土建工程结构设计与裂缝防治

发表时间:2021/5/10   来源:《基层建设》2021年第1期   作者:兴仁伯
[导读] 摘要:近年来,伴随我国建筑工程行业的快速发展,人们对于建筑工程的建设质量也提出了更高的要求。
        沈阳市热力工程设计研究院  辽宁沈阳  110000
        摘要:近年来,伴随我国建筑工程行业的快速发展,人们对于建筑工程的建设质量也提出了更高的要求。在建筑工程建设中,结构裂缝是较为常见的质量问题之一,其对建筑的安全性和美观性都造成了较大影响。这就要求设计人员不断强化设计方案的优化,减少裂缝问题的出现。鉴于此,文章首先分析了建筑结构设计裂缝的主要危害,然后提出了具体的控制策略,以供参考。
        关键词:建筑结构;裂缝危害;优化策略
        1建筑结构设计中混凝土裂缝的主要危害
        1.1破坏混凝土结构,严重时造成建筑物崩塌
        建筑一旦出现裂缝,就容易使水分沿着裂缝进入建筑内部,如果此时再加上极端天气的影响,如冷冻灾害的发生,裂缝内的水分就会遇冷结冰,体积变大,在裂缝内膨胀,对裂缝产生向外的扩张力致使裂缝宽度和深度继续加大,破坏了混凝土的结构。如果不及时修复任其发展就会形成有害裂缝,有害裂缝会严重影响建筑的结构性能、使用功能和耐久性,严重时直接造成建筑物崩塌,对社会和人们的人身财产安全构成威胁。
        1.2致使钢筋锈蚀,破坏混凝土的粘连性
        在钢筋混凝土建筑物中,钢筋处于混凝土的包裹之中,一般不容易锈蚀,并且由于混凝土的pH值呈弱碱性,对钢筋还起到一定的保护作用。但混凝土结构裂缝的出现致使钢筋和混凝土结构发生分离,钢筋失去混凝土的碱性环境的保护,与水分、空气接触,特别是在湿度比较大的环境下,加速了钢筋表面的锈蚀,进而影响混凝土结构的性能和耐久性。另外,钢筋的锈蚀也会反作用于混凝土裂缝,锈蚀会减弱钢筋和混凝土的粘连性,容易沿着钢筋走向形成更大的裂缝,再加上水分、空气的作用,钢筋锈蚀程度加深,彻底失去对建筑物的支撑作用,如果不能及时发现并采取有效措施进行补救,将会直接导致建筑物的倒塌。
        2建筑结构设计裂缝防治措施研究
        2.1注重混凝土材料质量控制
        在混凝土施工中,材料配置是影响施工质量最为关键的环节。通过科学的配比也可以保障材料的稳定性,同时在配置出高品质的材料才能提供更好的安全保障,配置过程中主要通过几方面的严格控制。在实施混凝土浇筑工作时,做好控制混凝土配合比是非常重要的。在计算混合比时,计算的准则主要基于其基本性质,技术要求和原料的用途,以达到控制混合比的目的。施工前,施工人员必须按照一定的要求检查质量检验报告和骨料,水泥添加剂,矿物添加剂等材料证书,并确保所有指标符合质量要求,之后这些材料才可以被允许进入施工地。工作人员在控制混合比例时,必须拥有监督机构颁发的认证材料,并结合批准的材料和文件来控制混合比例。如果混合比例未获批准,则严禁使用。如果原料的来源和种类发生变化,应结合原料试验的实际结果调整混凝土配合比,以获得真实有效的混合比参数,减水剂等,在使用中用粉煤灰与矿渣作为杂志的确保材料,以达到最佳的稳定效果。然而保障水泥的含量,在混凝土施工中,要确保安全性,就要对混凝土强度以及坍落度进行相应的技术处理,进行科学实验过程中增加其骨料含量减少水泥用料,保证混凝土强度与粘结度,从而达到最佳的粘黏效果。


        2.2结构设计控制措施
