建筑结构设 计裂缝成因及控制策略分析

发表时间:2020/9/3   来源:《建筑实践》2020年第9期   作者:杨文华
[导读] 建筑系统中,裂缝是人们非常关注的话题。裂缝不仅会影响到建筑美观性,
        摘要:建筑系统中,裂缝是人们非常关注的话题。裂缝不仅会影响到建筑美观性,同时也会威胁到建筑安全性。为了减少负面影响,就需要重视结构安全设计,这是保障工程质量的关键点。要结合现场实际状况和有关设计标准制定设计方案。要将数据分析、数据计算作为根本,合理选择工艺基础、工程材料,规避施工裂缝问题发生。当然从目前的实践条件来看,人们还做不到有效预防和杜绝混凝土裂缝。因为产生因素很多,不同原因所需要用到的应对方法不一样。所以要提高重视度,提前建立对策,减少损失和影响。
        关键词:建筑结构设计;裂缝成因;解决办法
        中图分类号:TU318
        文献标识码:A
引言
        作为建筑工程综合建设中的重点,保证建筑结构设计效果对于提升后期工程项目建设质量起到无可替代的作用。为此,必须保障建筑结构设计的合理性,确保建筑结构质量安全和稳定性能够满足后期工程项目建设要求。对于建筑结构设计过程中出现的裂缝问题来说,还应加强建筑结构裂缝的控制力度,并在控制措施的支持下提高建筑结构设计水平,使得建筑结构设计效果有所提升。
1建筑结构设计裂缝成因分析
        1.1温度因素
        依据相关调查数据分析表明,我国当前使用混凝土材料的过程中,其线性膨胀系数大小为1×10-5/℃,当混凝土材料内外温度较大差距是,经常会产生外部应力的改变,若应力大小不断上涨伴随而来的就是控应力,且控应力大小若超过混凝土的整体抗拉极限强度,裂缝也就随之产生。通过实际分析混凝土结构构件当中的摩擦系数、外部环境温度和建筑结构的尺寸等因素,从中了解到,若外部环境的温度不断上升,则混凝土结构中所含有的水分也会因蒸发而流失,从而引起混凝土浇筑坍落度太低,进而使混凝土结构出现收缩裂缝等问题,并且若是外界没有补充水分,裂缝问题会表现的更加明显。
        1.2地基不均匀沉降
        总体来看,最容易出现不均匀沉降的地基就是软弱地基,这类地基的不均匀沉降直接会影响到建筑结构稳定性。如果不均匀沉降过大,十分严重,那么建筑物的上部结构就会破坏和开裂,结果是建筑物渗水,还有下水道堵塞。假设问题要更为严重,甚至会导致人们无法正常使用建筑物本身的功能。多层砌体结构因其抗剪强度和抗拉强度相对来说不高,所以在地基沉降的同时,有可能会出现台阶裂缝和倾斜裂缝一类的现象。不均匀的地基土势必会影响到地基应力因素,不均匀的地基应力,会使得地基出现不均匀沉降现象。在墙壁裂开的时候一定要提高加固重视度,否则其后果就是墙体裂缝程度越来越突出,地基不均匀的沉降问题会变得越来越严重。
        1.3干缩裂缝
        实际施工中引起干缩裂缝的原因主要是混凝土成型的养护工作不合理,再加上外部压力影响和结构表面水分流失速度快,增大了结构内外的体积收缩力,在内部产生很大的拉应力,进而引发干缩裂缝产生。鉴于此,在配比混凝土的工作中,相关技术人员必须针对所用的砂石严控其含泥量,完成首次施工后,可以再进行二次施工,切实增强混凝土的抗拉性能,从而达到降低干缩裂缝发生的效果。
2建筑工程结构设计中的裂缝控制措施
        2.1对建筑结构开展优化设计
        为保障建筑结构设计质量和建筑物整体稳定性,必须加强建筑结构设计力度,必要时还应要求相关人员对建筑结构固有设计方案实施优化调整,严格避免建筑结构设计过程中出现问题,确保建筑结构设计的优势全面发挥出来。

同时还应要求建筑结构设计人员对建筑物各部位受力情况展开有效分析,同时应用先进技术进行建筑结构设计,不断优化建筑结构,从而避免建筑结构设计过程中出现裂缝问题。此外,还应借助BIM技术奖建筑结构模型全面展现出来,帮助设计人员及时发现建筑结构设计过程中不合理的地方,以此规划合理的优化措施,有效提升建筑结构设计的合理性和质量安全。
