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摘要:近年来,在我国建筑结构施工中最为常见的就是钢筋混凝土,但是,这些钢筋混凝土建设的建筑结构中会出现裂缝的情况,这会对整个建筑物的稳定性造成极大影响,其为建筑的安全埋下隐患。所以,对建筑结构设计裂缝的控制处理工作需要加以高度关注。本文就对建筑结构设计裂缝成因及应对措施进行探讨。
关键词:建筑;结构设计;裂缝;应对措施
现阶段,建筑行业的整体发展趋势越来越明朗,在城市化建设发展过程中,大量的建筑工程被不断新建起来,为提高人们的生活质量和生活水平提供了重要的保障。在建筑工程结构当中,混凝土材料是比较常见的施工材料,混凝土施工质量直接关系到了整个工程结构的安全性和稳定性。由于建筑结构在设计工作的相关特性,如果在设计工作中存在误差问题,很有可能会造成建筑结构出现不同程度的裂缝,对建筑体的整体安全性和稳定性形成了严重的影响,同时在后续的使用和居住过程中,对人们的人身安全也形成了重大的威胁。基于此,相关建筑工程单位针对建筑结构设计裂缝产生的具体原因进行了分析和探索,并且提出了针对性的建筑裂缝控制策略,有效提高建筑结构的安全性,对推动我国建筑产业的高质量发展打下了良好的基础。
1、建筑结构设计裂缝成因分析
1.1材料因素
混凝土是由水泥、骨料、水及一些气泡组成的多相非均匀复合材料。由于各种材料的力学性能存在差异,在混凝土硬化过程中,混凝土内部产生粘着细微裂缝,包括骨料与水泥浆粘结面上裂缝、水泥浆裂缝和骨料自身裂缝。这些裂缝呈现不规则分布,一般情况下不贯通。微观裂缝的存在是材料固有的物理性质,是不可以避免的。钢筋混凝土构件在使用过程中,钢筋和混凝土协同工作,二者的弹性模量不同,导致变形不同步。如果混凝土承受的拉应力大于混凝土的抗拉强度,这些细微裂缝会相互贯通,裂缝宽度迅速增大,当裂缝宽度超过0.05mm时,便产生了肉眼可以看见的宏观裂缝。
1.2荷载因素
建筑结构使用时间越长,钢筋混凝土所承受的负载作用力就愈加明显,容易出现结构裂缝问题。其中,由于深裂缝问题的出现导致建筑质量受到不同程度的损害影响。一般来说,这种现象的出现多与建筑结构自身质量情况相关,同时也与建筑物之间的重量问题相关。因此,在进行抗裂性研究工作的过程中,建议设计人员应该多方面地考虑建筑结构所能承受的负荷因素。
1.3温度因素
温度应力裂缝顾名思义,其主要影响因素为温度。在实际的混凝土浇筑施工过程中,常常需要一个较长的施工期,在这段时间内,由于昼夜温差以及室内外温差较大且混凝土结构的表面散热较快,就会对浇筑产生影响。当温差产生的表面拉应力超过混凝土所能承受的拉应力强度就极易形成温度应力裂缝,这种裂缝看上去并不明显,但其实际对建筑物的稳定性和安全性影响依旧不容小觑。温度应力裂缝主要表现为不同深度的表面裂缝,要防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度或者防止混凝土超冷以及防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
1.4施工质量因素
在建筑工程的施工过程中,施工质量影响也会造成结构开裂,混凝土施工环节是一个重点的裂缝控制环节。施工管理不当,施工人员踩塌已经绑扎好的上层钢筋,浇筑时混凝土的保护层加大,构件横截面的有效高度减小,容易形成沿构件支承边缘并垂直于构件受力钢筋方向的裂缝;在混凝土浇筑施工当中,相关施工单位必须要充分考虑到外部环境因素的影响,做好养护;另外,需根据设计图纸中所规定的最大荷载量,针对混凝土的浇筑量进行严格的控制,以此来有效提高建筑混凝土结构的稳定性。