        (1)建筑工程结构由于自身预应力、外部环境等方面的影响,很容易发生结构断面突变的情况。一般情况下,如果构件应力太过集中,就容易产生裂缝。因此,为了更好地避免裂缝的产生,可以使用梁板结构,并且提升梁板构件的强度及硬度,以有效减少应力突变带来的不利影响,也可以通过减少楼板开洞形成的细腰现象以减少裂缝的产生。(2)在进行房屋结构设计时,需要选择合适数量的钢筋配置,如果存在钢筋数量太少或者钢筋过大、过粗等不符合房屋结构设计的情况,那么后期很容易产生现浇混凝土裂缝。因此,在进行钢筋选择的时候,需要结合房屋结构设计的需求,并且选择合适的墙板、楼面等薄壁构件的钢筋配置。(3)在进行初步设计的过程中,需要考虑到混凝土产生裂缝的原因,很多情况下,混凝土裂缝是因为混凝土的收缩而产生的,因此,为了防止混凝土产生收缩的情况,需要在初步设计的时候,有计划性的使用补偿收缩的混凝土技术,即掺加合适分量的膨胀剂进行中和,避免出现混凝土收缩情况。(4)在初步设计的过程中,还需要将混凝土构件可能出现的各类收缩变形情况考虑在内。首先,在进行初步结构设计的时候,需要做到科学、合理,具有可行性,并且从房屋结构的实际情况出发,进行相关的计算,设计出一套兼具实用、合理、有效的实施方案,确保施工的顺利开展。同时,需要注意的是,在进行房屋结构设计的时候,需要确保房屋建筑结构具备足够的承载力,可以有效应对裂缝、变形等情况。其次,需要针对房屋建设中出现的裂缝情况进行针对性的技术处理和设计,例如,对于混凝土结构中经常出现的裂缝,可以通过使用“放”与“抗”的原则,进行有效预防;其中,“放”的原则,释放或减少结构约束,减少结构在温度及收缩作用下产生的温度及收缩拉应力,也就是减少结构构件的相互约束,避免在结构中产生过大的应力,以达到减少裂缝的目的。此外,“抗”原则也是非常重要的,可以有效加强混凝土对抗变形、避免裂缝产生等性能,还可以提高其抗拉伸能力,对房屋建筑结构设计而言,是至关重要的。所谓“抗”原则,就是指通过在某些部位的构造上增加配筋,以加强混凝土的弹性极限拉伸程度,从而可以进行有效、灵活调节,应对因构件变形而导致裂缝产生的情况。可以通过增加配筋的方式提升混凝土结构的抗裂性能,通常情况下,为了有效避免房屋建筑结构出现裂缝,设计人员会在梁侧增加一部分纵向的钢筋,在屋面板角部增设相应的双向钢筋网,并在砖混结构的楼面板设置圈梁。需要注意的是,如果增加了配筋数量        ,那么产生收缩裂缝的可能性就会增加,所以,在进行房屋结构设计的时候,对于抗裂方法的选择应结合工程实际情况,从而达到最佳的设计效果。
        结语
        综上所述,建筑结构裂缝的出现不仅会影响工程的整体观感,同时也会降低建筑工程的防水性、抗压性等等基本性能,进而对建筑工程的安全、质量都产生极其不良的影响。因此,设计部门应不断强化对建筑结构设计出现裂缝的原因分析,并对结构设计方案进行完善,保证建筑工程设计方案的质量,进而为工程建设的顺利进行打下坚实基础。
        参考文献:
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        [2]李传明.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理策略分析[J/OL].河南建材,2019(6):264,267
        [3]孔国光.解析建筑混凝土裂缝的主要影响因素及施工处理技术[J].中华建设,2019(10):152-153.
        [4]张奎.建筑混凝土裂缝主要因素及施工技术[J].绿色环保建材,2019(7):141-142.
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