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摘要:全球经济快速发展的今天,城市化建设加快,随之建筑工程的数量增加,而裂缝是建筑施工经常会出现的问题,它会对建筑工程的质量产生一定的不利因素,严重的情况下还可能威胁到人们的生命财产安全。因此在建筑结构的设计阶段就要对可能产生裂缝的情况进行预防和控制,本文就重点分析了裂缝产生的原因,并对控制裂缝产生的措施进行了相应的探讨,旨在为建筑结构设计工作献计献策。
关键词:建筑结构设计;裂缝形成;原因;控制措施
引言
随着我国城市建设,混凝土结构得到了广泛的应用。但混凝土工程当前存在着的结构裂缝问题,影响到建筑物的正常使用功能和耐久性。所以要满足建筑的需求和结构的需要,结构设计就是要把混凝土裂缝控制在合理的范围内。
1建筑结构设计中裂缝的危害
建筑结构设计中的裂缝存在会对建筑结构造成一定危害,具体体现为:大大降低混凝土结构的刚度,这是因为裂缝导致截面位置的中轴发生形变,出现位置上移或上移趋势,降低建筑结构的刚度;降低建筑的抗剪能力,裂缝的出现使得建筑界面的抗剪性能降低,从而导致结构的稳定性下降;大大降低混凝土结构强度,在建筑结构设计中出现裂缝,导致混凝土钢筋裸露,钢筋裸露后会受到空气和雨水的共同作用,使得钢筋生锈,降低建筑结构强度,建筑结构的安全性也就大大降低。
2裂缝分类
通过对现有结构裂缝的种类进行划分,主要以两种裂缝形式出现:结构性裂缝和非结构性裂缝。在这两种结构裂缝中,对建筑结构产生巨大破坏力的是结构性裂缝。最主要的原因就是结构没有足够的强度和刚度,一旦结构受到巨大荷载的作用,会导致整体结构出现裂缝,并随着裂缝宽度的增加,其破坏程度也不断加大。对于非结构性裂缝,其结构的强度和刚度要求较低,在建筑施工过程中,由于施工技术、使用材料和环境变化等多种因素,会出现非结构性裂缝,其破坏程度要小于结构性裂缝。
3建筑结构设计中裂缝形成的原因
3.1温度应力因素
使用建筑物期间,砼结构受外部环境条件下温度变化影响,极易形成热胀冷缩现象,结构变形在受约束作用之后,应力便会形成。如果温度变形,其受相邻结构的约束作用,则属外部约束作用。若梁变形,其会受柱约束作用,楼板变形实际收梁柱约束作用等。温度变形会因其内部不均匀的热量所影响,在其内部质点间形成约束作用,即为内部约束作用。这种约束作用,导致温度变形缺乏自由性,结构温度的应力超出砼抗拉性强度状况下,砼结构裂缝问题便会出现。外部约束作用力通常形成在严寒或者炎热地区,内部约束作用力则通常形成在日温差相对较大一些山区。
3.2原材料质量不达标
建筑结构施工中的原材料包括混凝土砂石、水泥以及粗细骨料等。原材料的质量直接影响着建筑工程的质量。原材料质量不达标,混凝土与水的配比失衡,砂石中含泥量过高等都容易导致网状裂缝的产生。
3.3砼水化热因素
现阶段砼现浇施工操作期间,会加入一定量旱强剂、缓凝剂等各种添加剂,致使砼硬化期间水化热,其在早期/后期大量采集与释放,促使砼迅速膨胀之后冷却干缩,砼便会形成不规则的裂缝状况。针对较厚、较大体积砼浇筑施工操作期间,有浇筑成型的时间往往存在着差异性,导致砼内部的水化热出现不均匀性释放情况,以至于其内部收缩与膨胀不一致,相互制约影响下裂缝必然形成。
3.4地基变形引起的混凝土结构裂缝
在基础设计过程中,对于其中一些可塑、软塑地基可满足承载不大的建筑物,短期使用也不会有沉降的影响,但是经过长时间的软基脱水固结,也会造成建筑物不均匀沉降而产生开裂。此外,有些建筑地基是换填处理的,也会在长时间的填土固结变形中产生不均匀沉降而导致上部混凝土结构开裂。
