建筑结构设计中控制裂缝的措施 徐嘉君

发表时间:2020/5/22   来源:《城镇建设》2020年第7期   作者:徐嘉君
[导读] 为提升我国建筑整体建设水平,进一步探索完善建筑结构设计的具体途径
         摘要:为提升我国建筑整体建设水平,进一步探索完善建筑结构设计的具体途径,本文将针对建筑结构设计中控制裂缝的措施展开系统性分析与探讨。首先,从建筑结构设计中出现裂缝的原因作为切入点,接着对建筑结构裂缝的危害进行深入阐述,最后从结构尺寸设计、温度裂缝控制以及楼板裂缝控制等多个角度,对控制建筑结构设计中的裂缝提出具体措施与建议。
         关键词:建筑结构设计;控制裂缝;措施
         引言:近年来,我国社会经济水平提高的同时,人们生活质量也在不断提升,对于房屋建筑的要求更是越来越高,特别是建筑结构设计中的裂缝问题,备受社会各界关注。关于建筑结构设计中的裂缝问题,一直是威胁建筑工程安全和使用的因素,因此,要想建设出高质量的房屋建筑,就必须要针对裂缝的控制展开研究与探讨,给出科学合理的控制方案,最终切实有效的实施一系列措施,使结构设计从根本上得到优化,从而避免裂缝的再次出现,使房屋建筑质量更上一个层次。
         一、建筑结构设计中出现裂缝的原因
         (一)塑性变形导致出现裂缝
         因为塑性变形而导致的裂缝问题大多发生在混凝土尚未硬化之前,由于混凝土还没有彻底硬化之前,混凝土整体还具备一定的可塑性,这就限制了裂缝在混凝土上层结构的沉降速度,直接造成混凝土裂缝的出现。而且,当结构设计完成后,仍然存在面积以及钢筋直径不达标的情况,必然会提高横向收缩混凝土的难度,当一些不规则的裂缝出现时,它们往往是平行的,同时也有一些深度,裂缝间的距离一般是大于0.3毫米,小于1毫米,在这个范围内。
         (二)温度应力造成的裂缝
         温度应力形成的裂缝主要是由于混凝土浇筑工作完成以后,其内部的水泥水化没有及时的散发出去,内部温度极速升高,混凝土的表层又直接与外界空气接触,使混凝土的表层散热速度加快,这就造成混凝土内外形成了较大的温差,同时也出现了拉应力和拉变力。这时距离浇筑混凝土工作完成的时间还是比较近的,还尚未形成比较强的抗拉强度,所以,如果混凝土的抗拉强度低于表层拉应力时,表层裂缝就必然会随之出现。
         (三)结构裂缝
         伴随着我国建筑行业的整体进步与发展,我国建筑企业与施工单位的技术水平和建设质量都有了较大提高,其中现浇楼板的应用就是一个显著表现。在运用现浇楼板后,建筑楼板的设计要求大致上与浇筑后的楼板承载力相同,然而如果直接用现浇楼板来代替预制多孔板,那么墙体刚度上可能就无法保证,因此墙体薄弱的环节就会直接出现裂缝,同时还会伴随墙体截面的突变等问题。
         (四)应力裂缝
         应力裂缝可以分为塑性收缩、自身收缩以及干燥收缩这三类,主要与混凝土收缩有关。当混凝土结构的浇筑工作完成后,混凝土就会逐渐进入一个硬化的过程,同时蒸发掉内部的水分,在这个过程中,一般在浇筑完混凝土结构后,混凝土就会慢慢硬化,在这个过程中由于混凝土内部水分是在不断蒸发的,这会让混凝土体积变小和收缩,受支座影响很难自由伸展,那么当约束应力在到某一限度时,现浇混凝土土板就会出现开裂的问题,开裂地方一般都是应力集中区域。除此之外,如果混凝土的强度还未达到相应标准,就拆掉模板,或在混凝土还未完全凝固时就加大对其的负荷,这样也会导致出现裂缝。
         二、建筑工程结构裂缝的危害
         (一)整体强度减弱
         当建筑工程结构在设计中出现裂缝时,建筑工程的整体强度将会被直接影响,裂缝会使混凝土的钢筋暴露在建筑表面,钢筋更容易受到水和空气等外界因素的腐蚀而质量下降,建筑工程项目强度也随之下降。而且,建筑工程结构强度的下降还会加重裂缝问题,使建筑工程出现恶性循环,建筑物的耐久性逐渐变低,影响建筑物在工程后期的使用性,减少建筑物寿命。


         (二)建筑工程结构抗剪承载力减弱
