建筑结构设计出现裂缝的原因及对策研究

发表时间:2021/7/21   来源:《城镇建设》2021年第8期   作者:俞春辉
[导读] 施工项目涉及到许多方面。某个环节出现问题,就有可能降低整个工程的质量,甚至带来安全隐患。

        俞春辉
        中交舟山千岛中央商务区开发有限公司  浙江省舟山市 316000

        摘要:施工项目涉及到许多方面。某个环节出现问题,就有可能降低整个工程的质量,甚至带来安全隐患。而在施工过程中,裂缝问题会影响工程的整体质量,甚至危及工程安全。对裂缝问题也给予了很大的关注,希望从设计的角度出发,减少裂缝的发生,保证工程质量,提高工程经济效益。
关键词:建筑结构设计;裂缝原因;对策研究?
1 防止建筑物裂缝的重要性
        随着时代的快速发展,建筑业也迅速发展,人们逐渐关注建筑质量。在施工过程中,建筑物中普遍存在裂缝。根据建筑裂缝的风险,存在三类相对安全的表面裂缝。通常,裂缝不影响建筑物,但是随着时间的流逝,表面裂缝会发展为更严重的深层裂缝,这会降低建筑物的质量[1]。最严重的裂纹是由贯穿裂纹引起的。当出现裂缝时,建筑物将变得不安全。总而言之,避免建筑物出现裂缝是最佳选择。
        2 建筑结构设计中出现裂缝的两个原因
        2.1载荷裂缝
        建筑物的重量给承重结构带来压力。经过多年的洗礼,累积的应力逐渐在建筑物的混凝土结构中引起裂缝。这样的裂缝就是载荷裂缝。载荷和非载荷的裂纹的比较突出了裂纹承受的巨大压力,也证明了其作为建筑结构的重要性。大多数现代建筑荷载设计都从西方建筑中吸取了教训,但实际上,建筑荷载预测通常处于较低水平,混凝土结构领域相对常见,因此行业标准和实际建筑都可以与大多数建筑进行比较。执行特性质量检查并获取负载标签。结果表明,产品结构的抗裂性不合格甚至更差,这个问题在摩天大楼中很常见。
        2.2不均匀的地基产生裂缝
        使用地基时,房屋本身的重量及其承受的负载可以传递到地基上,并且在上部负载的作用下,地基力会继续按一定角度散布。深度越深,传播范围越大。在相同深度处,应力在中心处最大,而在两侧逐步减小。考虑到地基土的不均匀性,建筑物地基的应力分布也不均匀。这样,建筑物的地基容易出现不均匀的沉降,并且建筑物的墙壁也会开裂。另外,如果在设计施工阶段不注意加固工作,开裂的问题会变得更加严重,甚至可能导致垂直壁的倾斜[2]。
2.3温度系数
        相同深度时,中间应力最大,两侧应力降低。由于考虑了地基土的不均一性,基础的应力分布也是不均一的。因此,建筑物的基础易发生不均匀沉降,导致建筑物墙体开裂。此外,如果不重视加固工作,墙体裂缝问题也会越来越严重,并容易引起纵墙倾斜。
        3建筑结构设计中的裂缝解决方案
        3.1控制建筑材料的质量
        在建筑结构设计过程中,有必要合理选择混凝土原料,严格控制原料质量。但是,从工程角度来看,原材料质量通常是一个有问题的环节。在结构设计过程中,有必要对原材料的质量制定明确的规定,并在实际施工过程中对材料管理环节实施设计要求。优质的建筑材料可以降低建筑成本。除了在现场管理过程中加强材料质量检查外,还必须在设计阶段阐明匹配的品种和规格。特别需要强调的是,必须严格检查直接影响混凝土性能的原材料,例如水泥,沙子和砾石,并且可以使用高质量的材料来减少开裂的可能性[3]。良好的材料质量控制可以有效地控制由于塑性变形引起的结构裂缝。在材料质量检验过程中,必须满足相应的抽样检验要求,采用适当的试验和检验方法,对结果进行详尽的记录,并承担材料检验的责任。
3.2确保结构尺寸设计的科学合理性
        到目前为止,在工程实践中,结构裂缝的主要原因一直是早期的不合理的结构设计。设计不符合要求,设计师在前往建筑工地进行检查时不完全了解所使用的材料,或者是仅根据相关标准和规范进行了单方面设计。在这种情况下,建筑结构的大小与场地的实际限制不符。一方面,将会影响施工的正常进行,另一方面,由于盲目施工,可能引起结构质量问题。因此,在工程结构设计活动中,有必要尽可能多地收集现场数据,进行现场勘测和测量,合理地建立建筑结构的标准刚度系统,并适当地设计每个零件的尺寸。

