建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析论文_王超

建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析论文_王超

中国中建设计集团有限公司天津分公司 天津 300457

摘要:随着科学技术的快速发展,我国建筑技术有了新的提高。随着社会经济的快速发展和进步,建筑业也发展迅速,建筑工程质量成为人们关注的焦点,建筑物的裂缝在建筑项目中很常见。根据不同的危害,裂缝分为三种类型,即深裂缝、表面裂缝和破裂。通常裂缝是最厉害的损伤,一旦裂缝发生,建筑物的稳定性和安全性将大大降低。

关键词:建筑结构设计;裂缝成因;控制措施

引言

建筑行业的发展离不开各行业的大力配合。随着当前我国建筑行业的发展速度不断加快,人们对建筑的质量问题越来越重视,特别是针对施工及使用当中的结构裂缝和预防方面的问题。建筑结构中存在的裂缝问题,会对建筑的整体安全性及使用的耐久性等方面产生深远的影响。

1建筑结构设计出现裂缝的原因

1.1大负荷会产生裂缝

随着时间的推移,钢筋混凝土会在负载下产生裂缝。由于深裂缝的出现,使得建筑质量在一定程度上受到损害。这种现象不仅与建筑结构的质量有关,而且与建筑物之间的重量有关。在进行抗裂性研究时,应考虑长时间必须承受负荷的因素。例如,在办公楼的负荷设计标准中,我国的负荷设计值低于其他国家,但是,与其他国家的混凝土强度设计值相比,我国混凝土强度的设计值相对较高。因此,其他国家混凝土的承载能力明显高于我国,我国的建筑结构出现裂缝的频率很高。

1.2地基不匀产生裂缝

在利用基础的情况下,能够把房屋本身的自重以及所承受的荷载传递到地基,且在上部荷载的作用下,依据某一角度,地基用力会不断地进行扩散,深度越大,其扩散范围就越大。且同深度中,应力以中间位置最大,向两边递减。再考虑到地基土体的非均质性,房屋地基的应力分布也会缺少均匀性。这样一来,房屋地基就容易发生不均匀沉降,建筑物的墙体也随之发生开裂现象,加上不注重开展加固处理工作,墙体裂缝的问题就会愈发之大,极易导致纵墙倾斜的状况。

1.3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建筑结构设计裂缝控制措施

2.1防止开裂的措施

1)应力裂缝的产生受到设计质量的强烈影响。因此,在施工过程中,应加强监测,加强检查,确保施工质量得到充分保证。关于建材原料的质量,只有水泥的质量和稳定性以及细砂的沉积物浓度得到有效的保证,才能确保混凝土的强度符合设计要求和规定,有效防止开裂。另外,关于模具的塌陷问题,应该严格控制模具,以便在满足混凝土运输和放置要求的基础上最小化模具的坍塌影响。将混凝土放入模具后,应快速完成振动,并在某些关键位置振动两次。2)在建造过程中应选择好的材料。在选择混凝土和水泥时,应根据特定结构的要求和规定进行,以确保所选混凝土达到所需的强度。此外,应确保外加剂和混凝土外加剂的适用性,还原剂和抗裂剂能够显著提高混凝土的抗裂性并改善水泥浆的粘度。

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2.2建立科学、合理地建筑结构设计理念

建筑工程中混凝土的结构设计中最为关键的就是整个混凝土的设计,建立科学合理有效的混凝土设计概念,可以避免整个建筑各个部分出现不必要的矛盾。与此同时,还能够计算出整个建筑混凝土能承受的实际荷载极限值,不仅能够满足规范要求的抗裂要求,还能科学地节约建筑成本。为了能正确建立建筑结构设计概念,要从以下2方面着手:对建筑工程进行实地考察,收集现场相关的有效数据;通过相关的计算软件对数据进行验算核对。设计人员在这个阶段要综合分析多方面因素,如建筑结构配筋、变形验算以及结构力的分析。除此以外,在建筑工程施工现场,现场工作人员要加强施工监管,要求技术人员严格按照设计施工图进行规范施工,通过研究分析施工图纸,预估施工阶段可能出现的构建部位以及容易出现裂缝问题的施工环节,有效把控,在加快施工进度的同时确保施工设计质量。

2.3荷载裂缝防治措施

措施如以下:(1)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。(2)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。

2.4防止地基不平衡的措施

1)应对建筑工程中的软地板和不平整地基进行处理。在进行设计工作之前,应进行地质勘探,并根据适当的地质报告制作设计图纸。对于一些复杂的地基,在地基开挖工作完成后,应加强基础较弱部分的加工工作。在加强地基基础施工时,应与上层建筑相关联,系统地考虑各个方面,以确定地基结构符合设计要求,并确保系统的效率、成本效益和完整性。在上部结构方面,可以改变建筑物的形状,应用柔性和轻质结构以进一步增强建筑物的整体刚性。2)建筑物的地基部分应分开,可以分成几个部分,以便进行自由沉降活动,有效地避免裂缝的形成。在确定沉降间隙的宽度时,应按照有关要求和规定进行,以确保其科学性和合理性。同时,应注意确保沉降物不包括在沉降缝中,以免损害建筑物部分的自由沉降。在门槛位置,还应安装钢筋混凝土梁,以避免主干变形和垂直裂缝的形成。

2.5完善建筑平面设计

在建筑设计阶段,要严格按照建筑平面布置适宜的原则,避免建筑平面出现变形。科学合理地控制建筑房屋的长度,科学地设置后浇带位置,进而有效分离梁、板、墙,减少混凝土产生裂缝,如果建筑房屋的设计要求过长时,可在合理位置设定变形缝;拉梁要设置在平面凹口位置,还需要对其周边混凝土板适当调整板厚,适当加强配筋。如果建筑的主楼高度与裙房在高度方面差异过大,可在合理位置设置沉降缝,避免出现不均匀沉降问题,进而有效减少混凝土裂缝的出现。此外,在建筑外部结构中,对于以下结构部件,如女儿墙、雨棚以及挂板等,要科学设置水平长度,可适当设置伸缩缝。

结语

作为我国重要的支柱产业,建筑业必须严格控制结构设计,避免和减少裂缝的发生,提高施工质量,使建筑业在新时代的发展中越来越好,从而有效提高人们的生活质量。

参考文献

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论文作者:王超

论文发表刊物:《建筑实践》2019年第07期

论文发表时间:2019/7/9

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