探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策论文_汝华伟

探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策论文_汝华伟

引言:

建筑工程中产生的裂缝不仅影响美观,还会对施工人员的生命安全以及后续的使用造成威胁。建筑结构设计中产生的裂缝无处不在,且已经受到业界人士的关注。基于此,相关研究者正在不断的研究、探索,利用科学知识结合实际工程经验,以严格谨慎的态度,先进的科学技术,将产生裂缝的因素分析清楚,研究出相应的控制措施,让人们远离劣质工程,提升建筑结构的整体质量。

1 建筑物防止裂缝出现重要性

在时代快速进步的基调下,建筑行业也迅猛地发展,人们逐渐把目光集中在在建筑的质量上。而在施工过程中,普遍存在建筑物出现裂缝的现象。我们以产生的危害将建筑物裂缝分为以下三种裂缝,即相对安全的表面裂缝,一般出现该裂缝不会影响建筑物,但是经过时间的流逝,表面裂缝会转变为较严重的深层裂缝,这种裂缝会使建筑物的质量下降。而最为严重的裂缝是贯穿裂缝,一旦出现贯穿裂缝,建筑物不再安全。综上所述,避免建筑物出现裂缝是最好的选择。

2 建筑结构设计出现裂缝的原因

2.1 荷载裂缝

建筑因其自重对承重的结构造成压力,经过岁月的洗礼,其积累的应力使建筑的混凝土结构逐渐出现了裂缝,这种裂缝就是荷载裂缝。荷载裂缝和非荷载裂缝对比突出了裂缝承受的巨大压力,也表现了其作为建筑中结构的重要性。而在现代的建筑荷载标注中,大部分向西方建筑学习,而现实中建筑荷载预估值普遍偏低,且混凝土结构的使用频率又相对高,其反差导致了行业制定的标准无法与实际建筑对应,最终导致了荷载裂缝广泛存在于大部分建设。而为了敷衍质检,而照搬行业所制定的荷载标注。没有考虑我国的混凝土使用情况。其结果就是产品结构抗裂性没有达到标准,甚至较差,这一问题多出现高层建筑中。

2.2 大的温差会产生裂缝

在施工期间,由于大体积混凝土产生的大量水化热,大气温度的变化以及环境中的高环境温度,可能发生温度变化导致裂缝的产生。大部分建筑物由砖石和混凝土组成。在固化过程中,由于水化作用,混凝土的温度在短时间内上升,并且砖石的温度不会改变,导致混凝土和砖石之间出现温差。由于房屋的结构有一定的限制,混凝土和砖石属于两种不同的材料,线膨胀系数不同,一旦温度变化,屋顶和墙壁就会产生温度变化与内部压力成正比。一旦建筑物部件的温度负荷高于拉伸强度或剪切强度,就会出现裂缝。此外,建筑物在使用过程中暴露在阳光下,特别是在夏天天气炎热时,日照时间较长,建筑物的耐热性降低,导致地板与墙壁之间出现间隙,存在温差,进而导致温度裂缝。

2.3 应力影响

应力也是混凝土结构裂缝的主要影响因素之一,比如混凝土结构如果出现异常收缩,包括因塑性、干燥、碳化等硬化过程引发的应力不均匀分布,容易造成局部开裂现象。在混凝土结构硬化过程中,水汽会不断蒸发,导致浇筑完成时的体积出现收缩,在基座底部限制下,随着结构收缩的增加,支座约束力也会增加,最终高导致混凝土板发生断裂。在拉锯力量过于集中的情况下,混凝土板会从中间位置出现开裂,而且混凝土结构中还有未完全凝固的部分,也会导致裂缝的出现。因此,应力变化对混凝土结构裂缝的影响较大。

2.4 结构裂缝

伴同施工技术水平的持续改良,在某些应用现浇楼板的建筑工程里面,浇筑结束之后的老板承载力大致与设计标准相符。然而,若把预制多孔板用现浇楼板代替,那么墙体刚度便会发生变化,促使以往楼板的刚度减小,如此便会促使某些墙体截面突变出或薄弱位置形成裂缝。