在实际施工中,有必要根据设计要求控制混凝土的浇筑顺序。特别是在大型,复杂的混凝土施工过程中,为了不断提高混凝土结构的施工质量,要综合考虑多种因素,改善施工工艺,并注意对施工人员的专业培训[4]。
        3.3使用有效的温度裂缝控制方法
        考虑到上述建筑结构设计中可能出现裂缝的原因,首先要合理选择混凝土结构,根据项目的实际情况和相关标准的要求确定工艺格式,并进行详细的管理。因此,有必要综合考虑影响因素,并采取有效措施。首先,在结构规划和布局过程中,设计人员需要遵循简单实用的原则,以避免出现大量的不规则的结构,尤其要避免结构的变化。由于温度的影响,不规则结构更加容易破裂。同时,合理设计混凝土结构各部分的尺寸。在满足设计规范要求的基础上,尽量减小温度膨胀与建筑结构长度之间的间隙,将材料的变形控制在一定范围内,并防止因过度变形而引起的结构裂缝,并尽量避免出现由材料和温度差引起的拉应力。
3.4加强注浆后混凝土的养护
        混凝土浇筑工作完成后,必须及时进行维护工作。这是减少混凝土结构应力变化的主要方法。通常情况下,应在注入混凝土后12小时内采取相应的维护措施,以控制混凝土表面的温度和湿度条件。选择特定的维护措施时,必须仔细考虑环境因素。根据施工现场的气候特点,应当采取措施在保持热量和湿气的同时防止降雨和结冰,并设计一定的维护时间。在维护过程中,应安排专门人员进行现场监督和记录,以免因人身伤害而导致维护措施失败。如果在观察过程中发现裂缝,则需要及时解决,分析问题的原因,并不断积累经验,以提高混凝土结构的设计水平。
3.5有效的温度裂缝控制
        根据相关标准和具体施工要求,合理确定混凝土的结构,选择合适的工艺形式并加强对于细节的管理。由于它受到许多利益相关者的影响,因此可能会出现各种问题,事先应当考虑周全并采取预防措施。温度是影响结构裂缝形成的因素之一,因此有必要从结构规划和布局入手,并遵循简单实用的原则。在这种情况下,为了避免某些不规则结构,特别是某些不均匀的结构变化。另外,混凝土结构各部分的尺寸必须满足要求,尽量减少由温度膨胀产生的间隙,并合理地控制材料的变形。如果温度差太大,则材料将变形。如果控制不当,可能会发生结构性裂纹[5]。
3.6防止载荷裂纹
        为了防止这种情况,建筑物的顶层应具有隔热保护层。这样,房屋和墙壁之间不会有较大的温差,从而减少温度裂缝发生的可能。建筑设计也是如此,某些设计过程需要符合绝缘要求。可以采取在墙壁之间增加伸缩缝的方法,以便在墙壁膨胀和收缩时不会出现裂缝。合理控制模板周转率,在一定强度的情况下才可以卸下模板。如果发现裂缝,则可以尽快找到它。只要按照特定的规范进行施工,工程结构将具有足够的承载力,并且混凝土开裂的可能性将大大降低。
结束语
        在设计建筑结构时,混凝土结构的问题通常会导致裂缝,因此需要考虑许多方面。为了进行合理的管理,工程师必须首先设计建筑物的结构并严格控制质量。确保符合图纸的技术要求,并根据图纸执行施工过程的所有步骤。在选择材料的过程中,有必要进行质量检查并对一些较大的材料进行采样。如果有问题,必须要退货或更换。同时,混凝土的浇筑应及时进行。这样可以有效地减少开裂的可能性。
        
        参考文献:
        [1]盛娜. 建筑结构设计出现裂缝的原因及对策解析[J]. 建筑·建材·装饰, 2019, 000(010):226.
        [2]蒋晓瑜, 严佳娜. 建筑结构设计中控制裂缝的措施探讨[J]. 数码设计(下), 2019(8).
        [3]万钦河, 邹丽娟. 建筑结构设计中裂缝产生原因及控制措施[J]. 中国房地产业, 2020, 000(004):P.195-195.
        [4]杨通文. 探析建筑结构设计中的裂缝产生原因及防治、改善措施[J]. 建材与装饰, 2019, 000(003):113-114.
        [5]陆云飞. 建筑结构设计出现裂缝的原因及对策解析[J]. 精品, 2019, 000(007):P.147-147.
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