关键词:建筑结构设计;裂缝;控制措施
导言:随着建筑业的不断进步和人民生活水平的不断提高,人们越来越关注建筑施工过程中的问题,特别是建筑结构设计中的裂缝控制问题,更是变为了民众关注的焦点。此现象的形成会对建筑工程整体安全性、持久性、质量构成较大危害,故而必须对其形成原因细致分析,并介于建筑工程结构设计期间依照工程实际情况给予相应控制措施,从而对结构设计予以优化、改进,方可规避、防范裂缝问题,确保工程质量。本文正是基于上述背景,对裂缝的特性及其危害进行了阐述,而后对其成因展开了分析,并基于实际给予了控制措施,望以此增强建筑物使用性能。
1裂缝的特性
首先,建筑结构的裂缝大多是垂直的。裂缝大小和墙体高度基本相同。裂纹的形状主要由中心向两边扩展,直至消失;二是较多结构裂缝宽度都在0.3mm以下,仅有部分结构裂缝宽度超过了这一界限;三是裂缝形成的位置多位于墙体中心处,仅具备部分结构裂缝会位于墙体两侧形成;四是模板拆除之后裂缝形成的概率更高,说明其与温度的快速变化具备较大关联;五是裂缝会随着时间的变化发生不同变化,发展方向具备可变性,但裂缝宽度往往固定不变;六是在挡土墙回填期间,裂缝通常会有松弛现象,但不会滋生严重的泄露问题。
2形成原因
2.1温度应力因素
在建筑物使用过程中,混凝土结构在外界环境下容易受到温度变化的影响,形成热胀冷缩现象。结构变形受到约束后,将形成应力。如果温度变形受到相邻结构的约束,则为外部约束。若梁变形,其会受柱约束作用,楼板变形实际收梁柱约束作用等。温度变形会因其内部不均匀的热量所影响,在其内部质点间形成约束作用,即为内部约束作用。这种约束作用,导致温度变形缺乏自由性,结构温度的应力超出砼抗拉性强度状况下,砼结构裂缝问题便会出现。外部约束作用力通常形成在严寒或者炎热地区,内部约束作用力则通常形成在日温差相对较大一些山区。
2.2结构变形因素
结构设计期间,时常不会注意到把刚度较大差异性结构均设到一起,促使协同变形出现,较大刚度结构会拉坏小刚度结构,如框支架、预应力梁等较大高度及梁变形状况,常将梁受压区域侧边的楼板带动着变形,以至于砼结构裂缝状况出现。
2.3砼水化热因素
现阶段混凝土现浇施工中,掺入一定量的抗旱剂、缓凝剂等外加剂,会引起混凝土硬化过程中的水化热。早期和后期大量收集和释放,促进混凝土快速膨胀后的冷却和干燥收缩,形成不规则的裂缝状态。针对较厚、较大体积砼浇筑施工操作期间,有浇筑成型的时间往往存在着差异性,导致砼内部的水化热出现不均匀性释放情况,以至于其内部收缩与膨胀不一致,相互制约影响下裂缝必然形成。
2.4材料选择因素
建材正确选用,对建筑裂缝问题可起到避免作用,形成建筑裂缝因素极具复杂性,湿度、温度、环境条件等均会对建工质量好坏与否产生直接影响,建材控制,对于裂缝控制可起到防范的作用,以伸缩性、塑限性、环境、温度等为主视角来分析,建材选用,对于建筑裂缝预防作用较为突出,可保证总工程质量。
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3建筑结构设计中裂缝的控制措施
3.1设置混凝土加强带
由于后浇带的施工周期较长,有时会影响施工周期或后续过程,因此为了缩短混凝土的施工周期,经常采用加固带代替后浇带进行施工。具体方法如下:在混凝土中加入适量的膨胀剂,可使混凝土膨胀产生内预压,抵消温度应力的影响,防止混凝土结构产生裂缝。加强带能解决一次成型的超长结构的施工问题。但是,加强带中膨胀剂的掺量控制不好,产生的预压力过大或过小也会造成混凝土开裂。其次,由于加强带需要整层楼板混凝土掺入膨胀剂,导致施工成本有所增加。
3.2合理设置建筑变形缝
在混凝土结构裂缝控制过程中,通过设置伸缩缝和沉降缝,将结构划分为几个独立的结构单元,有效地解决了结构温度应力过大、收缩应力过大、设置不均匀等问题。然而,设置变形缝会受到建筑使用功能的限制,例如,在伸缩缝设置时,由于建筑使用功能的不可分割性而不能设置。而且,变形缝的防水防潮问题一直没得到很好的解决。
3.3设置混凝土后浇带
后浇带,是解决不能设置伸缩缝时的一种解决方式。后浇带一般设计为,在楼层结构剪力较小处留置1米左右宽度的梁板混凝土,在相邻混凝土完成浇筑一段时间以后,才采用微膨胀混凝土进行浇筑。设置后浇带能够有效地解决不适宜设置伸缩缝的结构混凝土,浇筑和固化过程的伸缩变形而产生裂缝问题。甚至,后浇带能解决建筑前期固结敏感土质上的沉降差问题。但是,后浇带无法解决后期使用过程中,混凝土温度变形和结构不均匀沉降变形产生裂缝的问题。
3.4温度裂缝的防范、控制
就建筑工程的结构设计而言,建筑的平面布置应简洁规整,不应再有凹凸,防止温度应力集中而形成轻质体裂缝。具体来说,温度裂缝是由面板、圈梁和砌体墙的温度变形和相互作用引起的,因此,建筑表面保温层的作用如何将直接影响到顶层砖墙的裂缝程度,因此,墙体的热工性能直接影响到墙体的整体性能。建筑物表面的保温层需要符合热工标准。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。
3.5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。
结束语
综上所述,随着建筑行业的发展,建筑项目即要安全可靠,又要美观实用,建筑裂缝一旦发生,在感观上带来很坏的影响,因此在结构设计过程当中应以预防为主的原则,确保建筑物安全可靠,经济合理。同时裂缝的发生原因多种,做为设计人员还应多深入工地同施工单位多多沟通,在施工工艺等方面给予必要的指导,确保施工质量,尽量减少裂缝的发生。而当裂缝一旦产生,因尽早调查分析原因,在选择处理方法上,应比较论证,综合考虑,以求施工方便,经济高效。
参考文献
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[3]莫彪.建筑结构设计中裂缝形成的原因及控制措施[J].建筑工程技术与设计,2017,30(14):178-179.
论文作者:赖凯
论文发表刊物:《建筑实践》2019年11期
论文发表时间:2019/10/30
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 温度论文; 应力论文; 《建筑实践》2019年11期论文;