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摘要:现代的建筑工程以钢筋混凝土结构为主,这种结构具有较强的稳定性与耐久性,成本效益也比较好,在钢筋混凝土的建筑结构中,混凝土裂缝是一个难以避免的问题,但是大多数裂缝都比较小,肉眼难以察觉也不会对建筑的整体结构质量产生影响,但是有些裂缝,由于处于关键性的部位上,受各种环境因素的影响,裂缝会不断的加大,导致混凝土保护层脱落,钢筋受到腐蚀,对建筑结构的整体强度以及稳定性造成很大的影响,因此在建筑的结构设计中,一定要将混凝土裂缝的控制重视起来,保证建筑结构的稳定性以及强度。本文就建筑结构设计裂缝的成因以及裂缝类型进行分析,讨论建筑结构设计裂缝的控制措施。
关键词:建筑结构;裂缝成因;裂缝控制措施
建筑结构细节设计体现了建筑的整体设计质量,而建筑出现裂缝不仅会影响建筑结构细节设计的质量,还会直接影响建筑的美观性,同时带来安全隐患,因此,有必要对建筑结构的裂缝问题进行详细分析。本文分析了引起建筑结构裂缝的原因,并提出了具体的控制措施。
1.建筑结构设计中裂缝的危害
1.1对建筑结构的刚性造成影响
在建筑工程中一些比较大的裂缝,裂缝截面位于中性轴的位置,会导致中性轴位置的上移。随着裂缝的加大,建筑结构的形变因素也会增加,这种问题会导致建筑结构的刚性大大的降低,另外建筑结构刚性的降低也会导致建筑的耐压性能降低,加快相关承压部件的疲劳损伤。
1.2建筑的抗剪能力下降
裂缝对建筑结构稳定性的影响是全面的,所造成的影响不仅体现在建筑的刚性方面,对建筑结构的抗剪能力也会造成很大的影响。一些关键性结构的裂缝,在出现问题时就有不断扩大到趋势,这种趋势会引发建筑各个截面发生开裂的问题,这种问题将在很大程度上影响建筑结构的整体性,由于在建筑结构中用于支撑抗剪能力的截面面积减少,因此建筑的抗剪能力大幅度的下降。
1.3导致建筑的强度下降
在建筑结构中,一些比较大的裂缝,由于暴露在环境中的部分比较大,因此导致裂缝部分的材料性质受环境的影响比较大,裂缝会导致空气中大量的水分进入到建筑结构的内部,对建筑的内部结构造成腐蚀,尤其是会导致内部钢筋的锈蚀。使钢筋的承载能力大大的下降,对建筑的强度造成很大的影响,另外还会对建筑的防水性能造成影响。
2.建筑结构设计中裂缝形成的因素分析
2.1原材料质量的管控问题
对于施工原材料质量管理的问题,其中主要包括混凝土砂石、水泥的配合比、粗细骨料的质量不达标等情况,部分混凝土砂石的含泥量比较高很难达到工程施工的标准,这样就导致建筑工程混凝土的强度以及抗渗性能不断下降,在混凝土浇筑施工完成之后就会出现网状裂缝。所以在对施工材料进行选择的过程当中,施工单位必须结合工程的实际要求合理选择施工材料,并且根据相应的设计标准来配置施工原材料的配合比,有效提升建筑工程结构设计的质量。
2.2温度造成的建筑裂缝
温度让混凝土出现裂缝主要是两种情况一种是混凝土内外存在温度梯度造成的,另一种则是环境温度对于混凝土的影响造成的。混凝土并不是一种单一的物质,这也决定了它的结构并不太稳定,所以无论是哪种情况只要温度发生变化就会改变混凝土的性质,一旦性质发生改变受力情况也会发生改变。
由内外温度梯度造成的混凝土裂缝所发生的时间段是混凝土浇筑完之后,因为浇筑完之后的混凝土还没有成型,所以这时候的混凝土不仅十分脆弱而且容易变形,要等混凝土慢慢凝固之后才会变成我们日常生活中所看到的混凝土,但是混凝土凝固的过程需要散发热量,内外温度梯度就是在这个时间段形成的,类似于以前夏天棉被盖雪糕的原理,外面的混凝土相当于棉被而里面的混凝土相当于雪糕,这样子就使里面的混凝土的热量很难散发出去。
