探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年40卷2月5期   作者:汪福连
[导读] 随着现代建筑技术的飞速发展,有必要对建筑结构裂缝的施工技术进行深入的研究和探讨

        汪福连
        中恒工程设计院有限公司    新疆乌鲁木齐      830000
        
        摘要:随着现代建筑技术的飞速发展,有必要对建筑结构裂缝的施工技术进行深入的研究和探讨,科学地控制和处理建筑裂缝问题。在应用实践中,围绕工程实际情况,优化选择施工工艺和方法,对施工的各个环节进行科学的控制和管理,以维护工程建设的质量和安全。
        关键词:建筑结构设计;裂缝;原因;对策
        建筑混凝土结构裂缝作为当前工程项目中普遍存在的问题之一,对提高工程项目整体施工的完整性和高质量起着非常重要的作用。在混凝土结构裂缝控制的实际施工中,针对实际存在的问题,从严格混凝土材料配合比、合理选择施工时间、加强施工人员管理、提高浇筑和振捣操作水平等方面进行实施,各方面协调,严格按照标准和规定,提高建筑混凝土结构的施工水平。
        1 建筑结构设计出现裂缝的原因
        1.1地质因素
        地质勘察作为结构设计中不可缺少的一部分,其质量的好坏直接关系到设计的效果。如果地质调查不仔细,就会导致数据失真。缺乏重要的设计依据,设计结果必然会出现偏差,这是产生裂缝的主要原因。
        1.2设计因素
        人员是结构设计的执行者,其能力直接影响到建筑的整体质量。目前,设计师的能力有强有弱。人员能力强,理解力强,综合思维能力强。但这样的人很少,大部分员工都缺乏专业素养。在缺乏必要信息的情况下,我们应该盲目地开展这项工作。因为没有合理的控制,导致事情失控,想要产生裂缝是很困难的。
        1.3施工因素
        在工程项目中,建筑物的安全稳定是首要保证。为了达到目标,除了科学设计外,还要严格控制施工质量。主要控制手段有:根据设计图纸确定材料的种类和数量。按照国家标准和企业制度进行施工活动。对施工全过程进行监督,减少违规行为的发生。
        1.4材料因素
        混凝土结构是当前的主流,在应用过程中要控制温度和变形,从而将裂缝的概率降到最低。具体来说,混凝土浇筑后会产生硬化反应。在此期间,混凝土内部会产生大量热量。由于外界温度变化不大,造成内外温差。温差越大,应力值越大。一旦超过混凝土的承载范围,就会出现裂缝。除温度外,湿度和荷载也会对混凝土产生影响。混凝土会因缺水而收缩。随着荷载的不断增大,对混凝土的要求也逐渐提高。当混凝土无法处理时,就会产生裂缝。
        2 建筑结构设计中裂缝的控制对策
        2.1做好设计工作
        (1)结构尺寸设计。在建筑工程结构设计中,要深入开展勘察工作,科学准确地收集相关资料,确保最终设计符合建筑结构体系标准的要求,特别是在结构应力设计中,严格遵循完整性原则,提高结构应力。在实际应用中,应结合基本应力原理,保证应力与应力分析相一致。例如,在高层建筑结构设计中,应充分考虑建筑结构的抗变形和抗力学能力。通过对结构尺寸的科学合理设计,使整个结构处于相对平衡的状态,同时也可以减少裂缝问题。
        (2)混凝土设计。由于混凝土裂缝较为常见,为了防止裂缝,应优化混凝土的设计。在实际应用中,可以选择高强钢筋构件,避免混凝土开裂。同时,针对地基沉降引起的附加应力问题,应综合考虑加固设置,以提高整体结构的质量。
        (3)预应力设计。建筑结构预应力设计需要综合考虑几何结构、钢筋使用等因素。通过优化设计,达到了节约钢筋用量、减轻结构自重的目的。在实践中,合理控制建筑结构的全长,使其在规定值范围内,地下部分应考虑设置后浇带,即使在规定值范围内,也可以通过闭孔钢丝网加固周围钢筋。