         裂缝问题除了对建筑整体强度和建筑刚性有影响外,还会降低建筑工程项目结构的抗剪承载力。裂缝的出现,支撑抗剪作用的截面面积越来越小,建筑工程的抗剪力就会下降,建筑工程的抗剪承载力变低时,建筑物会更容易出现程度不同的裂缝问题,使建筑工程结构的完整性被严重破坏。
         (三)建筑刚性减弱
         在建筑工程设计结构出现裂缝问题后,裂缝截面位置中总会发生不同程度的上移,这种上移现象会影响建筑工程的整体结构设计。而裂缝不断加宽,会导致建筑内部结构严重变形,降低了建筑物的刚度性能,使建筑物不能长时间承受高压作用力,降低了建筑工程项目整体结构的疲劳度。
         三、建筑结构设计中控制裂缝的措施
         (一)对于现浇混凝土楼板裂缝的控制
         第一,在设计时就需要注重这一点,尽可能确保混凝土结构的总体刚度,进而防止出现由于没有均匀沉降而导致混凝土结构内部形成拉应力以及剪应力,进而造成内部结构承受温度能力和应力受到削弱。第二,要在建筑外墙角地方配置放射筋,所有墙角内的放射筋数量都应该超过七根,配筋范围要大于楼板跨度的三分之一,长度要在两米以上。所有的钢筋,相互之间的间距需要控制在0.1米范围内,只有这样才能够满足板角应力的需求,让现浇混凝土楼板形成裂缝的应力作用方位和放射筋一样,这样就可以有效的控制裂缝出现。
         (二)要对结构尺寸进行科学的设计
         温差以及材料变形会影响到混凝土结构,进而形成裂缝,所以,为了避免这一问题的出现,就需要科学的设计混凝土结构。当结构尺寸大于标准尺寸的情况下,结构受到温度差影响和材料变形,使得应力变大,建筑墙体以及楼板会形成水平裂缝。实践证明,结构应力和结构长度之间的关系是非线性,所以,这就需要基于其为基础,科学进行结构尺寸设计,保证和设计标准一样,防止出现结构裂缝问题。
         (三)加强对温度裂缝的防范和控制
         就建筑工程结构设计方面来说,建筑平面的布置需要做到规则和简单,不能够出现较多的凹凸,这样才能够防范由于温度应力集中而造成的轻体裂缝。温度裂缝的形成原因有几方面,如,圈梁、面板、砌墙自身温度变形和相互之间的作用,所以,建筑物表面保温层的效果会直接影响到顶层砖墙的裂缝程度,这就需要表面保温层要和热工标准一致[3]。屋面材料的保温性能以及施工方式也需要和标准一致。就结构方面来说,需要对顶层前提砂浆砌筑强度进行加大,这样能够促进其抗剪力的提升,所有的纵墙和横墙都需要配置圈梁,促进其整体性的提升。对于顶端的圈梁,不要做得太大,要保证砌墙以及圈梁相互之间不能够影响,这样就能够缩减屋面板变形对砖墙形成的水平推理,还需要顶层造柱,保证顶端墙体的整体性以及刚度,确保其抗剪力可以得到加强。
         四、结语
         总而言之,虽然在大多数建筑工程建设中都会遇到或多或少的结构裂缝问题,但是建筑企业和施工单位仍要高度重视对结构细节处的严格把控,必须按照相应标准和规定进行施工,严谨分析导致裂缝出现的各个因素,以工程实际情况为基础,积极采取科学合理的措施来应对裂缝的产生。另外,一定不能忽视在后期对建筑养护过程用一些人为因素的影响,既要以工程养护为中心目标,也要兼备良好结构设计的职能,最大限度降低结构设计中裂缝问题出现的概率,提高我国建筑工程的施工质量。
         参考文献:
         [1]宓小萌.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J].建筑技术开发,2019,46(21):9-10.
         [2]金辉.建筑结构设计中控制裂缝的措施探究[J].中国住宅设施,2019(08):36-37.
         [3]崔玲.探究建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].现代物业(中旬刊),2019(08):79.
         [4]姜巍,郜志远.建筑结构设计中的裂缝原因分析及改善措施[J].建材与装饰,2018(09):58-59.
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