探讨建筑结构设计裂缝成因及控制策略

发表时间:2020/9/23   来源:《建筑实践》2020年5月第15期   作者:凌秋
[导读] 现阶段,我国建筑行业的规模及建筑数量随着社会经济的增长而飞速发展。当前,建筑工程中使用最广泛的建筑材料是混凝土。
        凌秋
        广西茂功建筑有限公司  广西  530000
        摘要:现阶段,我国建筑行业的规模及建筑数量随着社会经济的增长而飞速发展。当前,建筑工程中使用最广泛的建筑材料是混凝土。但由于混凝土建筑的设计上的特性和外部因素影响,从而导致裂缝的出现,这些裂缝的出现不仅会影响工程整体的稳定性,还会影响在工程的后期影响,同时还对建筑企业造成巨大的损失,如果裂缝问题未能及时解决,则可能会影响建筑内人员的生命安全。基于此,本文对工程出现裂缝的原因进行分析,并对此提出了相关的解决办法,以确保建筑工程的质量和人员安全。
关键词:建筑结构设计;裂缝;控制策略
引言
        混凝土是建筑项目施工期间的必要材料,随着城市化进程的加快,混凝土被广泛用于建筑领域。但由于现阶段建筑行业普遍对混凝土没有深入的了解,导致在混凝土施工和投入使用后,建筑出现裂缝问题,对于建筑工程的整体质量极其不利,并且可能会缩短使用寿命。很多研究表明,混凝土结构中的裂缝是工程施工中不可避免的问题。这与材料本身的特性与结构机制有关。因此,要满足建筑物的使用和结构要求,加强对混凝土结构中的裂缝控制具有良好的意义。
1裂缝的类型
1.1塑性沉降裂缝
        塑料沉降裂缝的最重要特征是“中间宽,两侧窄”,看起来呈现出梭形。在建筑物的横断面或是梁柱交汇的位置十分常见,通常裂缝的深度可以达到钢筋的顶部。减少或防止这种情况裂缝的主要方法是有效控制水灰比,砂率。对于某些横截面较大的构件,需要从更深的地方开始浇筑,然后放置1?1.5h,以确保横截面上部的稳定性和保护层的厚度及尺寸的合理控制。
1.2塑性收缩裂缝
        对于这种结构裂缝,大多数都是由于施工操作不当的原因造成的。大多数塑性收缩断裂没有固定裂缝尺寸的大小并且具有多边形形状。裂缝之间的最小距离为几厘米,最大的距离超过十厘米。这种类型的裂缝在起初阶段,都表现的不够明显,并且随着时间缓慢变为更大范围的裂缝。为了预防和控制此种裂缝,基本上是对混凝土水胶比和水泥的比例用量进行控制,在某些高温环境和风力条件下需要加强对其的控制,以确保建筑质量符合要求。
1.3温度应力裂缝
        温度应力裂缝的主要影响因素是温度。在混凝土浇筑期间,由于施工期通常相对较长,并且昼夜温差过大以及室内外内外温差大,从而影响混凝土工程的质量。对于这类裂缝,虽然它在表面上看起来可能并不明显,但是对建筑物的功能有巨大影响。温度应力裂缝主要体现在不等深度的表面裂纹。为了避免此类裂纹,有必要对混凝土浇筑时的环境因素进行合理控制。
2建筑结构裂缝产生的原因
2.1温度因素
        根据有关调查数据的分析显示,我国目前正在使用混凝土材料进行施工时,其线性膨胀系数为1×/℃,当混凝土内部和外部的温差大时,通常会发生外部压力变化,伴随着外部压力的不断上升,随之而来的是控应力,裂缝会在控应力大小超过混凝土承载力的条件下出现。通过分析混凝土的摩擦系数,外部环境温度和混凝土构件的大小等因素,可以发现,如果外部环境温度继续上升,混凝土结构中包含的水分也会蒸发以及造成混凝土倒塌的问题,进而出现混凝土结构中的收缩裂缝和其他问题,并且如果没有外部水分的补入,开裂的问题更加明显。
2.2设计因素
        设计是建筑施工中最重要的部分,也是决定建筑技术团队如何进行建筑设计的基础。在设计过程中,如果设计人员没有进行严格的现场检查,就无法结合许多的实际因素,无法创建有效的抗裂性设计,由于对建筑材料缺乏全面的了解,各种材料会相互影响,并且也可能会出现裂纹。


2.3施工因素
