探讨建筑结构设计中裂缝形成的原因及应对策略论文_苏玲玲

探讨建筑结构设计中裂缝形成的原因及应对策略论文_苏玲玲

苏玲玲

广西华蓝工程管理有限公司 广西南宁市 530000

摘要:在建筑结构设计中,人们越来越重视怎么样去控制裂缝,从而保证结构设计的质量,消除裂缝的干扰。笔者结合多年工作经验,阐述了建筑结构中裂缝形成的原因,深入研究了建筑结构中裂缝的控制措施,通过采取必要的控制措施,全面控制结构裂缝问题,保证建筑结构总体设计水平,提升建筑工程整体质量,满足人们对美好居住条件的需求。

关键词:建筑;结构设计;裂缝;应对策略

前言

近几年以来,随着我国社会经济的快速发展,城市化进程逐渐加快,建筑企业如雨后春笋般涌现出来。在建筑工程中,混凝土结构得到推广和普及,混凝土工程虽然坚固但是也出现了结构裂缝的问题,影响着建筑物的使用寿命。大量的试验数据表明,混凝土结构裂缝和材料本身的特性及房屋结构的受力变形机理有很大的关联,为了满足建筑的需求和结构的需要,结构设计的关键是要控制混凝土裂缝。

1 建筑结构设计中裂缝形成原因

1.1温度应力的影响

一般情况下,将混凝土进行浇筑后,未能快速实现内部温度的降低,致使内部和外部的温度相差较大,内外的温差使得混凝土的外表产生了拉应力,内表面随之产生压应力,最后致使裂缝的出现。由于混凝土进行浇筑之后时间很短,较短的育龄期致使混凝土未产生高强度的抗拉性,一旦外表面产生的拉应力较混凝土自身的具备承受力而言较大时,就会导致裂缝的生成。

1.2塑性变形的影响

塑性变形也会导致裂缝的生成。这种情况一般出现在混凝土硬化之前,因为混凝土在硬化前处于塑性的状态,由于上部建筑的缓慢沉降会遇到很大的阻力,这样硬化前的塑性与沉降的阻力会导致裂缝的产生。如果建筑物为钢筋混凝土结构及砖混结构,则会出现混凝土在水平方向的收缩难于垂直方向上的收缩,究其原因则是由于混凝土的表面积增大、钢筋或者骨料的粒径过大,导致混凝土产生许多裂缝,这种情况下产生的裂缝间存在着0.3mm到1mm的距离,呈现出来的状态是裂缝之间平行排列,此外,所有的裂缝均有深度。

1.3应力裂缝的影响

钢筋混凝土构建的结构会缓慢的收缩从而导致应力裂缝。通过对常见的几类方式进行归纳,大体可以分为自身收缩、塑性收缩、碳化收缩以及干燥收缩这四种。浇筑程序结束后钢筋混凝土结构会开始经历硬化,在硬化阶段过程中混凝土结构的内部会产生很多水汽并蒸发,随着内部水汽的蒸发会使得建筑结构的总体积变小,又由于支座的作用,使得钢筋混凝土结构的收缩改变不会呈现随意性,如果出现的收缩程度很严重会使得支座对建筑结构产生的约束程度会逐渐增大,在多个作用力相互作用的情况下,会导致建筑结构呈现断裂的状态。并且,当这种相互作用力相对集中时,导致混凝土板中间位置产生的裂缝。此外,还要一种比较常见的应力裂缝,出现在混凝土尚未完全凝固的时候,其上面承载的重量大于了自身的承载力。

2 建筑结构设计中裂缝的应对策略

2.1 注重变形缝、后浇带、加强带的合理选择及设置

2.1.1 设变形缝

在钢筋混凝土结构裂缝控制期间,可以通过变形缝来控制,例如设置沉降缝、伸缩缝等,把建筑结构合理的划分为自由独立的变形结构,以便于防止结构温度的应力以及收缩的应力出现不可控情况。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实际设置变形缝的时候,往往会受到建筑物实际使用功能的限制,例如在设置伸缩缝期间,因为建筑物实际使用功能不可设置或者不能够分割。

2.1.2 设混凝土后浇带

后浇带,能够解决无法设变形缝这一难题,它通常会设计在楼层结构较小、建立位置留置1m 宽度梁板混凝土,相邻钢筋混凝土结构浇筑完毕后放置一段时间后,才可用微膨胀的混凝土实施浇筑处理。设后浇带,可解决不适合设伸缩缝的钢筋混凝土结构,以及浇筑及固化期间伸缩变形等复杂状况。设后浇带,也能处理好浇筑之前固结的敏感性土质中沉降差的问题。但设置后浇带并不能够解决混凝土温度变形导致的裂缝以及结构出现不均匀的沉降裂缝所致的裂缝状况等。

