建筑结构设计中混凝土裂缝的防治

发表时间:2021/1/27   来源:《建筑实践》2020年第30期   作者:郑鹏
[导读] 在现今我国建筑工程当中,混凝土是重要的材料类型,能够保证建筑的坚固稳定。
        郑鹏
        安徽寰宇建筑设计院  安徽合肥  230000
        摘要:在现今我国建筑工程当中,混凝土是重要的材料类型,能够保证建筑的坚固稳定。而在实际钢筋混凝土材料应用当中,也存在着一定的问题。其中,结构裂缝是最为常见的问题类型,不仅影响因素众多,且会在出现后对建筑质量产生较大的影响。基于此,以下对建筑结构设计中混凝土裂缝的防治进行了探讨,以供参考。
关键词:建筑结构设计;混凝土裂缝;防治
引言
        在建筑工程项目施工中,混凝土结构作为重点实施操作部分之一,由于混凝土本身的性质,如未能从温度、湿度及施工人员等方面加强管理,必然导致混凝土施工中出现裂缝问题。而对于混凝土结构而言,一旦混凝土出现裂缝,那么对建筑工程项目造成的影响是不可预估的。针对裂缝未能及时管控,长期将会导致结构出现塌陷的不良现象,严重影响建筑混凝土结构施工应用寿命。
1建筑结构设计原则
        1.1适用性原则
        在对高层建筑钢筋混凝土结构进行设计规划的时候,尤其是在进行结构预设的时候,通常都需要和多个方面的因素相结合,然后对建筑的功能进行分析,比如在结构的实际使用过程中,需要构思室内空间的布局,特别是在室内空间设计的时候,需要怎样的空间,选用怎样的设计模型等。在分析建筑功能性的时候需要保持较好的适应性原则,只有将建筑特点全面发挥到位,才可以获得人们的喜欢,从而得到可观的效益。
        1.2主次有序原则
        在土木工程房屋建筑结构设计的过程之中,往往会涉及注入强柱弱梁、强剪弱弯等重要理念,这就要求设计人员能够对于这些理念进行高度的重视和全面的分析,在建筑结构设计之中,遵循主次有序的原则,提升建筑结构设计的合理性和科学性,使建筑的美观性和结构的安全性能够充分的结合,进而使建筑工程的整体布局能够满足使用者的实际需求。
        1.3可靠性原则
        在对结构进行设计规划的时候需要参考建筑的设计年限,在预设中要更加重视建筑结构的安全可靠性以及耐用性等多方面的情况,使用的技术以及材料等也一定要具备耐用性以及可靠性的特点。现在部分豆腐渣工程的出现,大部分都是受到了材料质量选用不合格的影响,有时候材料质量无法满足预想中的设计标准,所以在后面的设计阶段,要遵循“安全”的设计原则,在对结构进行设计的同时要对耐用性进行分析,从而提高建筑结构的优势。
2建筑混凝土结构裂缝原因分析
        2.1混凝土配置不合理
        建筑混凝土结构在塑造的过程中,首先需针对混凝土进行科学化的配置,而最终的配置搅拌结果直接影响到混凝土结构的稳定性。如混凝土配置中,各种原材料配置比存在不合理现象,便会导致混凝土浇筑之后出现泌水现象,这样便会导致结构出现裂缝。而针对这一现象,当前建筑工程项目施工中,个别施工单位缺乏对各种原材料进行试验配比的耐心,大都凭借以往的工作经验,直接进行原材料的下料和搅拌。这种做法虽然能在一定程度上提升施工效率,但从混凝土结构稳定性及建筑工程项目建设而言,必然影响结构使用的长效性。对于建筑混凝土结构建设而言,初期的混凝土配置比例确定是基础,同时也是关键,通过科学的配比试验,多次对比分析,确定最佳的配置比。
        2.2收缩变形
        在混凝土材料凝固中,当其中水分不断蒸发、体积减少且湿度降低时,则将发生收缩变形问题。在收缩的过程中,如构件存在限制,混凝土材料则将形成一定的拉应力,如在现浇楼板角部位置将在纵横两个方向受到梁柱构件以及墙体的约束,以此在角部形成拉应力。

当该拉应力超出楼板混凝土材料抗拉强度,则将形成同拉应力垂直的切角裂缝,贯穿楼板。在楼板后浇板以及跨中预埋长管线位置,则具有较弱的抗拉力,当楼板混凝土材料出现收缩变形情况时,则有很大的概率在这部分位置形成裂缝。从该方面即可以了解到,收缩变形即是导致混凝土材料发生裂缝的一项主要原因。在混凝土材料浇筑时,因具有较高的气温,在材料冷却收缩变形方面也将同干缩变形一定形成拉应力,并因此有较高的概率发生楼板裂缝。
        2.3浇筑和振捣操作不合理
        混凝土结构建设中,为避免结构出现裂缝需实现一次性浇筑,并且振捣频率控制到位。某些建筑工程混凝土结构在施工中,振捣过快,未能遵循“快插慢拔”的原则,振捣频率未能有效控制,导致混凝土结构振捣完成后便出现裂缝现象。对于混凝土结构而言,很大一部分工作需进行科学化的振捣。而部分工程单位缺乏对科学化振捣的认识,振捣未能严格按相关标准落实,必然损害整个结构的稳定性。此外,混凝土结构浇筑中,一次性浇筑未能到位,中间浇筑环节存在中断的现象,这样前后浇筑的混凝土初凝和冷凝时间不同,内外部所受收缩应力不同,导致混凝土结构出现裂缝现象。
3建筑结构设计中预防混凝土裂缝的有效措施
        3.1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。如果房屋长度过长时,要合理确定变形缝的数量、位置。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。除此之外,也要注意建筑物其他外部结构的设计要求,适当设置沉降缝和伸缩缝。
        3.2优化配比设计
        在具体施工中,需要做好高性能混凝土材料的选择,如果使用的为补偿收缩混凝土,则需要在其中做好适量膨胀剂的掺加,通过混凝土微膨胀情况的形成,对在此当中形成的收缩情况进行补偿。同时,需要在施工中做好水灰比的控制,保证低于0.5,在有效降低水灰比的情况下对混凝土材料的弹性模量进行提升,以此使其在抗裂性方面具有更好的表现。而在保证混凝土质量满足需求的基础上,也需要对石子用量进行增加,降低砂、水泥材料的含量。
        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。如果浇筑构件过厚,会对四周墙体产生较大的压力,易产生裂缝,如果浇筑构件过薄,不足以支撑建筑物垂直方向施加的重力,也易产生裂缝。
结束语
        在进行建筑结构设计时,要充分认识到混凝土裂缝造成的危害,并对其生成原因进行分析,以便采取科学先进的建筑结构设计理念,遵循建筑平面设计原则,合理控制浇筑构件的厚度,加强配筋的合理设置等效措施降低建筑物出现混凝土裂缝的概率,进而保证建筑物的耐久性和适用性。
参考文献:
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