探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策论文_王卓

探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策论文_王卓

乌鲁木齐新华筑建筑设计有限责任公司 新疆乌鲁木齐 848000

摘要:随着我国建筑行业的不断发展与进步,为提升建筑施工企业竞争优势,越来越多的企业将建筑重点放在建筑结构设计细节方面。建筑结构裂缝问题是建筑结构中最为常见的一种问题之一,建筑结构裂缝问题对建筑结构的稳固性与安全性都造成了不同程度的影响,也已经引起了建筑工程施工企业以及使用者的普遍关注。为有效预防、解决建筑结构设计中的裂缝问题,本文根据建筑结构设计中裂缝问题的形成原因,分析相关控制措施。

关键词:建筑结构设计;裂缝问题;控制措施

随着人们生活水平与安全意识的逐步提高,人们对建筑物的质量以及安全性有了更高的要求。而建筑结构裂缝作为一种比较常见的质量问题,多存在于建筑结构墙体的表面,这不但影响了建筑物的美观, 更加威胁到了建筑结构的使用性能与安全性能。正常使用情况下建筑结构中细小的裂缝不会危及到人们的生命安全,但一旦遇到地震,在地震荷载的作用下,往往容易对建筑物造成破损,影响建筑结构的稳固性,严重威胁用户的使用安全,为此建筑工程领域必须对建筑结构裂缝问题予以高度的重视,在理论与施工实践中加强对建筑结构裂缝问题的分析与研究,找到预防建筑结构裂缝问题的具体措施,加以有效控制。

1 建筑结构设计中可能出现的裂缝类型

1.1 塑性沉降裂缝

塑性沉降裂缝的出现通常会给建筑物的质量造成严重的影响。而分析塑性沉降裂缝产生的主要原因,我们发现,在建筑施工过程中,尤其是在混凝土的浇注过程中,如果出现阻碍骨料沉降现象,则往往会伴随着裂缝的出现。通常造成这种阻碍现象发生的因素是一些建筑辅助性的材料(模板、钢筋等)。如果,在建筑施工中,没能按照操作规定对模板进行绑扎也可能导致塑性沉降裂缝的出现。

1.2 结构裂缝

结构裂缝主要受建筑的施工技术和材料影响较大,并且多出现在单体结构的建筑中。由于现在大部分建筑都使用框架结构建造,所以可以保证建筑的结构主体有足够的承载力。但是也有部分建筑单位偷工减料用承载力较小的预制板代替钢筋混凝土的浇筑,导致建筑的承重墙受力不均,从而使得墙体的截面或较薄弱的受力墙角集中出现大面积的结构裂缝,严重影响建筑的整体质量安全。

2 裂缝产生原因

2.2 混凝土收缩变形引起的裂缝

混凝土收缩裂缝根据其形成的时间分为硬化前、硬化中和硬化后裂缝;初凝和终凝阶段是混凝土胶结硬化的重要过程,也是裂缝的多发期,其龟裂就是常见裂缝之一。同时,混凝土因硬化而体积缩小,楼板四周受支座梁体的约束而不能自由伸展,当收缩引起板产生的约束力超过一定程度时,早期混凝土强度极低又不足以抵抗,就会在板应力相对较集中的板角处开裂,其走向与板的对角线相垂直。引起裂缝的原因包括:混凝土水泥用量、含水量、水灰比、坍落度等过大,骨料级配差;振捣不实或混凝土浇筑后气温高未及时养护或养护不到位,风吹日晒后表面水分蒸发过快而急剧收缩开裂等。一般商品混凝土的收缩量要比现场搅拌混凝土大。现浇混凝土楼板未能连续浇灌而设置施工缝后,新旧混凝土间形成接缝,如处理不当,也容易因收缩而发生裂缝。