2.1.3 设加强带

由于后浇带实际施工周期相对较长,且还会对工期时长以及后期施工工序产生直接影响。所以,为了不影响混凝土施工的工期一般才有设置加强带来替代上述所提到的后浇带开展施工操作。如下为具体操作措施 :把适量膨胀剂均添加至混凝土当中,确保混凝土出现膨胀现象,并且内部有预应力形成。该预应力能够抵消温度的应力作用,避免混凝土结构有裂缝状况出现。加强带当中膨胀剂添加量若控制不当,会导致预应力出现过小或者过大的情况,从而使混凝土结构出现裂缝。由于设置加强带需要在整层楼板混凝土中掺入适量膨胀剂,使得工程成本倍增。总之,不管是变形缝、后浇带还是加强带均有着各自的优势与劣势,在选择及设置方面,设计者还是需要结合实际工程情况以及工程需求来选择设置,以确保变形缝、后浇带、加强带实际设置效能能够得以实现。

2.2 注重保温隔热

为防止混凝土结构由于温度应力因素而出现裂缝情况,混凝土养护期间不仅需浇水使混凝土均匀的散热,还需覆盖薄膜来保温隔热。设计时需要设计外部墙体的隔热层、屋面的保温层,防止日常使用期间温度应力会影响到混凝土结构。

2.3 提升建构设计的科学合理性

建材有着变形差异性,设计者应根据工程施工的实际需求以及工程地温度气候的影响来选择合适的建材,并制定完善的总体方案,防止结构的裂缝状况出现,建构设计期间,还需要充分结合具体施工状况及各项需求,科学制定防止结构裂缝的设计方案,便于提升设计的科学合理性,保证建筑工程总体建设质量。

3 工程实例

广西某民用住宅楼,其地上地下共22层,其中地下有2层,地上部分共有20层,整体上使用的是钢筋混凝土结构及砖混结构。楼盖采用的是梁板体系,楼体以钢筋混凝土为主体,主楼高110米,裙楼高80米,二者的实际宽度相同,皆为75米。该楼的地上部分采取了一系列措施来确保混凝土结构的稳定与楼体的安全,例如添设抗震缝等等。

3.1地下室底板及顶板的裂缝控制:

经过对该建筑物地基进行分析后,我们可以得知该住宅楼的土质承载力偏高。故而,主楼基础使用的是梁板式筏基,裙楼基础则单独使用一套基础。要想进一步将混凝土结构裂缝管控在合适的范围之内,地下室的底板、裙楼的顶板和主楼的顶板相连的地方应该横着添设一道后浇带,从而减少地基沉降不均匀所带来的干扰与影响。此外,还应该在裙楼部分纵向设置一道后浇带,在主楼部分纵向设置两道后浇带,这样便能够极大程度上降低混凝土温度应力和混凝土的收缩应力。

3.2上部结构的裂缝控制

以此次工程中建筑物的基本特征为基础,主楼和裙楼可以被分成2个单独的个体,故而,应该在主楼和裙房相连的位置设置一道宽度于120毫米的伸缩缝,从而使得整体结构之中混凝土的温度应力与收缩应力得以降低。

鉴于裙楼自身功能具有一定的限制,因此在裙房之中是无法添设伸缩缝的。故而,在管控裙楼之中的混凝土结构裂缝问题时,应该采取不同于主楼的方式,具体如下述:

(1)从第一层顶到屋顶的位置纵向添置宽的后浇带。(2)保证混凝土部件不露出来,同时采用填充墙外包的方式,来减小混凝土结构部件的温度应力。(3)使用屋面保温方式。(4)屋面板使用配筋,并且确保配筋方式为双层双向。(5)增加设置板角加强筋。(6)在施工期间使用科学合理的混凝土配比。在保障混凝土强度的条件之下,尽可能减少水泥的用量,待混凝土的浇筑完成之后,第一时间进行保养护理工作。

结语

综上所述,建筑物的整体质量与人们的生活质量息息相关,因此有必要加强对建筑结构设计的重视。在建筑工程施工中,建筑结构的裂缝对建筑质量和安全性能产生严重影响,所以要采取科学的措施,预防混凝土结构裂缝现象的出现,满足人们对美好居住条件的向往。

参考文献

[1]田志翔.建筑结构混凝土控制裂缝技术探究[J].产业与科技论坛,2016,15(04):51-52.

[2]李宏.试论建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].黑龙江科技信息,2012(03):246.

论文作者:苏玲玲

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年17期

论文发表时间:2019/11/21

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

探讨建筑结构设计中裂缝形成的原因及应对策略论文_苏玲玲
下载Doc文档

猜你喜欢