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3 建筑结构设计出现裂缝的对策

3.1 荷载裂缝防治措施

措施如以下:第一,之所以有荷载裂缝,建筑物的施工质量占很大因素。因此,在工程建设时,需要加强对施工人员的监管,并增大检查的力度,防止偷工减料的行为,如果水泥的质量及稳定性与细沙的含沙量没有达到要求,混凝土也无法达到要求的强度,就无法避免产生裂缝了。另外,在也需要严格把控入模坍落度,在保证混凝土能够安全达标地运输及存放后,需要做到尽量使入模坍落度降低。等到混凝土入模后,需要立刻进行振捣,并在一些特殊的位置进行二次振捣。第二,在建设中,在选择混凝土与水泥材料时,应该要尽量挑选更加优良材料,使其更加满足相关标准,保证所选的水泥满足要求,混凝土能满足其要求的强度等级。

3.2 温度裂缝的防范、控制

由建筑工程结构设计层面而言,建筑平面布置应简单、规则,不容许存在较多凹凸,从而对温度应力集中所致的轻体裂缝形成予以防范。具体而言,温度裂缝是因建筑物面板、圈梁、砌墙自身温度变形与彼此作用所致,故建筑物表面保温层效果如何会对顶层砖墙裂缝程度构成直接影响,因而建筑物表面保温层需与热工标准相符。同时,保温屋面,材料性能与施工方式必须与标准契合。同时,由结构层面而言,需极大顶层墙体砂浆砌筑强度,从而提升其抗剪力,全部横墙、纵墙顶端都要配置圈梁,从而提升其整体性。其间需要注意的一点即顶端圈梁无需做的太大,确保圈梁和砌墙不会彼此约束,以缩减屋面板变形对砖墙形成水平推力,且需清华顶层构造柱,确保顶端墙体刚度、整体性等,以增强砌墙抗剪力。

3.3 结构设计时运用钢钎维混凝土对裂缝加以控制

位于钢筋混凝土梁底端添加适量钢纤维,让其和钢筋混凝土梁里面的钥筋一起防范裂缝形成,能有效加大抗裂性,让其和设计标准达成一致,且与《混凝土结构设计规范》所提出的抗裂度要求相符。就钢筋钢纤维混凝土梁来讲,掺人钢纤维提及率在1%-1.5%时,其具备较强的防裂缝性能。并且,钢纤维混凝土构件的基本使用性能较之钢筋混凝土构件而言更好,这是由于钢纤维借助粘结力为混凝土基体裂缝尖端应力场给予了反向应力场,防范了裂缝加剧,导致荷载作用下的裂缝开展受阻,且其和未裂混凝土一同担负裂缝截面拉力,会缩减钢筋应力,限制裂缝形成。

3.4 加强对混凝土浇筑后的养护

在完成混凝土浇筑施工后,应及时做好养护工作,这是减少混凝土结构应力变化的主要途径。在正常情况下,需要在混凝土浇筑后12h内采取相应的养护措施,控制混凝土表面的温湿度条件。具体养护措施的选择,则要充分考虑环境影响因素,在保温和保湿的同时,也应根据施工地区的气候特点,做好防雨、防冻等方面的措施,并设计具体的养护时间。在养护过程中,需要安排专门人员到现场进行看管和记录,避免因人员方面的破坏,导致养护措施失效。在观测过程中,如果发现裂缝问题,需要对其及时进行处理,分析产生问题的原因,不断积累经验,促进混凝土结构设计水平的提升。

结束语:

伴同社会经济进程的持续推进,建筑业获取了更进一步的发展,这就促使建筑工程数量大幅增加,使得民众对建筑工程交付应用后的稳定性、安全性出具了更为严苛的要求。故而,必须对建筑结构设计中出现裂缝的原因展开全面、细致的分析,并依据实际给予有效措施对其控制,从而确保建筑结构整体性与质量。

参考文献:

[1]黄春莲.建筑结构设计出现裂缝的原因及对策解析[J].山西建筑.2019(08)

[2]卢孟.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].居舍.2018(14)

论文作者:汝华伟

论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年01期

论文发表时间:2019/6/18

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