浅谈建筑结构出现裂缝的原因及防范设计策略论文_周建球

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摘要:近年来我国社会经济的快速发展,对城市建筑行业的发展也产生了很大的推动作用,使得建筑工程的数量急剧增多,虽然加快了城市化的进程,但随之而来的则是建筑工程的质量问题,特别是建筑结构当中的裂缝问题非常普遍,而且裂缝的类型有很多种,其形成原因也不尽相同,但都会对建筑本身的安全性、稳定性以及耐久性造成巨大的影响,本文围绕建筑结构当中的裂缝问题进行讨论,了解建筑结构当中裂缝的产生原因,并对相关的防治措施加以探讨,希望建筑结构的质量能够得到有效的提升,从而推动建筑行业的稳定发展。

关键词:建筑结构裂缝;产生原因;防治策略;

一、常见建筑结构出裂缝的原因分析

建筑混凝土是施工当中应用得最多的材料之一,因而对于建筑工程裂缝的产生也具有关键作用。首先对混凝土材料 自身引起工程裂缝的原因进行分析,就会更加深入地了解出现建筑工程裂缝问题的原因。现阶段,为了充分利用混凝土资源使混凝土的使用更加的规范,就要严格的按照国家的标准进行混凝土的采购和利用。由于商品混凝土价格比较低廉,因此,在建筑工程施工中,一般都采用商品混凝土进行施工。虽然商品混凝土的应用优势明显,但是由于其含沙量比较高,而且水灰比比较大,因此,在建筑工程施工过程中,混凝土质量 以及施工质量很难得到保证,这就会导致混凝土裂缝问题增加。传统的混凝土材料含砂率一般在 35~36%之间,但是,商品混凝土的含砂率一般在 42~45%之间。除此以外,商品混凝土水灰比也高于传统混凝土水灰比,传统混凝土水灰比一般在 0.5 左右,而商品混凝土的水灰比一般在 0.7 左右,除此以外,商品混凝土中水泥的使用量与传统混凝土水泥使用量相比也有所增加。由此可见,上述多种原因会导致商品混凝土的抗拉强度变弱,在一定程度上使整体的工程质量出现降低减弱的现象。另外,抗拉强度是非常重要的,一旦抗拉强度减弱以后,由于不能满足建筑工程设计负载荷方面的要求,最终就会使得建筑工程出现裂缝的现象。常见混凝土收缩裂缝见图1所示:

1.1结构设计不合理,建筑结构失衡而开裂

在建筑结构设计阶段,对于现浇楼板做了科学合理的设计方案,进而使得现浇楼板的承受能力达到了标准要求。然而在施工过程中为了满足工程某些具体的条件要求一般会 对多孔板进行相应的改造,多孔板改造后便会使整体的墙体承载能力发生改变,墙面的刚度得到了加大,但楼板的刚度却相应地缩小,所以,如果对墙面的设计出现多板面接头便会致使裂缝问题的发生,而在墙面的四个角落由于承载力较为集中,会使得其沿45°方向出现裂缝。除此之外,此设计也会导致面板两端负荷不同,使负弯矩部位出现裂缝。

1.2 混凝土浇筑不合理,导致建筑结构内部温度过高或温差过大

在建筑施工中混凝土浇筑是不能缺少的一部分,混凝土浇筑的时候其内部热量不容易散发,这便会导致混凝土浇筑内部温度过高,但混凝土浇筑的表面温度会因为空气的流通而较快地散发,从而致使其内外产生较大的温差,混凝土浇筑的内部和外部的应力也会因其内外部的温差而产生相应的差异。在内外部的应力相互作用下,混凝土结构随之受到影响,进而导致混凝土上出现裂缝。

1.3 建筑结构自身缩和干燥收缩产生应力而开裂

建筑结构出现收缩时便会产生应力裂缝,收缩主要包括自身收缩和干燥收缩两种类型。在现代建筑施工中都会大量使用到混凝土,而混凝土硬化的过程中水分会不断蒸发,混凝土便会发生收缩,混凝土的结构和体积也将会发生相应的变化,对支座产生相应的影响,进而使得其伸展作用的发挥受到抑制。如果此时混凝土硬化产生的应力大于混凝土自身的承重能力,裂缝便会出现。在拆模过程中,如果混凝土的强度没有达到相应的要求也会产生裂缝。除此之外,混凝土的荷载能力如果超出其凝固能力范围也将会导致裂缝的产生。

