工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝处理的探讨 耿云飞

发表时间:2021/3/3   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:耿云飞
[导读] 摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了工业建筑业的发展,当前,在相关的概念中,整体高度超过100m的工业建筑物即为超高型工业建筑。
        山东电力建设第三工程有限公司  山东青岛  266000
        摘要:经济的发展,社会的进步推动了我国综合国力的提升,也带动了工业建筑业的发展,当前,在相关的概念中,整体高度超过100m的工业建筑物即为超高型工业建筑。自上世纪开始,世界经济稳步发展,大型工业建筑成为了缓和土地和人口矛盾的一个出口,而超高型工业建筑的发展也存在诸多问题。首先就是工业建筑结构材料和结构不符合建造标准。其次就是整体工业建筑费用问题,由于超高型工业建筑需要的资金非常庞大,而在不影响其工业建筑功能的前提下,选择更为节约成本和科学的结构方案,是目前超工业建筑亟待解决的一个问题。本文主要对工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝处理的进行分析,详情如下。
        关键词:工业建筑;结构设计;选型;混凝土;裂缝处理;措施
        引言
        改革开放以来,伴随着我国经济实力的增强,工程建设规模也得到迅猛发展,工业建筑结构形式也日益多元。其中,现浇钢筋混凝土结构因其强度高,整体性好等优点在民用工业建筑中得到了广泛应用。近年来,由于社会各界对工业建筑工程质量要求愈发提升,现浇楼板面板裂缝问题作为钢筋混凝土结构中较为普遍的质量缺陷得到了广泛关注。楼板裂缝不仅影响结构美观及舒适性,同时对结构的承载力也存在一定影响,从而埋下安全隐患。
        1工业建筑结构选型的相关概述
        工业建筑结构有其特有的结构特征,在工业建筑结构选型前,必须了解工业建筑承载的竖向和水平荷载作用,其中水平荷载对结构的效应起到主导作用。工业建筑与低层结构项目在水平载荷方面效用有极大差异,低层结构因为其结构特性,水平载荷对其作用效应较小,随着楼层高度的增加,会使水平载荷对工业建筑结构的作用呈现指数曲线上升关系,位移增量过大,会影响工业建筑整体的安全性,影响用户的使用感。结构侧移是否在安全范围内是结构设计需要高度关注的内容,抗侧力体系的是结构是否合理的和经济的关键。掌握工业建筑结构特征后才能合理分析和确定工业建筑结构体系的选型;水平作用包括风荷载和地震作用,属于动力作用,具备随机性和不确定性。结构设计还需要综合考虑结构计算和概念设计以及结构构造措施以确保结构安全和可靠性。工业建筑选用不同结构体系和结构材料的结构刚度和延性不同。根据的工业建筑特点,常用的结构形式有剪力墙结构、框剪结构、钢混组合结构等;常用结构材料有钢筋混凝土、型钢等。钢结构具备强度高、韧性大、抗震性能好和自重轻的优势,而且结构截面小可增加有效面积,可在工厂加工缩短现场施工工期,钢结构和钢与混凝土结合的组合结构在结构中应用日益广泛和发展。
        2工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝处理的措施
        2.1电算结果分析、判断
        通过PKPM或YJK电脑计算软件建立结构设计模型,布置构件,输入荷载和计算参数,进行结构计算得出结果。电算结果分析、判断目标主要参数如下:①轴压比,控制剪力墙在垂直重力荷载作用下的平均轴压比水平为0.5左右,以保证经济性;②剪重比,主要为控制各楼层最小地震剪力,确保结构安全性;③刚度比和层间受剪承载力比,主要为控制结构竖向规则性,以免竖向刚度突变,形成薄弱层,确保结构安全性和设计的经济性;④周期比、位移比,主要为控制结构平面规则性,以避免产生过大的偏心而导致结构产生较大的扭转效应,减小扭转对结构产生的不利影响,剪力墙结构位移比控制在1/1000以内并尽量接近,确保设计经济性;⑤刚重比,主要为控制结构的稳定性,避免结构在风载或地震力的作用下整体失稳,确保结构的安全性。


