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摘要:随着社会经济的快速发展,建筑工程行业也取得了长足的进步。施工项目投入使用后,最重要的是能否保持较高的安全性和稳定性。裂缝一直是建筑工程结构设计中的一个重要问题。
关键词:建筑工程;结构设计;裂缝
结构设计是建筑工程中最重要的环节。建筑结构设计中最难解决的问题是裂缝问题。裂纹产生的原因多种多样,这对建筑工程中结构设计人员的能力进行了考验。要解决裂缝问题,必须了解裂缝的成因,认识裂缝的具体危害,并积极采取一系列措施。
一、建筑工程结构裂缝的危害
(一)整体强度减弱
当建筑工程结构设计出现裂缝时,直接影响到工程的整体强度。裂缝会使混凝土钢筋暴露在建筑表面,钢筋更易被水、空气等外部因素腐蚀,质量下降。建筑项目的强度也有所下降。此外,建筑工程结构强度的下降也会加剧裂缝问题,造成建筑工程的恶性循环,建筑物的耐久性也会逐渐降低,影响了项目后期对建筑物的使用,降低了建筑物的寿命。
(二)建筑刚性减弱
在建筑工程设计结构出现裂缝问题后,裂缝断面的竖井会向不同的方向移动。这种现象将影响建筑工程的整体结构设计。裂缝的扩大将导致建筑物内部结构严重变形,降低建筑物的刚度性能,防止建筑物长期承受高压力量;并降低了工程整体结构的疲劳。
(三)建筑工程结构抗剪承载力减弱裂缝问题
除了影响建筑物的整体强度和刚度外,还会降低建筑工程结构的剪切承载力。随着裂缝的出现,支撑抗剪性能的截面面积越来越小,工程的抗剪性能将会下降。当建筑工程抗剪能力降低时,建筑物更容易出现不同程度的裂缝,使建筑工程结构趋于稳定。
二、几种常见的建筑结构设计中的裂缝产生的原因
(一)因为温度应力的原因造成了结构设计的裂缝
建筑工程结构出现裂缝的最常见原因是温度的迅速变化。一般情况下,由于混凝土浇注后实际热量不能很好地排出,所以结构内部和外部的实际温差将会产生。外部温度非常大,比内部温度低得多,最后,混凝土的内、外表面均出现了拉伸应力,导致结构出现裂缝。在刚刚浇筑的混凝土结构的情况下,时间相对较短。这样,就很容易看出混凝土的实际抗拉强度相对较小。一旦表面的拉伸应力大于混凝土本身的力,就会出现温度裂缝。
(二)结构裂缝的产生
随着我国社会经济的不断发展,建筑业也得到了迅速的发展。目前,我国所采用的板式结构已从预制多孔板向原位板完全过渡。目前浇注板的优点是对地板的承载能力比较强,整体性能比较好。因此,现有的浇注板在建筑行业中得到了广泛的应用,但是,在从预制多孔板向铸板过渡的过程中,施工项目的刚度会增加,使得铸板的刚度与原有墙体的刚度不一致。最后,由于墙体缺乏刚度,导致墙体发生了变异或开裂。
(三)裂缝是由于塑性变形产生
对于由塑性变形引起的裂纹,很大一部分是在实际硬化前产生的。主要原因是这之前的混凝土状态是塑性的,在上部建筑的均匀沉降中会起到一定的作用。最终导致裂缝的阻塞性效应,对于混凝土建筑来说,混凝土的水平方向比垂直方向困难的原因是混凝土的表面积比较大。此外,也可能是由于钢棒的直径和骨料的大小造成的,由于尺寸较大,这使得不规则的裂缝容易出现。塑性变形接缝之间的间隔一般为0。在3至1毫米的范围内,主要特征是裂纹一般平行,每个裂纹的实际深度不同。
(四)应力裂缝的产生
由于混凝土的逐渐收缩,应力裂缝的出现,混凝土在实际浇注完成后会有一段硬化期。在硬化时期,结构内部往往会出现大量的水蒸气蒸发,导致结构体积逐渐变小。
但是,由于支承的限制,它对结构的收缩有一定的影响,而且,随着混凝土收缩程度的增加,混凝土实际支护的反作用力也会增大。因此,在连续锯切的过程中,混凝土板上会出现一定程度的裂缝,实际拉锯力会相对集中,它会导致裂缝发生在中间。
三、在建筑结构设计中控制裂缝的常见措施
(一)对于原材料的选材
要十分的严谨原材料的质量是比较容易控制的,但是原材料的质量却是一个非常容易的问题。根据资料,由于在结构设计过程中对原材料没有准确的要求,容易造成质量问题。以使能够控制其成本,比较便宜的材料将会被挑选出来,所以在建筑工程中出现问题也就不足为奇了。为了避免这种情况,有必要在结构设计阶段澄清材料的组合以及材料的实际类型和规格,在原材料的选择过程中,必须按照国家的有关要求和标准进行。
(二)对混凝土的浇筑施工技术进行控制
在结构设计阶段,还指出了混凝土的实际浇注顺序。此外,还指出了具体的浇注计划和在这一过程中需要注意的事项。这对裂缝的形成有很好的影响。浇筑工程是该项目的一个相对复杂的部分。在浇筑过程中,需要考虑许多因素,最基本的要求是施工相关人员的施工技术需要通过。因此,施工相关企业应为施工和施工人员开展专业培训活动,以确保施工相关人员的技术水平得到提高。这样也可以保证建筑工程的实际施工质量。
(三)提升混凝土的浇筑的养护工作
混凝土的维护工作对于建筑工程来说是一个很容易忽视的问题。一般情况下,在浇筑施工完成后12小时内,设计图纸将对实际混凝土的维护时间作严格规定。保热保湿法是一种比较好的保湿法,混凝土的实际维修时间将受到实际施工的材料和环境因素的影响,具体维修时间需要根据实际情况确定。有必要确保混凝土的湿度和温度在实际维护过程中得到有效控制,并在任何时候进行测量和记录。在混凝土维修过程中,可以使用薄膜进行覆盖,从而控制混凝土的实际湿度,从而避免出现裂缝。
一般情况下,设计图纸中会对实际混凝土的养护时间做硬性的规定,在浇筑施工完成后的十二小时内,需要对浇筑完成的混凝土采取一定的养护措施来保障混凝土的质量,保温以及保湿养护是相对比较好的养护方法,而混凝土的实际养护时间的长短会受到材料以及实际施工的环境的因素的影响,所以具体的养护时间是需要根据实际情况来确定的,需要保障混凝土在实际养护过程中的湿度以及温度得到有效的控制,需要随时的进行测量并且将其记录。在混凝土养护的过程中可以使用薄膜进行覆盖,这样就能够控制混凝土的实际湿度,进而避免裂缝的出现。
(四)使建筑结构设计的人员的综合素质得到一定的提升
对于建筑工程质量的影响最大的是人民,对于结构设计相关人员的施工,图纸的设计过程需要表明混凝土实际浇注的细节。一些插图也可以用来帮助理解建筑计划的建筑师就是设计师,因此,有必要采取一定的措施来提高设计相关人员的综合素质和责任意识。还可以增加一些评估和实际交流,以确保与施工有关的人员的工作水平。
结束语
总之,对于建筑工程来说,结构裂缝的出现是最常见的问题,造成结构裂缝的原因一般都是多方面的。因此,在建筑工程结构设计过程中,根据实际的地质条件和工程的实际结构,有必要提出科学合理、有一定针对性的相应措施,以控制结构裂缝的发生。
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