3.5结构受力因素
由于设计不够完善化,不到位的施工操作,导致结构一些部位较为薄弱,存在着缺陷问题。在结构受力期间,应力会过于集中,以至于开裂情况出现。若楼板内部暗埋线管促使结构厚度减小,则线管下方会由于施工不够到位未形成较为密实的砼,促使板跨中的暗埋管线板底部有开裂情况出现。
4建筑结构设计中控制裂缝的常见措施
4.1选择优质的原材料
为提升房屋建筑结构的整体质量,需对建筑结构组成材料进行严格控制。作为建筑结构常用材料,混凝土强度等级与建筑质量好坏密不可分。所以在对建筑结构使用材料选择过程中,需要严格控制材料的质量,需要对材料的性能、价格、运输等相关因素进行综合考虑,不但能够满足建筑结构质量要求,同时也能有效降低施工成本。在进行混凝土配合比设计时,需要根据建筑结构的应力荷载、环境温度变化等多种因素进行考虑,从而在混凝土出现水分蒸发后,能使建筑结构尺寸变化控制在合理的范围内。同时增加多种外加剂的使用,能减少混凝土出现伸缩情况的发生。
4.2注重保温隔热
为防止砼结构由于温度应力因素所影响有裂缝状况出现,不仅需在做砼养护期间,借助浇水、覆盖等措施维持砼均匀的散热状态,还需注重保温隔热,设计期间还需设计外部墙体隔热层、屋面的保温层等,防止日常使用期间温度应力会影响到砼结构。
4.3做好混凝土建筑物的浇筑施工技术控制
设计中需要对混凝土浇筑的顺序及浇筑方法、注意事项,以便最大限度的降低裂缝的发生几率。浇筑施工过程是比较复杂的,涉及到的因素也很多,也需要施工人员具有更高的职业素养,所以对施工人员进行技术上的专业培训是必不可少的,施工人员的专业技能提升了,工程质量才能得到保证。
4.4提升混凝土的浇筑的养护工作
通过对混凝土的养护保护措施,能够减少混凝土的水热化反应,从而减少由于混凝土伸缩造成结构出现裂缝。在目前的混凝土施工中,最易被忽略的关键问题就是对混凝土的养护。在完成混凝土浇筑后,通过有效的养护才能使混凝土强度达到使用标准,同时也能有效保证建筑结构安全。施工企业要树立正确的管理意识,加强混凝土养护工作监管,确保每个养护措施能实施到位,为混凝土的强度和质量起到有效的保护作用。
4.5提升建筑结构设计人员综合素质
建筑结构设计人员的综合素质影响着施工质量,在图纸设计过程中,设计人员需要明确混凝土实际浇筑的细节,可以通过添加图解和文字说明来帮助进一步理解,以免出现不必要的问题。在建筑结构设计中,人起着主要作用,所以施工人员的施工水平决定了建筑工程质量的高低。因此,重视建筑结构设计人员综合素质的提升对建筑施工水平的提升具有重要作用。
4.6健全质量保证体系
随着我国建筑工程行业的发展,为确保工程质量符合使用标准,需要不断完善质量控制体系。对质量体系进行优化,要根据实际施工情况进行详细调整。建立全面的质量保证体系,不仅需要建设单位具有较高的管理能力,同时要对影响工程质量的不同因素进行综合分析,对实施规定进行细致的划分,使施工单位按照明确的质量标准,对工程不同阶段的质量进行严格的控制。
结束语
促使建构设计出现裂缝问题的因素众多,为了能够在今后更好地控制结构裂缝,不仅要采取各项控制措施,还需做到具体问题具体分析,把握裂缝形成具体因素,结合实际工况,不断优化及完善设计方案与措施,有效控制建构裂缝,尽最大限度防止这一问题状况出现,保证建构设计总体质量。
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