工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝处理的探讨

发表时间:2021/3/11   来源:《建筑实践》2020年32期   作者:谢杭彬
[导读] 混凝土裂缝问题是当前建筑工程出现最多的问题
        谢杭彬
        天津华冶工程设计有限公司  天津市  300000
        摘要:混凝土裂缝问题是当前建筑工程出现最多的问题,建筑构造的超大型以及繁杂性是其主要形成因素。在工业建筑施工中,应密切关注混凝土裂缝问题,从而提高施工效率与质量。因此,探究工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝处理问题显得非常迫切和有意义。
        关键词:工业建筑;结构设计选型;混凝土裂缝;处理;探讨
        1导言
        工业建筑需满足社会公众对工业生产的需求,不管是在应用功能上,还是自身条件上都需要展开多层次选择与设计,尽量满足安全性与经济性。在实际设计中需充分考虑影响混凝土质量的因素,以此来规避混凝土结构出现混凝土裂缝,在设计阶段就将裂缝防护措施制定好,从而可以切实实现防范混凝土结构裂缝的目的,保障工业建筑结构的稳定性。
        2工业建筑结构设计选型分析
        2.1结构型式的选择
        在进行工业建筑结构设计选型时,需综合考虑多种因素,如横向跨度、接触物料属性以及结构区不均匀沉降、柱高度、主要构件环境类别等等。在选型时,应当对建筑的各项信息有全面准确的了解,明确建筑规模、建筑用途、施工区域地理环境状况、建筑结构特征、建筑受力情况等,在此基础上选择合适的结构型式、砌体结构,确保结构受力均匀,结构足够稳定。在确定好结构体系后,即可进行柱、梁、基础等构件的设计,要根据结构类型合理确定梁、柱尺寸,同时确定好混凝土强度等级,明确混凝土的耐久性要求,以保证最终的设计与施工质量。
        2.2模架选择
        在选择建筑模架时,根据梁的跨度,选择模架类型、尺寸。一般情况下,为保证整个建筑结构的稳定性和可靠性,会选择将全跨模架应用于建筑工程。在设计阶段,也需明确模架拆除要求(如在具体施工过程中需要等到混凝土强度达到设计强度的80%才能拆除模架)。在设计阶段,需根据以往经验提前处理好一些细节问题。如针对混凝土裂缝问题,应在设计阶段就对各项工艺进行规范,提出具体的施工要求与裂缝预防措施,有效减少或避免混凝土裂缝的发生。除此之外,在选型以及设计阶段,需要通过适当提高结构构件强度来达到预防或控制混凝土裂缝的目的。可根据建筑结构、建筑规模、建筑受力情况适当调整构件配筋或是构件截面,增强结构的抗弯强度,从而减少裂缝的产生。当建筑结构自身重量较大或结构尺寸较长时,可提前于相应位置设置必要的伸缩缝,利用伸缩缝起到延缓、过渡作用,减小作用在混凝土结构上的荷载,从而降低混凝土裂缝发生概率。
        2.3结构功能
        在建筑结构设计、选型阶段,应先做好结构的功能设计,做好建筑结构整体功能与外观的设计与规划,做好结构材料与强度设计,从而为后续的施工建设打好基础。具体来说,在进行建筑结构设计选型时,首先应当根据建筑受力情况对结构的使用寿命进行考虑,设计出功能最大化、实用性与创新性兼具的建筑结构形式。在进行建筑结构设计选型时,需要根据相关资料准确计算出建筑结构正常使用极限状态以及承载力极限状态。一般情况下,若建筑结构为混凝土结构,那么施工环境、建筑功能将是影响混凝土裂缝宽度的两大重要因素。如果混凝土性能质量不是十分优良,在构件内力达到设计强度的30%时,便有可能出现裂缝。在此情况下设计人员应尽可能在结构设计选型阶段便对裂缝宽度进行控制,如保证裂缝最大宽度不超过0.1mm,以此保证建筑结构承载状况良好,保证建筑结构足够安全稳定。
        3工业建筑混凝土裂缝处理策略
        3.1由源头上对混凝土裂缝进行处理
        从源头上控制混凝土裂缝应重点实施下面的一些策略:一是结合工程规模与建筑施工难度来预制和配备混凝土。