        2.2温度变化裂缝控制
        温度变化导致裂缝现象多出现在建筑屋顶结构部分,为对温度变化裂缝进行有效控制,首先,应对温差进行有效减少,设计师可以在结构设计中设置架空隔热层及保温层,此措施不仅可以让顶部结构温差得以降低,还能起到一定的节能效果。值得注意的是,如果使用架空板,设计师可以将其设计为浅色,让热量反射效果得以提升。其次,设计师应针对结构类型进行全面分析,如果屋面是刚性细石混凝土屋面,设计师可以将一道柔性防水层增设在刚性层、找平层之间,在起到防水效果的同时,还可以让基层、刚性层之间自由滑动,进而让约束温度应力得以减少。再次,设计师可以将分隔缝设置在屋盖沿开间位置,在分隔缝中,可以利用弹性油膏进行嵌缝处理,与此同时,应保证分隔缝钢筋为断开状态。最后,设计师可以对顶层圈梁平面布置密度予以提升,利用配筋措施对温度应力予以抵抗。
        2.3控制好建筑物的不均匀沉降
        设计工作中要结合实际地质状况和建筑结构施工要求,选用最佳的基础形式。同一建筑结构不可选用两种不同的基础形式。若选用的是天然基础形式,则必须针对各个基础的沉降量进行精确的计算,当相邻的两个基础在沉降量上出现偏差,达不到设计及规范要求的标准的情况下,必须及时做出科学调整,并重新验算,待相邻基础的沉降差达到标准要求后再进行后续工作。若选用的桩基础,则必须结合现实需要来明确是否对基础沉降进行验算工作。而若建筑结构形式复杂且层数差比较大的高低层连成一体的建筑物,由于其高低层变化位置承受的荷载比较大,若处理不合理,极易出现比较大的沉降差,使得结构发生开裂问题。所以可以在两边结构完成沉降后,再利用后浇带技术进行补充。
        2.4严格把控施工材料选择
        建筑工程的施工质量、工程预算、工程使用年限都会受到施工材料的影响,施工团队在进行材料选购时,要严格对混凝土材料质量把关。一般情况下,较大的混凝土材料,应选择矿渣水泥或者是水化热较低的粉煤灰水泥材料,对水泥、骨料中的有害物质含量要严格把控,也可以经适当的外加剂添加到混凝土材料中,可以有效提高水泥浆的粘稠度,以提高建筑体的整体抗裂能力。
        2.5做好混凝土的浇筑养护工作
        提升混凝土施工质量的基础是要做好养护工作,其也是杜绝裂缝产生的主要措施。首先,妥善对混凝土构件实行保温,使用防晒手段,杜绝温差大而产生裂缝。施工人员需要参照施工需求和标准进行施工,借助设置草席、塑料等手段实施养护。委派专人进行管理,杜绝人为对其进行干预和破坏给混凝土产生危害。其次,在混凝土的养护时间长短上进行控制,普通水泥的保养时间不能少于一周,加入掺合料和矿物等物质的混凝土需要加强养护的工作。最后,养护工作中还需要及时进行洒水工作,保持好湿润的状态,并及时做好强度检测的工作。养护工作需要交给专业的、专门的工作人员进行,对于温度湿度等重要的参数需要进行及时的控制工作,并及时做好强度检测的工作。
结束语
        综上所述,建筑结构裂缝问题对于建筑工程整体质量安全有非常严重的危害,这就应加强建筑结构裂缝控制力度,优化建筑结构设计模式,从而避免建筑结构质量安全受到裂缝问题的影响。此外,上文还介绍了建筑结构设计中如何避免建筑结构在设计过程中出现裂缝问题,以为后期建筑工程建设施工以及建筑行业良性发展打下坚实基础。
参考文献
[1]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(8):36-37.
[2]夏涛.建筑结构设计出现裂缝的原因及对策研究[J].工程技术研究,2019,4(12):24-25.
[3]桑丹辉.建筑工程结构设计中的裂缝问题探讨[J].信息记录材料,2016,17(5):100-101.
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