2.3荷载裂缝
首先对混凝土产生裂缝的主要原因进行分析。致使混凝土出现裂缝的主要两个原因是直接应力裂缝和次应力裂缝。直接应力裂缝主要指的是由于外部载荷引起的直接应力从而导致发生裂缝的情况。在对混凝土进行设计的过程当中,如果选用的不合理的计算模型,会对结构的受力造成一定的影响,导致荷载计算不够准确,结构强度的处理方式不合理,混凝土构建断面的设计也有所不足;在实际施工的过程中,如果设计的交底不够明确,选择不合理的机器设备,使用了不合适的施工材料,施工的顺序没有按照相关的要求来进行,在实际进行交付使用的过程中,如果实际的载荷已经超过了计算的载荷时,结构的受力模式发生了不一样的改变,产生了不可抗力的因素,都可以使直接应力产生裂缝。
3.控制建筑裂缝的措施
3.1控制材料质量
建筑质量在很大程度上取决于材料的质量,多数建筑出现裂缝均是因为施工材料的质量不合格或对材料应用不规范造成的,因此,控制裂缝的首要措施是保证建筑材料的质量合格。例如,要确保钢筋构件的质量,确保锚固钢筋等材料的质量符合规范要求。另外,施工时,对建筑材料进行加工时,要保证加工后各项性能指标均符合规范要求,如保证控制混凝土的强度;建筑需要用到混凝土构件的厚度应达到规定的标准厚度,避免因为板厚不达标而引起收缩裂缝。
3.2结构的平面布置
在对建筑工程结构进行设计的过程中,应该保证建筑工程结构平面布置的规则性,有效防止平面布置的形状出现突变的情况。如果结构平面出现凹口,应该结合实际情况在凹口部位的边缘设置拉梁,并且应该对凹口周边的楼板进行合理地加厚处理,并且对配筋进行合理的强化处理。此外,在对凹口进行处理的过程中,还应该按照相应的规章制度以及工程施工要求对建筑工程结构的长度进行合理的控制,当结构的长度符合相关的规定时,需要在地下部位设置后浇带,并且在地上部位设置膨胀加强带。通常情况下,后浇带需要设置在梁与楼板1/3跨的位置,后浇带的宽度需要控制在800~1000mm的范围之内。膨胀加强带的宽度应该控制在2000mm,加强带的两侧需要布置密孔钢丝网,这样可以将混凝土与后浇带外侧的混凝土分隔开。
3.3加强结构设计,做好施工管理
在建筑施工中建筑工程的裂缝问题与建筑的结构特点也有很大的关系,因此需要将优化建筑的结构设计中重视起来,针对建筑工程项目的不同要求,需要对引起裂缝问题的因素进行综合考虑,对结构设计方案进行反复论证,以优化结构设计减少建筑工程中的裂缝问题。另外还需要加强对工程的监督管理,对施工的流程标准进行明确,保证严格的按照施工的工艺进行施工,防止在建筑工程中出现大量的结构裂缝问题。
结语:
综上所述,尽管建筑工程在实际建设的过程中大多数的结构裂缝是难以避免的,但需要在对建筑工程结构进行设计的过程中严格的按照相应的标准进行,细致地考虑可能出现裂缝的各种因素,并且结合实际情况采取合理的措施对裂缝进行处理。同时还需要对工程养护处理过程中一些人为因素的重视,保证达到工程养护施工的要求,还需要加强对建筑工程结构设计重视,有效减少工程结构裂缝的出现,保证建筑工程结构施工质量。
参考文献:
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作者简介:姓名:李镭,性别:男,民族:汉,籍贯:北京,学历:硕士(统招),研究方向:建筑设计