基于建筑结构设计的现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题分析论文_梁洪勇

基于建筑结构设计的现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题分析论文_梁洪勇

昭平县华宇建筑设计院 广西贺州 546800

摘要:现浇钢筋混凝土建筑具有施工快速、结构稳定等特点,是现阶段常见的建筑结构形式之一。但是在建筑使用一段时间后,经常会发现在建筑外墙、楼板等部位,出现不同程度的裂缝问题。对于这些裂缝,一方面需要及时查明原因,制定解决方案,另一方面还要从建筑结构设计上,通过提前进行优化设计,做到对楼板裂缝的提前预防,保证建筑使用安全和整体质量。本文首先概述了现浇钢筋混凝土楼板裂缝种类和常见形式,随后针对引发裂缝的原因,以建筑结构设计作为切入点,就如何解决裂缝问题提出了几点建议。

关键词:建筑结构设计;现浇楼板;裂缝问题;后浇带

0 引言

通过分析现浇钢筋混凝土楼板的裂缝问题,发现楼板开裂的形式多样,并且导致裂缝的原因也不尽相同,例如有设计不科学的原因,有材料质量方面的原因,也有施工技术方面的原因。面对激烈的市场竞争,许多施工单位逐渐开始重视建材质量管理和提高施工技术水平,但是对于建筑结构设计还缺乏足够的重视。因此,施工单位必须要重点做好建筑结构设计方面的工作,通过受力分析、优化结构,从源头上避免楼本裂缝问题的发生。

1 现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题

1.1 裂缝种类

现浇钢筋混凝土楼板常见的裂缝种类包括:(1)温差裂缝。温差变化来自两方面,一类是因为日照不均匀引起的温差裂缝,通常在东西单元的房屋建筑楼板上较为常见;另一类是混凝土水化热带来的温差裂缝。大体积混凝土产生水化热较多,且热量消散不及时,也会导致混凝土内外温差过大,形成裂缝。(2)结构裂缝。高层建筑中,将多孔板更换成现浇板后,楼板刚度有一定幅度的降低,在应力集中处因为荷载过大出现结构裂缝。(3)构造裂缝。后期施工中,布设线缆、管道等需要穿墙施工,破坏了墙体结构,也容易在孔洞位置出现裂缝。

1.2 裂缝形式

不同原因导致的楼板裂缝,其具体形式也会表现出明显差异。在现浇钢筋混凝土楼板中,常见的裂缝形式有:(1)纵向裂缝。常见于楼板处、门窗处,以及负弯矩钢筋端部等。(2)不规则裂缝。裂缝没有明显的规则,或是纵向、横向裂缝相互交叉,形成了网状裂缝,多见于建筑阁楼等部位。(3)45°斜裂缝。多见于墙角位置。

2 现浇钢筋混凝土楼板裂缝原因分析

2.1 保温措施不到位引发的裂缝

建筑结构设计中,未考虑到外部环境因素对建筑材料、建筑主体产生的影响,是导致楼板出现裂缝的常见原因。例如,在夏季室外温度通常可以达到30℃以上,此时墙体温度也会明显升高,特别是外墙使用吸热能力较强的深颜色材料,外墙温度也会超过50℃。在高温环境下,钢筋混凝土结构的热胀作用也会变得更加明显。像斜屋面、外墙等部位,在没有采取隔热保温措施的情况下,结构膨胀会对楼板造成一定牵拉作用,这种情况下楼板与外墙相接部位,就容易出现裂缝现象。

2.2 住宅长度超长引发的裂缝

为了更好的满足人们的建筑使用需求,现阶段建筑呈现出高层化、大宽度的发展趋势。但是随着建筑长度增加,对建筑结构的稳定性也提出了更加严格的要求。通常来说,建筑墙体和楼板跨度越大,墙体和楼板承受的荷载压力也会相应提升,中间位置由于应力集中,会发生向下弯曲变形。在牵拉作用的影响下,现浇钢筋混凝土楼板也会与墙体之间产生裂缝。