        对于建筑工程,裂缝的产生还受施工因素的影响,混凝土施工是非常重要的一步。这直接影响到有效的防裂效果。但是经过调查显示,施工过程中受到不同因素的影响,这些因素会增加裂缝出现的可能性,例如在按要求绑扎的上部钢筋上拉伸。所以是否可以根据相关要求在建筑物的实际建筑中实施,所有员工都能认真,全面地进行项目质量施工是防止裂缝产生的关键[1]。
2.4材料因素
        水、水泥、砂子、石子是混凝土的主要组成成分,在一定的环境影响下,还要加一定的外加剂,在混凝土材料中,不同材料的机械性能有所不同,在固化过程中容易出现裂缝,而这些裂缝一般呈现不规则的现象,在工程建设过程中非常常见。
        钢筋与混凝土的相互作用和程度会发生变化。如果张力太大,会出现裂缝,特别是微裂纹,微裂缝的收敛汇合会导致整个裂缝变大,如果裂缝宽度足够大,当达到零0.5mm时,就会产生人眼可以观测到的裂缝。
3裂缝控制策略
3.1严格控制建筑设计
        在建筑工程设计中,重要的是要彻底评估各种可能的因素。一方面,设计人员应该集中精力考虑建筑中混凝土的结构强度设计,可以增加整个建筑物的承载能力,防止建筑出现沉降的问题。如果建筑发生沉降,建筑内部的拉应力会使建筑自身在承载能力方面发生下降。为此,为了防止在建筑结构设计中出现裂缝,设计人员需要对建筑承载力进行准确的计算,并对施工及投入使用过程中可能会出现的裂缝问题进行及时解决,提高建筑结构设计的科学性和合理性[2]。
3.2温度裂缝的控制措施
        混凝土浇筑过程中,建筑工程必须与水泥的应用情况保持一致,这主要是由于水泥的性能。水泥的实际水合作用中,由于损失大量热量,内部在截面中冷凝的热量增加,并且该热量在混凝土结构中起重要作用。并且混凝土本身的温度应力也增加。在特殊情况下,其他相关材料可能会替换为普通水泥。此外,还可以添加高增塑剂以防止混凝土的内部温度升高。另外,即使将其混入混凝土中,也必须搅拌,混合的实际效果可以很好地展现出来[3]。
        浇筑混凝土时要注意温度控制技术。主要表现为:混凝土浇筑时自身的内部温度也会发生变化,另外在工程实际作业中,温度也是影响混凝土质量的因素之一。因此,在实际的混凝土浇筑中,为了减少高温环境下的作业时间,必须保持合理的温度。如果考虑混凝土温度,在进行大面积的混凝土浇筑时,有必要使用科学且廉价的方式进行冷却,以确保混凝土实际在浇注时,温度可以控制在合理范围内。
3.3对施工材料进行严格把控
        在工程建设过程中,建筑材料也起着非常重要的作用,所以在材料进场之后,各单位要加强对材料的验收,避免不合格材料出现在工程建设过程中。但在实际作业中,由于混凝土建筑材料配合比的影响,而影响工程建设的质量。在原材料质量控制中,必须加强对原材料的合理检查以确保每种原材料都能充分体现其在混凝土中的作用,这样可以保证混凝土浇筑具有理想的基础条件[4]。
结束语
        因此,在工程建设过程中,必须重视混凝土结构的质量,保证工程在后期的使用效率和使用寿命。作为建筑物的建筑结构中的裂缝对建筑质量和安全需求产生了巨大威胁,因此需要采取相应的措施,应当控制可能导致裂纹的因素。结合施工计划,制定科学合理的设计计划。另外,在建筑结构设计时,必须严格按照规定和要求进行设计,同时还要注意建筑材料和方法的选择。总之,有关施工单位应根据不同类型的裂缝采取相应的对策,制定合理的解决方案,以防止可能发生的安全隐患并确保人员安全,进一步促进建筑行业持续性发展。
参考文献:
[1]冯艳妮.BIM技术在建筑工程设计中的应用[J].住宅与房地产,2020(18):85.
[2]刘智波,剧小凡.论BIM技术在建筑工程设计与施工阶段中的应用价值[J].居舍,2020(18):63-64.
[3]路发.探讨建筑结构设计裂缝成因及控制策略[J].居业,2020(05):47-48.
[4]王晓羽.建筑结构设计裂缝成因及控制策略分析[J].建材与装饰,2020(05):86-87.
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