针对长度超过规定值的情况,可科学设置沉降缝和后浇带,避免和减少裂缝的发生。
        2.2合理选择材料
        建筑工程中使用的材料很多,不同环节的材料使用也存在一定的差异。如果材料质量不过关,不符合施工标准,不仅会造成裂缝,还会威胁到整体结构质量。相应的性能也会大大降低。因此,应严格控制材料。在实践中,要根据建筑结构设计的要求,明确各部位建筑材料的种类、规格、数量和性能,并指定专人采购。在这一过程中,由综合资质优于三家的供应商共同操作,同时在材料使用过程中对材料的质量和规格进行逐一检查,避免材料因素造成的裂纹。如在选择混凝土材料时,如果混凝土体积较大,可选用水化值较低的矿渣水泥,科学调整水泥浆稠度,使混凝土具有较强的抗拉性能。砂石骨料方面,级配良好,所用材料满足设计结构要求,在保证材料质量的同时,大大降低建筑结构裂缝的概率。
        2.3平面布置控制措施
        当建筑结构平面存在坑洼情况时,应该做两件事。一是根据工程实际情况合理增加拉梁。第二种是在平面结构周围加厚地板。当然,当厚度增加时,应调整钢筋配置。另外,要有效控制结构长度,最常用的手段是后浇带和膨胀钢筋带。采用后浇带可以有效地减少裂纹的发生。其机理是将建筑结构分为若干部分,先让构件完成收缩或沉降,然后用浇捣法形成一个整体结构。膨胀加强区能最大限度地补偿收缩,不为结构裂缝的形成提供机会。目前,膨胀加固带的应用形式有连续式、间歇式和后浇式三种。设计人员应根据现场情况进行选择,以达到控制裂缝的目的。
        2.4施工过程严格把关
        为了杜绝建筑工程中的裂缝,必须严格控制施工过程,这主要是因为建筑工程的施工包含很多内容。施工中一旦出现技术掌握不到位、操作不规范等问题,不仅会造成裂缝,而且会威胁到整体工程质量。特别是对于混凝土的施工,其质量控制将直接影响到整个建筑结构的安全稳定。因此,有必要对混凝土施工工艺进行深入研究,指导施工人员严格按照工艺标准的要求进行操作。如在混凝土浇筑施工中,除了考虑施工环境可能产生的影响外,还应优化和创新工艺技术。在实践中,分层浇筑施工可以减少外部环境对浇筑质量的不利影响。针对高温,也可采取埋设水管的措施,同时科学设置钢筋混凝土结构的施工位置,保证钢筋混凝土结构不受混凝土施工的影响。同时,建筑结构梁与楼板之间的混凝土材料强度等级应保持一致,以保持整个建筑结构的稳定性,节点核心区的混凝土强度等级应与墙、柱的混凝土强度等级相同。另外,当建筑梁柱墙的混凝土标号超过底板混凝土强度时,要科学调整节点核心区的混凝土强度。实践中,经验算,可采取增加节点区配筋、增设抗裂钢筋等措施,防止节点处出现裂缝,进一步提高建筑结构的承载力和抗裂性。
        2.5温度荷载裂缝有效控制
        在温度裂缝控制方面,需要注意规划和选择工作,特别是在混凝土结构施工中,除了凝结时间长外,还需要科学选择水泥以减少水化热现象。当混凝土达到初始强度时,我们需要严格控制湿度和温度养护条件,从而在保证混凝土表面温度和稳定性的同时,根据实际施工要求,选用合理的施工工艺,并在此基础上,做好施工过程的细节控制。在防止裂缝发生的同时,可以采取相应的措施解决实际问题。此外,应尽量避免不规则结构。随着温度的不断变化,不规则结构会加剧裂纹问题。不同零件的相关尺寸也应符合要求。在有效控制材料变形的基础上,减小温度膨胀引起的巨大缝隙,实现对温度裂缝的有效控制。在荷载裂缝方面,可在建筑物顶层设置保温层和保温层,防止墙体与房屋温差过大,导致裂缝。同时,要注意控制模板的周转率,确保拆模时承受一定的荷载力。
        综上所述,混凝土裂缝问题长期困扰着工程界。混凝土作为一种应用广泛的建筑材料,其质量的好坏直接影响着施工质量。为了减少相应的影响,相应的研究人员应该积极应用各种新技术来减少或消除此类问题的发生。
        参考文献:
        [1]建筑工程结构裂缝控制及处理技术 . 叶巧铃. 城镇建设 . 2020
        [2]探讨建筑工程结构的裂缝问题 . 雷萌萌,郑明涛. 建筑工程技术与设计 . 2020
        [3]建筑结构设计中混凝土裂缝的防治 [J]. 付志远.  四川水泥. 2020(10)
        [4]探讨土木工程中混凝土裂缝的原因与解决对策 [J]. 王恒平.  现代物业(中旬刊). 2020(01)
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