1.4 建筑混凝土配制不合理,导致沉降收缩开裂

混凝土在凝固之前拥有一定的塑性,在建筑施工过程中由于收缩导致的裂缝问题主要有以下几种:因相关混凝土结构变形导致的干缩产生裂缝,此种类型的裂缝相对来说较小,通常以放射状态表现出来;在建筑施工过程中由于混凝土配制比例的不同,其密度也会存在一定的差异,加之进行浇筑时骨料不均匀,便会导致沉降收缩裂缝的出现;混凝土凝结后表面便会出现失水现象,若不进行科学合理的处理便会导致其开裂,此种裂缝相对较浅且形状无规则,此类裂缝称为塑性裂缝。

二、进一步减少及防范建筑结构裂缝的有效策略

2.1 做好合理选材和配合比设计

在选材和配合比设计方面,注意以下几个方面的问题:① 结合混凝土结构要求以及混凝土强度等级需要,合理选择水泥品种;②结合相关规范要求,合理确定混凝土含泥量,并且选用级配优良的砂以及石原材料,在混凝土配合比设计过程中,如果水灰比、砂率选择不当,则很容易出现混凝土和易性出现偏差的问题,最终就会导致混凝土结构出现离析、泌水以及保水性不良等问题,导致混凝土结构收缩量增加;③在混凝土拌合过程中,如果掺合料或者外加剂选用不当,也会导致混凝土收缩率增加,因此,应该结合实际情况合理选用混凝土外加剂和掺和料;④如果水泥用量越大、用水量越高,则会导致水泥浆体积增加,坍落度增大,对此,在确定好混凝土材料配合比后,设计人员还应该对施工现场进行深入调查研究,结合实际情况确定混凝土设计坍落度;⑤对不同品种、不同掺量的膨胀剂所起到的不同膨胀效果进行综合分析,正确掌握混凝土补 偿收缩技术的运用方法。

2.2 了解建筑整体刚度进行结构设计

在对建筑结构进行设计时,对于建筑的强度一定要进行准确的计算,在对强度的计算结束后,对于得出的结果要进行核实才能对建筑整体的刚度进行深入的设计。此外,还要充分地对整体的建筑刚度进行考虑,以实现整体建筑结构设计的优化,只有这样才能有效防止出现因为不均匀沉降现象引发的裂缝问题。

2.3 严格控制建筑构件厚度

根据实践研究发现,现浇混凝土构件的厚度大小会在一定程度上影响裂缝问题的产生几率,如果构件厚度比较小,则更容易出现裂缝问题。对此,在建筑结构设计过程中,应该严格控制混凝土构件厚度。

2.4 加强建筑结构配筋设计

在建筑混凝土结构设计过程中,不仅需要严格控制建筑工程的整体刚度,而且还应该重视建筑工程楼板的配筋问题。根据调查研究发现,在建筑工程施工过程中,由于楼板配筋方面存在着配筋的直径过大配筋的间距过大等问题,很容易导致建筑工程在投人使用后出现了裂缝现象。因此,相关设计人员就要在楼板配筋的过程当中,必须遵循以下原则:楼板配筋的直径除了要满足相关标准的要求之外,还应该尽可能的细,以缩小钢筋之间的间距。

2.5 采取适当的措施加强建筑的结构强度

在建筑工程施工过程中,对于结构的设计要严格的控制,在对钢筋混凝土梁进行裂缝宽度验算时,可能会出现裂缝宽度无法满足《混凝土结构设计规范》中规定的宽度要求的问题,主要的方法有:可以通过一些措施进行调节,例如,增加建筑结构截面的尺寸、不断提高混凝土强度的等级、减少钢筋直径或增大钢筋截面面积等;通过这些措施能够使裂缝宽度达到设计的要求。另外,如果梁的最大裂宽程度降低,抗裂程度就对应的提高,这种方法在防空的地下室结构中的设计应用较广,也可以用于对抗建筑裂缝要求较高的混凝土结构。

三、结语

现代建筑业的蓬勃发展为我国的城市化进程注入了强大的活力,而在建筑混凝土结构中裂缝问题尤为突出,裂缝也对建筑工程的质 量有着不可忽视的影响,对裂缝的类型、裂缝产生的原因进行全面的分析,并制定科学合理的建筑结构设计方案,从而减少裂缝的出现,会对建筑工程的质量起到良好的推动作用,进而促进现代建筑业的发展。

参考文献:

[1]建筑结构设计中存在的问题与解决对策分析[J]. 杨永杰. 中国设备工程. 2018(05)

[2]建筑结构设计中抗震设计探讨[J]. 刘黎明. 绿色环保建材. 2017(12)

[3]建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J]. 韩文燕. 建材与装饰. 2018(44)

[4]探析建筑结构设计中如何控制裂缝[J]. 张爽. 黑龙江科技信息. 2018(19)

论文作者:周建球

论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/28

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