徐亚飞 杨鑫
河南省良茂建设工程有限公司
摘要:随着我国社会经济不断发展,当今建筑工程数量越来越多,对于钢筋混凝土建筑结构来说,其最大的质量问题就是裂缝,不仅会影响建筑工程自身美观性,同时还会影响建筑安全性和耐久性。基于此,本文分析了混凝土结构中裂缝出现的主要类型,并从建筑结构设计入手,提出有效的控制措施以防混凝土裂缝的产生,希望可以对混凝土裂缝防治提供一些理论依据。
关键词:建筑结构设计;混凝土裂缝;防治
引言
我国建筑工程主要是采用钢筋混凝土结构,这是由于钢筋混凝土结构耐久性好、成本低、技术发展成熟,但由于混凝土本身作为一种不稳定物质,如果结构设计不科学、温湿度控制不当、配比不达标,很容易产生裂缝问题。这就要采取科学的建筑结构设计方案,避免混凝土裂缝对工程外观、质量造成负面影响。因此在建筑结构设计中加强裂缝控制十分重要。
1混凝土结构裂缝的种类与问题
1.1结构裂缝
随着建筑工程的设计工艺、施工技术不断发展,通常,现浇板承载力均可以满足基本设计要求,而如果将预制多孔板改为现浇板后,会逐渐增加墙体刚性,削弱了楼板刚度。因此在截面应力集中或薄弱部位就会产生裂缝问题,如墙角应力集中部位会产生斜裂缝、板面负弯矩较大部位裂缝等[1]。
1.2应力裂缝
由于混凝土是一种不稳定物质,在浇筑完成之后,内部会持续产生收缩应力,从而造成应力裂缝情况。应力裂缝可以分为塑性收缩缝、干燥收缩缝、碳化收缩缝、自然收缩缝等。混凝土在凝结过程中,内部的水分会持续蒸发,混凝土体积相对减小,从而造成收缩情况,而板面四周会在支座作用下,无法自由伸展。
1.3塑性收缩变形
塑性收缩变形主要是在混凝土凝结中产生塑性收缩,从而造成了裂缝现象。通常是在混凝土终凝前且处于塑性状态期间。由于上部混凝土均匀沉降受到限制,如果上方有较大骨料、钢筋或者平面积较大的混凝土,此时水平收缩量要小于垂直收缩量,进而产生不规则的深层裂缝。多数的塑性收缩裂缝都是平行状态分布,间距非常小,在0.5mm左右[2]。
2建筑结构设计中混凝土产生裂缝的原因
2.1原材料选取不符合设计标准
建筑结构混凝土配比的原材料主要包括水泥、骨料、砂石和添加剂等,是影响建筑混凝土结构裂缝的主要原因。混凝土的强度和延展性直接影响其浇筑施工的质量,工程设计人员若在进行结构设计时无法对混凝土原材料进行有效的质量控制,将直接导致采购部门引进的材料不达标,进而会对工程整体质量造成严重的不良影响。
2.2结构设计不合理
若设计人员在进行结构设计时不加强质量控制,将使得实际施工或使用过程中发生结构变形、受力不均、地基沉降、钢筋量计算过少等问题,会直接导致混凝土结构出现不同程度的裂缝。由于企业管理者缺乏专业的工程设计理念,往往忽视了对结构设计环节的质量控制,因此难以保证混凝土结构的质量。
2.3混凝土温度不符合施工标准
我国大部分地区夏季炎热潮湿、冬季寒冷干燥,温差相对较大,混凝土材料极易出现热胀冷缩的现象,若在结构设计环节忽视了对气候、温度等因素的考量,将无法对混凝土施工进行合理的规划,从而造成混凝土加速凝固,使得建筑产生不同程度的裂缝[3]。
2.4结构设计中的施工技术搭配不合理
当前越来越多的混凝土施工技术得以不断优化升级,但建筑企业为节省成本,并未引进和应用先进技术,无法有效提升混凝土浇筑的质量。若在建筑结构设计中没有对施工材料、施工技术进行合理搭配,将使得施工工艺无法满足设计标准,继而导致结构浇筑时产生裂缝。
3建筑结构设计中预防混凝土裂缝的有效措施
3.1采取科学、先进的建筑结构设计理念