        2.2温度控制
        在大体积混凝土施工过程中,为了保证施工质量,减少裂缝的产生,应对温度进行有效控制,进行多点温度测量,对各测温点的温度进行统计、记录,为保证测量结果的准确,应避免测温时温度计直接与钢筋接触。混凝土成品质量同施工期间外界温度变化有很大关系,混凝土内外温差是混凝土产生裂缝的重要原因之一。大体积混凝土施工过程中,由于浇筑面积和浇筑量很大,成品面积也很大,大量的水泥凝结硬化过程中,因为水化热的原因,产生大量的热能,在混凝土内部聚集,使得混凝土内部温度上升,最高可达80℃左右,而混凝土表面散热较快,这样就会导致内外温差加大,在内外张力的作用下,形成裂缝。另外,混凝土温度受到混凝土施工时外界温度、混凝土内部水化后温度和混凝土散热后温度等因素的影响,同浇筑时的外界温度关系较大,外界温度越高,施工温度就越高,如果此时外界温度突然下降,会导致混凝土内外温差加大,内外受应力作用不同,从而产生裂缝。为了避免此类问题的出现,施工时可选用降温法,如设置冷却水循环系统来进行降温,也可选用保温法,在外部设保温材料,使其缓慢降热,减小温度对混凝土强度的影响。
        2.3施工方面
        (1)与商品混凝土供应商沟通,依据原材料的变化,调整混凝土配合比,控制混凝土水灰比及粉煤灰用量,粉煤灰的质量需满足要求,检测混凝土入模的坍落度。现场严禁私自加水。(2)确保模板、支撑架体、U托等材料符合技术要求,立杆间距等结构计算满足规范要求;合理掌握拆模时间,拆模必须要有拆模令,拆模式块送检合格,严禁早拆;严格按结构设计意图完成钢筋、预埋、预留等现场操作,做好相关工序的处理以及成品保护;加强养护措施,严格执行养护要求。(3)板面线管集中部位增加双层钢丝网片;洞口部分开裂即确保附加筋不缺少,并注意随时洒水养护。(4)建造过程中需在楼面堆载时,控制起吊和落吊速度,减少对楼板的冲力。(5)正确掌握混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果,应通过大量的试验数据确定膨胀剂的最佳掺量。
        2.4注重基础选型的优化
        基础作为主体结构的承重构件,对整栋工业建筑的安全性起着至关重要的作用,由于我国国土面积大,地质条件复杂,所以可供选择的基础形式也很多,但是选择合理的基础形式不仅对主体结构的安全和耐久性起着至关重要的作用,而且还可为建设单位带来社会效益和经济效益。
        结语
        总而言之,通过工程调研和整理分析可以得出结论,作为工程中最为常见的楼板裂缝问题通常是不可避免的,且造成楼板开裂的原因也并非某单一因素,而是多种因素共同作用导致的。集中体现在工程材料质量是否达标、施工工艺是否符合规范要求、构造设计是否合理以及现场管理是否规范等。同时针对不同地域、不同季节以及不同结构形式的工业建筑工程,影响裂缝开展的因素也不尽相同。因此,为了有效防止裂缝的产生,同时避免裂缝问题的进一步劣化,需针对所进行的建设项目特点,通过查询相关文献并借鉴类似建设项目出现的裂缝问题,相关人员应根据工程的具体设计、施工及材料,寻找出引起裂缝的主次原因,改善设计和完善施工工艺,避免裂缝产生。
        参考文献:
        [1]胡志坚,夏雷雷,程晨,等.钢筋混凝土构件锈蚀开裂与锈胀力分析[J].哈尔滨工业大学学报,2020,v.52(3):105-111.
        [2]张立红,胡晓,曾迪,等.基于抗震性能的高烈度区高端阀厅选型研究[J].工程力学,2018,35(增刊):320-324.
        [3]陈传新,王静,朱功辉,等.±800kV换流站阀厅和主控楼结构选型[J].南方电网技术,2009,3(5):10-14.
        [4]钟国华.土木工程建设中房屋建筑结构设计常见问题探讨[J].价值工程,2018,37(24):231-214.
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