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2.3 结构设计中未考虑板内布线的影响

建筑施工中,为了方便后期进行给排水管道、电气线路施工,会预留一些孔洞。但是很多设计人员在进行建筑结构设计时,未将板内、墙内布线问题考虑到。加上近年来各类家用电器数量增多,后期需要预留或新开的孔洞较多,无形中会降低建筑结构的承载力和稳定性。

2.4 建筑结构受力分析不全面引发的裂缝

现阶段建筑功能日益多样,其结构也变得更加复杂。设计人员在进行建筑结构设计时,没有协调好整体与局部之间的关系,建筑结构受力分析不够全面和细致。在这种情况下,一些隐蔽性的建筑结构部位,经常会因为受力分析不科学,或是后期施工中受到其他结构的影响,而导致建筑结构发生变形问题,也是引发建筑裂缝的一方面重要原因。

3 现浇钢筋混凝土楼板裂缝预防的措施

3.1 在建筑屋面、外墙采取保温措施

在建筑结构设计中,设计人员需要结合建筑所在地区的环境、气候特点,重点做好屋面、外墙的保温设计,这样不仅有助于提高建筑使用的舒适性,而且也能够降低因为热胀冷缩而导致的钢筋混凝土楼板变形、裂缝问题。按照国外建筑设计常规的做法,屋面设保温隔热层,使屋面的传热系数≤1.0W/m2·K。不同季节均应能达到《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》和《民用建筑热环境与节能设计标准》要求。

3.2 科学控制建筑物长度

建筑内部空间增大,虽然更好的满足了住户的使用需求,但是由此带来的裂缝发生概率增加的问题,也需要引起设计人员的重点关注。在制定建筑设计方案时,需要根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)和《砌体结构设计规范》(GB50003-2011),为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂,宜采取设置伸缩缝,伸缩缝间距为30m~50m。多层住宅建筑控制长度建议不大于50m,高层应控制在45m以内。如果超过此长度,应设置伸缩缝。超长量不大时,可采用设置后浇带的方法。

3.3 加强对板内、墙内布线的控制

现在的房屋建筑中,各类通信、供热、给排水等管线较多,并且为了体现建筑的美观性,这些管线通常埋设在墙体、楼板内部。在开展建筑结构设计工作时,设计人员必须要充分考虑到这些管线布置对建筑结构带来的影响。在设计阶段就需要提前预留一些专门进行管线穿插的孔洞。然后再从专业角度进行受力分析,确定建筑结构的稳定性。此外,设计人员也要合理规划这下管线布设的路径,以便于将管线布置对建筑结构稳定性造成的负面影响降到最低。

3.4 优化建筑结构设计

设计时注意构造钢筋的布置十分重要,它对构造抗裂影响很大。对连续板不宜采用分离式配筋,应采用上、下两层连续式配筋;对混凝土梁的腰部增配构造筋,其直径为8mm~14mm,间距约200mm。屋面层阳角处、东西单元房间和跨度≥3.9m时,应设置双层双向钢筋,跨度≥3.9m的楼板钢筋间距不宜大于150mm。后浇带应设置在对结构受力影响较小部位,一般应从梁、板的1/3跨部位通过或从纵横相交部位或门洞口的连梁处通过。后浇带间距不宜超过30m。

4 结语

现代建筑设计与施工中,对于裂缝问题十分重视。结合以往的工作经验,现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的原因有多种,优化建筑结构设计能够从源头上降低这些裂缝的发生概率,成为确保建筑整体安全的有效手段。设计人员需要结合建筑所在区域的自然环境、使用要求等,进行建筑结构优化设计,为下一步建筑施工提供必要的参考,对提升建筑质量安全奠定扎实的基础。

参考文献

[1]黄开龙,姜军.钢结构建筑中组合楼板的裂缝形成原因分析及预防[C]//全国钢结构工程技术交流会.2014.

[2]王锦峰.浅谈现浇楼板裂缝产生的类型、原因分析及防治处理措施[J].四川建筑,2017,37(2):247-249.

论文作者:梁洪勇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期

论文发表时间:2019/6/6

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