在进行建筑结构设计过程中,最关键的就是要根据建筑物目标要求结合混凝土组成部分的特性,采用科学、先进的建筑结构设计理念进行有效的混凝土设计,特别注意的是要加强对建筑结构关键部位、关键环节的混凝土设计,这样不仅可以很大程度上提高建筑物的耐久性和适用性,同时也有利于施工成本的管控,增加企业的经济效益。建筑单位在进行建筑物结构设计中混凝土配置环节,首先要结合建筑目标要求,对现场进行实地勘察,掌握现场的具体情况,然后选择科学、合理的设计方案,并对混凝土结构组成部分进行反复的计算和和对,确保混凝土结构的各组成因素都达到最佳效果,比如混凝土结构配筋、预埋构件包括混凝土厚度等各项指标都符合建筑目标要求[4]。
3.2遵循建筑平面设计原则
在进行建筑物结构设计时,一定要结合建筑要求,严格遵循建筑平面设计原则,避免建筑物的平面结构出现变形。在进行建筑结构设计时,首先要对建筑长度进行合理设计,并科学确定混凝土浇筑的位置及数量,以确保能为房屋平面提供足够的支撑,避免因为重力过大造成裂缝出现。在房屋进行横梁浇筑时,要特别注意对横梁的固定位置及周围的支持部分的混凝土浇筑厚度,必要时增加配筋的数量,避免横梁固定位置裂缝的产生造成横梁下沉影响整个建筑平面变形。
3.3合理控制浇筑构件的厚度
在进行建筑结构设计时,浇筑构件的厚度对于建筑物的耐久性和使用性能具有重要作用。因此必须合理设计混凝土浇筑构件的厚度。根据建筑行业的相关规定,混凝土浇筑构件的厚度应小于L/30-L/35(L为构件长度),在一般民用建筑浇筑构件厚度设计时要保证其不小于100mm。在具体的设计过程中要结合建筑物的具体要求确定浇筑构件的厚度,使之符合标准要求。
3.4确定合理的混凝土等级
在进行建筑结构设计时,要根据不同部位确定浇筑混凝土的强度,一般情况下,混凝土强度越高,浇筑构件越不易出现裂缝,但在一定程度上增加了水泥的使用量,投入的成本也会相应的增加。因此要根据建筑物建设要求,结合相关标准确定各部分的浇筑强度,如在对浇筑梁进行设计时要结合周围各部分的强度确定浇筑梁的浇筑强度[5]。
3.5加强配筋的合理设置
在建筑结构设计时,要加强建筑中钢筋使用的位置、形状以及型号等的合理设置以降低混凝土结构出现裂缝的可能性。配筋率是钢筋混凝土构件中纵向受力(拉或压)钢筋的面积与构件的有效面积之比,可以很好地反映建筑结构中钢筋的设置情况。
3.6注重预埋构件的设计
在进行建筑物结构设计时,应重点考虑楼板浇筑涉及到管线槽口、下水管道等很多预埋构件,如何合理地处理楼板和预埋构件的关系也会直接影响楼板裂缝的出现。在对管线槽口进行预埋时,要按照相关规定和要求进行施工确保管线槽口的直径和厚度。如果存在管线交叉的现象,一定要保证管线的走向,千万不能将其直接交叉叠放在一起,避免后期使用过程中出现安全问题。需要在楼板上进行开口设计时,要对开口四周进行加固处理,避免开口四周因浇筑时间不一致出现塌陷现象,还要注意开口大小。
3结束语
综上所述,建筑工程混凝土结构裂缝是十分常见的质量问题,裂缝产生的因素也较为复杂,而工程结构设计阶段是影响混凝土浇筑质量的关键,加强这一环节的设计质量,能够对混凝土裂缝问题进行相对全面的控制。
参考文献
[1]马利桃.建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策[J].建材与装饰,2018(45):104-105.
[2]吴建通.建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策[J].绿色环保建材,2018(05):83.
[3]李鸣.建筑结构设计中的混凝土裂缝防治措施探究[J].低碳世界,2017(25):199-200.
[4]冯亚飞.建筑工程钢筋混凝土结构设计中的裂缝防治措施[J].建材与装饰,2017(15):92-93.
[5]马倩.建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施[J].住宅与房地产,2017(09):107.