再有,针对混凝土支模固定、拆模时间必须要做到规范合理,如果混凝土模板固定不牢靠、不稳定或者过早拆模也会造成混凝土裂缝的扩展。
2、建筑结构设计裂缝改善策略
2.1混凝土材料的管控
建筑工程施工过程中,相对于混凝土浇筑施工的应用,首先,需要对混凝土施工材料的质量加强合理控制,这样才可以确保混凝土施工质量符合要求,以此避免混凝土在实际的施工中产生相应的质量问题。强化对混凝土材料的合理控制,其难度通常很大,这主要是由于混凝土施工材料自身较为复杂,在对原材料的质量控制中需要加强原材料的合理审查,确保每一种原料在选取中都可以将其作用充分地体现出来,这样才可以确保混凝土结构浇筑有着理想的基础条件。
2.2适时改变温度条件
第一,在施工时,为了高效使用水泥,使其作用得到充分的发挥,要全方位考虑工程具体情况,并以此为依据,制定适合的方案。因水泥具有一定独特的性质,比如:在水化过程中,因热量散失,水泥内部会聚集大量的热量,随之混凝土温度应力也会增加。在建筑工程施工中,水泥便可投入实际应用,用来防止混凝土内部温度上升。第二,加强重视混凝土浇筑过程中所需要的温度控制。在注入混凝土时,要时刻关注其温度变化,在实际施工时,要尽可能减少在高温环境中施工的时间,在大面积混凝土浇筑中,如温度条件不足,应及时采用科学、合理的方法进行降温工作,保证混凝土在浇筑施工中的温度能得到合理控制。
2.3结构的平面布置
相对于建筑结构设计工作,需要确保建筑工程结构平面布置符合要求,以避免在实际的平面布置当中产生突变的状况。若是结构平面有坑洼的情况出现,就需要和工程施工实际状况进行合理结合,在该区域边缘做好拉梁的设置,并且还需对其周边的楼板做好加厚处理,对配筋也需要科学合理的设置。另外,在对该区域进行实际的处理中,尽量应用有关规范要求和施工要求对结构长度做好相应的控制和管理,若结构长度和有关要求实际情况相符,就需要在地下进行后浇带的合理设置,并且在上部进行膨胀加强带的合理设置。
2.4严格控制建筑施工质量
建筑工程中混凝土施工质量直接关系到建筑体的安全性和稳定性。以此,在建筑施工过程中,施工团队对于混凝土施工技术要不断提高技术层次,对于施工人员要严格按照相关施工标准执行工作。当建筑施工工作在一些温度较高的环境下时,施工人员应采用分层浇筑施工,且分层浇筑不能大于50cm,利用浇筑面自身的散热功能降低外部环境高温所造成的不良影响。此外,还可运用物理降温,比如埋设水管,通过这种方式不但保证了混凝土结构的施工温度,还维持了混凝土结构的湿润度,加强了建筑结构的抗裂能力。在进行混凝土材料的浇筑时,建筑施工人员必须要时刻考虑到钢筋混凝土结构的施工位置因素,要充分保证混凝土浇筑施工不会扰动到钢筋结构,从而有效保证整个建筑混凝土结构的稳定性。例如,建筑结构大多用混凝土构成,应将建筑结构的梁和楼板的混凝土强度保持一致,最好选用中级。当建筑结构的梁、板混凝土强度低于墙、柱的强度等级时,节点核心区域的混凝土强度要与墙、柱混凝土材料保持一致。当建筑结构的底板混凝土强度低于梁、柱和墙的混凝土等级时,便将节点核心区域的混凝土前度大小来进行必要的调整,从而提高建筑结构的抗开裂能力。
3、结束语
总而言之,建筑结构设计作为建筑工程建设体系的重要内容,理应从多个方面进行统筹规划与合理部署,力求将各项质量隐患问题及时消除于萌芽当中。与此同时,建筑结构设计人员应该肩负起自身的设计重任,针对结构裂缝的成因问题进行重点研究与分析,适当采取预防对策,以防止裂缝问题的扩张发展。
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