摘要:裂缝对工业建筑结构的安全性与耐久性有着极为不利的影响,因而要对工业建筑结构选型和混凝土裂缝之间存在的密切关系进行分析,并且采取相关的措施对裂缝问题进行处理。本文先对工业建筑结构设计选型方面的相关内容进行探讨,并在此基础上对混凝土裂缝的处理进行研究。
关键词:工业建筑;结构设计选型;混凝土;裂缝处理;
1引言
对于结构裂缝来说,不管是在工业建筑中还是在一些民用建筑中都是一种较为常见的问题。伴随着目前国内城市化进程的不断加快,工业建筑结构的跨度、高度不断增大,尺寸截面逐步变窄,进而导致了结构出现应力过于集中的问题,同时引发了裂缝问题的出现。一旦结构出现裂缝,不仅会对的工业建筑的整体质量造成不良的影响,同时还会对工厂的运行过程造成一定的安全隐患。因而,现阶段进行工业建筑结构的设计选型研究以及混凝土的接缝处理研究有着重要的意义。
2工业建筑结构设计选型的研究
对于工业建筑结构设计选型来说,它不仅包含建筑结构体系的选择以及柱网的布置,同时还包含梁的布置以及剪力墙的分布等几方面的内容。设计选型过程中,相关的设计人员要对建筑物的性质、高度以及建筑的重要程度进行分析,同时还要对这一地区的抗震设防列度以及风力条件、自然状况等条件进行了解,进而选择出合适的结构体系。结构体系选定之后,设计人员就要对柱、梁以及墙(主要为剪力墙)的分布与尺寸状况进行确定。近几年来,工业建筑的高度与规模逐步提升,并且建筑的投资也在逐渐增多,同时结构选型过程中受到的影响因素也在增多。因而,要确保结构体系的先进性、优化性,提升工业建筑结构的安全效果,下图1为某工业建筑装配式结构体系示意图。
图1 装配式结构体系示意图
2.1结构概念设计
结构的概念设计主要体现在施工图阶段,该阶段要对工程结构进行计算,同时还要对材料的性能以及相应的力学知识、结构特性进行全面的分析。这一过程中,一定要有一个正确的概念,这同时也是实现总体设计方案、确保施工图设计质量的关键一环。对于概念设计的思维方式来说,比较侧重于横向思维,并且注重实践、改革创新等方面。通过在结构设计选型过程中应用概念设计,可以在一定程度上预防裂缝问题的出现。同时,概念设计也是结构设计的一种较为新颖的思路,并且它可以创造出一个经济、安全、合理的结构总体方案。在进行结构分析时,需要借助计算机技术以及信息技术,也就是所谓的结构电算。在进行结构计算过程中,要注重计算模型以及计算程序的简化,同时还要确保模型能够真是的反映结构的受力状况。
2.2极限状态设计
对于工业建筑结构来说,不仅要满足承载力极限状态,同时还要满足正常使用极限状态的相关要求。对于混凝土结构的最大裂缝宽度来说,其主要的控制标准是参考相应的环境以及使用情况来制定的。比如说普通的钢筋混凝土构件其内力达到30%极限荷载状态时,结构就容易出现相应的裂缝,并且裂缝的宽度大多在0.05-0.1mm之间,这将对结构的安全造成不利的影响。另外,一些梁式结构或者是框架结构在自重的作用下,也会出现受拉区开裂或者是剪力区裂缝等问题。因而,设计过程中要注重极限状态的考虑。
3工业建筑结构混凝土裂缝产生的成因
首先,如果建筑所处的环境较为潮湿,那么混凝土的抗应力以及强度将会受到影响,进而导致裂缝问题的出现;其次,如果设计过程中考虑不全面,也将导致裂缝问题的出现。比如说原料的配制不合理或者是施工过程中没有严格按照设计要求进行施工,将可能造成混凝土裂缝的出现;另外,施工材料以及施工人员专业水平也会影响到混凝土工程的质量,进而导致混凝土出现裂缝;此外,混凝土结构会受到温度因素的影响,并且混凝土自身存在热胀冷缩的现象。如果施工温度超出了混凝土所能承受的范围,也将导致混凝土出现裂缝。
4工业建筑中混凝土裂缝的处理
4.1从源头方面进行混凝土裂缝的控制
一方面,施工前施工单位要对工业建筑项目的施工难度以及工程的大小进行分析,并且根据实际状况进行混凝土的制备。需要注意的是要控制好混凝土的配合比,一般来说水泥和砂浆的比例要控制在4:1左右,并且制备过程中要尽量少使用泥浆,这样一来可以提升混凝土的均匀程度。另一方面,要对制备过程的温度与潮湿程度进行控制,如果工业建筑所处的环境较为潮湿,并且温度变化幅度较大,那么将会对混凝土的性能造成一定的影响,必要时可以使用减水剂进行相关指标的控制。另外,由于混凝土的水化系数较高,这也将对结构的性能造成影响,因而为了防止收缩裂缝的出现,要对混凝土的种类进行合理选择,并且施工中要对构造筋的位置做出适当的调整,保证钢筋承受拉应力作用。工程中一旦有裂缝问题出现,要对混凝土的表面进行抹灰处理。
4.2从技术方面进行混凝土裂缝的控制
首先,施工单位要注重混凝土的施工质量,并且要从内部结构规划方面进行相关方案的优选,这一过程中要控制好混凝土的浇筑工作。要确保混凝土的承压力达到要求,就要严格按照设计要求进行施工,并且施工重要采用分层浇筑的方式进行。一般来说,可以将混凝土的浇筑工作分为2到3层,并且从上往下进行浇筑,并且混凝土的浇筑要从表面开始,由外向内的进行渗透。当底层的混凝土浇筑完成之后,施工人员要从第三层开始进行内部的浇筑,这也就是垂直浇筑法的核心。其次,施工过程中也可以使用斜面浇筑法进行施工。施工过程中如果结构的整体设计变大,并且总体厚度是原有数值的三倍左右,那么施工人员可以采用斜面浇筑法进行混凝土的浇筑导致。这一过程中,浇筑的坡度不能超过百分之三十。同时,两次浇筑要有一定的时间间隔,以防裂缝问题的出现。
4.3做好混凝土的后期养护工作
做好工业建筑混凝土的后期养护工作,能够有效的避免混凝土裂缝的出现。第一,施工人员要控制好混凝土的养护的时间以及养护工作的质量,并且养护工作要严格按照规范要求进行,并且注重一些细节性问题的处理。第二,从混凝土浇筑完成之后,相应的养护工作就应该开始了。养护过程中要避免晾晒问题,同时还要避免高温对混凝土造成的不利影响。施工人员可以在混凝土的表明覆盖薄膜或者是草杉。第三,养护过程中要对混凝土进行严格的监控,监控工作以6到8小时为间隔。一旦监控过程中发现混凝土的表面出现了热蒸发问题,要及时的进行二次洒水处理,进而确保混凝土内部的湿润性,避免混凝土裂缝问题的出现。
5结束语
提升工业建筑结构设计选型的合理性,可以确定出建筑合理的结构形式,同时可以防止混凝土裂缝问题的出现。因而,设计人员要对每一个构件进行受力状态分析以及变形计算工作,并且施工过程中要注重伸缩缝、沉降缝的设置,做好混凝土的施工养护工作,进而提升工业建筑的安全性与可靠性。
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论文作者:孙雁宾
论文发表刊物:《防护工程》2017年第34期
论文发表时间:2018/4/3
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 工业建筑论文; 结构论文; 要对论文; 过程中论文; 结构设计论文; 《防护工程》2017年第34期论文;