摘要:在建筑工程中,结构设计安全性以及工程质量必须保证,应对容易出现的结构裂缝问题进行分析,找到有效的防治措施。本文首先对建筑结构设计出现裂缝的原因进行深入分析,包括温度、塑性形变、使用结构、应力等方面的影响因素,在此基础上,针对建筑结构设计出现裂缝的问题,提出几点可行的解决办法,以期促进建筑结构设计水平和施工水平的提高。
关键词:建筑结构设计;裂缝原因;解决对策
引言
建筑结构细节设计体现了建筑的整体设计质量,而建筑出现裂缝不仅会影响建筑结构细节设计的质量,还会直接影响建筑的美观性,同时带来安全隐患,因此,有必要对建筑结构的裂缝问题进行详细分析。本文分析了引起建筑结构裂缝的原因,并提出了具体的控制措施。
1.引发建筑裂缝的因素
1.1温度造成的建筑裂缝
在引发建筑裂缝的诸多影响因素中,温度是主要影响因素之一。外部温度过高或焊接施工以及混凝土产生水化热时,均会使建筑结构发生较大的冷热交替变化,从而出现局部膨胀,当膨胀产生的结构应变大于结构材料能承受的最大应变时,就会导致建筑出现裂缝。需要注意的是,不同原因产生的裂缝有不同的特点,例如,热胀冷缩引发的裂缝往往会出现在杆件表面;焊接引发的裂缝通常出现在焊接区域周围;较大的水化热导致结构裂缝平行于梁板结构的短边出现裂缝。因此,应根据具体情况对不同类型的建筑裂缝进行特殊处理,不能一概而论。
1.2塑性变形影响
建筑结构设计出现裂缝问题对建筑有多方面危害,首先从裂缝类型来看,可以将其分为三类:①表面裂缝,这种裂缝只存在于混凝土结构表面,危害相对较小,但如果未对其进行及时处理,也会逐渐加深。②深度裂缝,虽然不会对建筑结构造成破坏,但会显著降低建筑质量及承载力,如果建筑受到较强的荷载或外力作用,容易出现结构危险。③危害性最高的穿透裂缝,这种裂缝容易改变结构受力情况,进而引发结构坍塌、倾覆等危险。这些裂缝问题都可能是由于塑性形变影响造成的,在混凝土结构硬化前,实际处于塑性状态,再加上钢筋、骨料粒度等不符合标准规范,容易导致混凝土结构出现不规则裂缝,而且深度一般较大。
1.3使用结构影响
在混凝土结构施工过程中,由于施工工艺和技术的不断进步,目前施工形式越来越多,传统多孔板施工方式逐渐被现浇施工所代替。现浇结构的优势是承载力高、综合性强,因此已经在建筑功能过程中得到了较为广泛的应用。但是在实际施工过程中,可能因现浇结构的刚性增加问题,导致现浇板与建筑墙体结构无法保持一致,在这种情况下,混凝土裂缝容易出现在墙体刚度薄弱环节。因此,在混凝土结构设计过程中,还要充分考虑工艺选择以及可能产生的影响。
1.4混凝土收缩
混凝土浇筑完成后期,主梁侧面的温度受诸多因素高于其他地方,主梁侧面的温度呈现出非线性上升的趋势,受到局部过大拉应力的影响产生了裂缝。其三,地基沉降;导致出现均匀沉降的原因之一便是建筑工程的纵横地基,地基沉降出现后造成墙体需要承受较大的剪切力,在交结的位置可能出现竖向裂缝。施工人员并未对上述层面裂缝产生原因予以充分地重视,致使结构裂缝问题更为严重。
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2建筑工程结构设计中的裂缝控制措施
2.1原材料质量控制
建筑当中的原材料质量会直接影响到建筑结构的质量,因此一定要做好建筑原材料的质量控制工作,在材料采购时,尽量选择生产规模大、市场信誉高的材料生产商,在原材料进场以后,需要进行严格的质量检验,包括砂石骨料以及成品砖等原材料都要进行细致的检查,同时还要将检验的记录工作做好,一旦发现有质量不过关的材料,应坚决排除在外,应该严格按照设计当中的要求,选用低水化热水泥,并保证粗骨料当中的石料表面粗糙且质地坚硬,具有较小的孔隙率,粗细骨料要保证含沙量在1%以下,并加入适量的塑化剂和减水剂,降低混凝土的坍落度,使混凝土的各项性能得到有效的提升,在材料配置的过程中,应该确保混凝土配比的科学性,对优质的石子材料加以选择,对混凝土的抗裂性能进行增强,如果在施工的过程中需要对高强度的混凝土加以使用,可以使用中热膨胀水泥,并通过相关实验对掺入外加剂的剂量进行测定。