通常而言,混凝土的配合比是十分关键的一个环节,一般需要确保砂浆与水泥之比为一比四,施工者需要尽可能地少使用砂浆,如此一来,可以确保混凝土具备均匀的内部空间,在进行搅拌时也有助于蒸发气体。倘若工程质量标准比较高,需要严格控制水泥量及其温度。例如,针对一立方米的水泥而言,需要控制为1000kg的水量和400kg的泥量。这样才可以实现降低水分的效果。除此之外,倘若建筑条件比较潮湿、温度变化不定,那么在一定范围之内混凝土的承载性能会减小,而施工者能够应用减水剂实现附加的效果。
        3.2由技术上实施混凝土裂缝的防治措施
        想要实现混凝土裂缝处理水平的提升,应实施有效的技术策略。施工者需要注重设定混凝土的一系列细节,立足于内部结构的规划选用方案,特别重视浇筑混凝土的整个过程。一是为了提高混凝土的承压性能,施工者可以应用分层浇筑的模式进行。首先划分预制混凝土为两层至三层,从上至下开展。先由混凝土表面开始,从外至内加以渗透。在完成底层浇筑之后,施工者由第三层开始,然后向浇筑内部返回,如此的技术方式也被叫做垂直浇筑,可以全面地渗透水分。二是我们能够应用斜面浇筑技术。该技术的应用对混凝土与工程结构的整体坡度具备相应的要求。斜面浇筑技术比较适合结构长度超过厚度3倍以上的情况。在增加工业建筑整体设计结构厚度的情况下,施工者应不间断地浇筑混凝土斜面。需要确保浇筑坡度在30%以下,能够控制其整体偏差为2%~5%间。需要确保两次浇筑具备相应的时间间隔,最好维持在五分钟之内,从而深入融合土体,避免出现裂缝现象。
        3.3在后期做好混凝土养护工作
        后期养护混凝土也是避免形成裂缝的一种有效途径。施工者不但应重视养护的时间,而且应结合相应的标准执行养护工作,处理好每一个细节。一是在完成混凝土的搅拌和浇筑之后实施养护。工作者应综合地控制混凝土,防止在高温晾晒时间段开展洒水作业。倘若后期养护的季节正好是在夏季,那么我们首先应将一层薄膜覆盖于混凝土上,然后将草杉覆盖在薄膜上,如此一来,可以降低混凝土的抗压性,从而使其内部融合速度提高。二是定期监控养护的整个过程。每间隔6~8小时,倘若观察到热蒸发的情况出现在混凝土表面,那么应实施二次洒水,以确保混凝土内部结构的湿润。
        3.4混凝土裂缝产生原因与整体控制思路
        相关研究与实践表明,导致钢筋混凝土结构出现裂缝的主要原因有外部荷载、结构内部应力以及结构变形。当结构强度不足时,外部荷载作用于结构就容易产生裂缝,温差过大时也会引发裂缝。在地震等强大的外力影响下,建筑结构易产生裂缝。为此,在建筑结构设计与施工阶段,就需通过加强结构整体刚度或是增强构件布置的规则性来达到控制与预防混凝土裂缝的目的。例如,如果建筑裂缝是结构强度不足导致,那么在工程设计阶段就应对建筑结构的最佳强度进行计算,根据计算所得数据合理确定混凝土等级以及钢筋类型。在工程设计阶段,需要根据受压公式计算出斜裂缝的大体尺寸以及出现位置。在计算外荷载时,先选取一个放大系数,如1.5,然后再进行计算,避免荷载在特殊情况下变大而出现预想之外的结构裂缝。如果混凝土裂缝是因温差产生,那么在施工阶段,尤其是混凝土浇筑施工中就可通过一些控温措施来防止裂缝的产生。
        4结语
        综上所述,为确保工业建筑施工质量,在进行建筑结构设计选型时,需充分考虑建筑用途、建筑所处地理环境、建筑材料性能质量等各项因素选择最为合适的结构类型,以保证最终的施工建设质量。而对于混凝土裂缝问题,应当根据相关研究与实践经验找出混凝土裂缝产生原因,在此基础上采取相应防控措施。如增加配筋率、控制水灰比、缩小温差、加强养护等,以此提升混凝土施工质量,最大限度减少或避免混凝土裂缝的产生。
        参考文献
        [1]刘涛.工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝的处理[J].住宅与房地产,2017(23):108.
        [2]王建敏.论工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝的处理[J].化工管理,2017(10):196.
        [3]许力.论工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝处理[J].科技与企业,2016(06):154.
       
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