建筑结构设计不合理、结构构造不合理引起的裂缝。主要是表现在没有对伸缩缝以及施工缝等进行合理的设置,结构平面布置不规则,刚度分配不均匀从而引起徐变,产生裂缝。这种裂缝是设计容易忽视的。

3建筑结构设计中控制裂缝的措施

3.1采取规则的建筑平面布置设计

在实际的建筑结构设计过程时,主要通过重视并采取以下三点措施确保建筑平面布置保持规则的设计,避免平面布置发生异常变化。(1)平面有凹口时,要增大周边楼板的厚度,并在其边缘添设拉梁,同时适当添设配筋。(2)要严格控制房屋的长度,确保其在标准范围内;如果按照建筑要求,房屋长度需要轻微超过标准范围的,就需要在楼板和梁的1/3处合理设置收缩后浇带,且后浇带的宽度为1.9m,间距为30m。按照建筑要求,如果房屋长度与标准范围相比超出较多的,就添设变形缝。(3)如果建筑物裙房与主楼两者之间的高度差比较大时,为了预防基础发生沉降而可能产生裂缝,应在中间位置添设沉降缝或者后浇带。

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3.2控制好混凝土构件厚度

由于钢筋锚固和耐久性等因素的影响,必须对现浇构件的最小厚度进行合理的限制,对于现浇楼板的厚度应当选择≥L/30L/40(L为板的计算跨度),通常民用建筑不应当低于100mm,根据实际发现,楼板的厚度在比较薄的情况下可能会出现收缩裂缝,因此必须结合实际情况根据相关规范和要求对其最小厚度进行科学的限制。

3.3注意混凝土强度等级选用

建筑结构通常属于大体积混凝土,建筑结构的梁和楼板的混凝土强度应当保持一致,宜选用中级。在建筑结构的墙和柱的混凝土等级高于梁和板时,节点核心区的混凝土强度的等级应当与柱和墙保持一致。现浇梁与楼板的混凝土强度等级应当保持一致性。在柱和墙的混凝土强度等级大于梁和板的混凝土强度时,节点核心区的混凝土强度等级应与柱和墙相同。

3.4建筑结构的配筋设计

为了有效预防以及控制裂缝,就要适当提高以及优化建筑物结构的配筋率。相关的混凝土结构设计规范也明确规定受拉钢筋的最小配筋率,而且还会根据不同的梁、板等构件有相应的规定,对配置板的受力钢筋进行设计时为了减小构件的裂缝应遵循直径较小、间距较密的原则。同时,建筑屋面应设计小于1.0W/(m2•K)的传热系数,适宜在屋面板上采用双层双向的配筋结构,对于没有负筋的板面区域,可选用钢筋网的双向设计与板面负筋搭接,或在该区域连接板的支座负筋。例如,对于选用四边嵌角结构设计的现浇建筑楼板,受到板收缩的双向约束力,容易在板的中间部位发生贯穿性裂缝,在四大角的位置出现45°的裂缝。相关结构设计人员为了有效预防以及控制裂缝,首先需要在容易变形的屋面板阴阳角应力比较集中的区域添设双层双向的配筋结构设计,其间距应为100mm,其合适的配筋范围应为屋面板跨度的1/4,而且还要适当添设放射钢筋。

3.5科学布置管线和洞口

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。

如果剪力墙的洞口尺寸≤800mm时,为了避免剪力墙的小洞口出现角裂的情况,需要沿着洞口周边补强水平筋和纵向钢筋,同时增加设置斜筋;在剪力墙洞口尺寸大于800mm的情况下,应当在洞口的两侧设置边缘构件,洞口的上下边缘应当配置构造纵向钢筋。在梁腰上预留孔洞的情况下,应当尽量的布置在拉力和剪力比较小的部分,梁跨中的2/3范围内,梁高中间的1/3范围内,并且洞口周边增加设置箍筋和斜筋。

结语

综上所述,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。

参考文献

[1]苗英.浅谈建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].建材与装饰,2017,(38): 97-98.

[2]辜明益.论建筑结构设计中如何控制裂缝[J].住宅与房地产,2017,(18): 85.

[3]张可可.关于建筑工程结构设计中的裂缝问题探析[J].城市建设理论研究(电子版),2017,(15):198.

论文作者:鞠忠文

论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期

论文发表时间:2018/3/28

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