2.2 温度影响

在建筑工程结构中,混凝土在降温发生冷缩,或者是由于失水作用导致收缩,从而使得工程结构的构件内部在温度应力的作用下产生裂缝。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这里以平置构件举例说明,在工程结构中,一旦发生冷缩和干缩,就会产生裂缝,具体可以通过下公式进行详细分析:

A max=0.5μγι,

其中,A--构件中央最大温度应力;

μ—构件与搁置面之间的摩擦系数;

γ—构件材料的重力密度;

ι—构件的长度

根据以上公式分析,可以得知,构件的长度越大,温度应力也会相应变大,那么就会容易产生裂缝,需要设计人员引起足够的重视。

2.3 混凝土的沉降与收缩所引起的建筑机构裂缝

因混凝土收缩所引起的建筑结构出现裂缝大多发生在混凝土塑性状态下,在混凝土凝结过程中在外部环境与混凝土内部材料水化反应共同作用下,导致混凝土表面失水,混凝土中含水率不足,将严重影响混凝土的和易性,造成混凝土塌落度过大,导致混凝土建筑结构表面出现裂缝。

3 建筑结构设计中裂缝问题的危害

减少安全隐患,重视裂缝问题。裂缝的形成对建筑结构的危害是极大的,以下对裂缝产生危害的具体表现进行分析:① 刚性降低。在建筑过程中出现裂缝会致使裂缝截面处的中轴发生变化,不同程度的上移,尤其是裂缝越严重给工程结构带来的危害越大,工程结构的变形随着裂缝的严重不断的加大,从而降低了整个结构的刚度。同时刚度的降低致使在高压力的作用下工程结构的疲劳度也会不断下降。②抗剪能力下降。裂缝在降低整个工程结构刚度的同时,抗剪能力也会随之降低。主要原因是因为截面出现严重的裂缝以后,工程结构整体遭到破坏,而抗剪能力又需要得到截面的支撑,截面面积一旦减小抗剪作用势必受到影响,造成了工程结构的整体抗剪能力减弱。③强度降低。工程结构整体强度降低的原因取决于裂缝的产生。由于工程产生裂缝势必将造成钢筋外露的现象,这样一来混凝土内部就会遭到水和空气的侵蚀,时间久了混凝土就会变质,然而就会大大的降低工程结构整体的强度,在强度降低的同时,裂缝也会越来越大,这样的情况无疑降低了工程整体的耐久,严重影响工程后期使用性能。

4 建筑物结构设计中控制裂缝的措施

严把选材关,避免引材料质量出现裂缝。对于大体积的混凝土应采用水热化值低的粉煤灰水泥或者矿渣水泥。同时,为了能进一步改善水泥浆的稠度,提高混凝土的拉伸度,可以适量添加盐水防裂剂等外加剂。除此之外,还应当严格按照国家标准,更具适宜的砂率进行骨料的选择和优化处理。选材是建筑物施工的基础,如果在选材、适材方面出现问题,则会影响整个工程的进度和质量。俗话说,好的开始就等于成功了一半,那么选材的就是这个开始阶段,因此必须严把选材关,要按照规定选取质量较高的材料,通过合理的途径购买材料,并且严格审核材料的质量,尽量避免因为材料质量而影响建筑物质量,使建筑质量得到最好的保证。

5 结语

建筑物质量的高低对保障人民生命财产安全有着至关重要的作用,而建筑裂缝又是威胁建筑物质量的重要隐患之一。因此,我们在建筑结构设计防治裂缝问题上应当予以高度重视,提高对建筑结构设计规范的理解与把握,同时还要提高建筑结构设计人员整体素质,合理利用高科技手段进行配合设计,严把选材关,避免引材料质量出现裂缝;严把技术关,妥善处理混泥土的浇筑过程;严把监督关,做好混凝土浇筑后的养护工作。

参考文献

[1]孙林夫.工程结构设计裂缝分析[J].计算机辅助设计与制造.2014(07).

[2]王立军.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J].中华民居,2014,06:272

论文作者:王卓

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第29期

论文发表时间:2018/3/5

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