2.2优化结构设计
要保证建筑质量,其结构设计的合理性非常重要。这就要求设计者在设计过程中不能仅凭借经验进行结构设计,应针对建筑的具体情况,对建筑各个结构进行全面的受力分析,并积极采用先进的设计理念和方法,不断对结构设计进行优化。例如,可以使用BIM技术进行结构设计,建立建筑仿真模型,从而更直观、及时地发现结构设计的不合理之处,有针对性地进行优化设计,提高建筑结构设计的合理性。
2.3使用有效的温度裂缝控制方法
针对上述建筑结构设计可能出现的裂缝问题,首先要对混凝土结构进行合理选择,根据工程实际情况及相关标准要求,确定工艺形式,做好细节控制。在此基础上,需要全面考虑各方面影响因素,提前采取有效的应对措施。首先对于对结构裂缝影响较大的温度裂缝问题,在结构规划布局过程中,设计人员应遵循简单实用的原则,避免出现较多的不规则结构,包括结构凹凸变化等。如果存在不规则结构,在温度影响下,更容易出现裂缝。同时应合理设计混凝土结构每部分的尺寸,在保证满足设计规范要求的基础上,尽可能减小温度伸缩和建筑结构长度的差距,使材料变形控制在一定范围内,避免因温差引起的拉应力导致材料变形过大,产生结构裂缝。
2.4强化控制建筑工程结构质量
加强对建筑工程结构质量的控制,需从多个方面开展控制措施,如高度重视对于混凝土温度的控制等。在控制混凝土温度的过程中,首先需要高度且充分地重视对于水泥材料的选择,在施工的过程中掺加一定的缓凝剂或者减水剂,并适当地减少水泥材料的在建筑过程中的运用,这样做的主要目的在于改善水泥材料的和易性。其次,在水泥材料之中添加已经被磨细的粉煤灰,这样做的主要目的在于降低混凝土的水化热。再次,在选择骨料的时候,以工程实际需求作为参考依据,选择连续级配粗骨料开展混凝土的配置工作,这样做的主要目的有效增加混凝土抗压强度和减少裂缝产生
2.5防止混凝土收缩、沉降的具体措施
混凝土浇筑的质量往往会受到自身质量的影响,如果混凝土质量不合格,就会在浇筑之后出现沉降问题,从而形成沉降裂缝,想要对这种裂缝问题进行有效的控制,需要对混凝土的运输时间加以控制,尽量将这个时间缩短,使混凝土保持适当的含水率,同时要保证混凝土振捣工作的质量,采用均匀的振捣频率,确保混凝土的振捣效果,避免由于振捣不佳造成混凝土出现分层、离析的现象,从而引发裂缝问题,除此之外,应该对浇筑以后的养护工作进行加强,施工人员应该根据施工地点的实际情况,采取适当的养护措施,在夜间应该使用相关养护材料对混凝土进行覆盖,对混凝土水分蒸发的速度加以控制,避免在混凝土当中出现收缩裂缝。
3结语
综上所述,建筑结构出现裂缝不仅会影响建筑质量,还会给建筑增加许多安全隐患,对居住者的生命财产安全造成威胁。因此,相关建筑单位应在在明确裂缝出现原因的基础上,从材料、建筑结构、建筑构件等方面优化建筑结构设计,提升建筑的稳固性与耐久性,降低裂缝发生概率,保证建筑质量。
参考文献:
[1]李广和.论现浇混凝土施工裂隙原因分析及预防措施[J].城市建设理论研究,2011(8):74-75.
[2]路民军.建筑结构设计中控制裂缝的措施分析[J].黑龙江科技信息,2014(31):246-247.
论文作者:陈立君
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第16期
论文发表时间:2019/3/4
标签:裂缝论文; 建筑论文; 混凝土论文; 结构设计论文; 结构论文; 质量论文; 建筑结构论文; 《建筑细部》2018年第16期论文;