分析建筑结构设计中裂缝的主要类型及控制裂缝的措施

发表时间:2021/7/22   来源:《城镇建设》2021年第3月第8期   作者:冯香婷
[导读] 伴随社会的进步,市场机制逐步完善,推动建筑领域向更高层次迈进。

        冯香婷
        身份证号码:21010619880106****
        摘要:伴随社会的进步,市场机制逐步完善,推动建筑领域向更高层次迈进。在建筑事业蓬勃发展之际,各种问题不断涌现,其中就包括结构设计问题。设计存在重大缺陷,这无疑为建筑裂缝的产生提供了温床。要想建设出稳固安全的建筑物,需要在设计环节制定控制裂缝的措施。基于此,本文先阐述裂缝的类型及影响,再分析裂缝的成因,最后提出归纳出结构裂缝的控制措施,仅供参考。
        关键词:建筑结构设计;混凝土裂缝;温度应力;施工技术
        引言
        建筑工程的结构设计是建筑物的重中之重,关系到工程质量和投入使用后的业主安全问题,而裂缝问题又是结构设计中最常出现的问题之一。因此,可以在工程设计环节进行优化改进从而解决裂缝问题。裂缝产生的原因会因建筑材料的不同而不同,同时也受到气候环境的影响,这就需要从建筑的结构设计上入手,同时控制好施工的每一阶段,最大程度避免裂缝产生,以及连带产生的其他质量隐患,全面提升建筑的质量和安全性能。对于裂缝问题,找出其关键原因和有效解决措施,就可以从根本上改善结构设计质量。
        1裂缝的主要类型
        1.1塑性沉降裂缝
        塑性沉降裂缝是一种常见的裂缝,其外观酷似鱼身,中间宽,两边窄。一般来说,这种裂缝喜欢出现在变截面或梁板交汇处,裂缝深度比较大,可触碰到钢筋。防止裂缝出现的方法有三,分别是选择合理的水灰比,合理控制砂率,科学设计坍落度。在一些工程中会出现界面差距比较大的构件,常规手段无法完全遏制裂缝,这时就需要采取特殊手段,即深层浇筑,静置一段时间,等到沉降稳定后与上面截面层一同进行浇筑施工。
        1.2塑性收缩裂缝
        当前,工程施工水平参差不齐,当施工不当时,很容易产生塑性收缩裂缝。这种裂缝的外观没有单一规格,并且裂缝间距大小不一,小的间距有几厘米,大的间距能达到十几厘米。裂缝并非一下子就会形成,而是要经过一个缓慢成型的过程。防止裂缝出现的方法有二,分别是科学控制水胶比,精准把控水泥用量。当遭遇高温大风等极端天气时,施工单位要提高控制等级,这样才能最大限度抑制裂缝的形成。
        1.3温度应力裂缝
        温度应力裂缝,最主要的影响因素就是温度,这种裂缝在北方地区发生更为普遍。当混凝土浇筑的工期较长,白天和夜间的温差及室内外的温差较大,混凝土内外的散热变得不均匀,如果温差拉伸应力大于混凝土本身所允许的拉伸应力,则温度应力可能会导致裂缝。温度应力不仅发生的表面,还有可能发生的构件内部,裂缝深度不均匀,这可能会严重影响构件受力,降低使用功能。所以施工中要尽量采取有效措施,防止出现此类裂缝。
        2建筑结构设计中裂缝形成的因素分析
        原材料质量的管控是一个非常重要的问题,由于混凝土中各种成分的比例不合理,粗骨料的质量没有达到标准等,致使混凝土灌溉完成后会产生网眼状裂缝,严重影响建设混凝土的强度及表观质量,难以达到施工标准,这已成为一个较为普遍的问题。因此,在进行建筑施工的时候后,需要根据实际情况进行材料选择,而且对应的各组分的比例也要合适,从而有效提高建筑工程的结构设计质量。
        3建筑结构设计中控制裂缝的措施
        3.1加强混凝土结构设计工作
        混凝土结构设计直接影响着建筑物的整体质量,因此,必须强化混凝土结构设计工作。首先,确保钢筋混凝土施工质量合格,建筑间隙之间应该留出适当的收缩缝隙。随着社会的快速发展,我国的建筑行业也取得了较高的成就。如果建筑裂缝问题不能得到合理的解决,就会直接影响我国建筑行业的发展。

建筑裂缝问题和混凝土质量,各个环节的具体施工等都有着紧密联系。因此,必须要提升钢筋混凝土的施工质量,在建筑的间隙中间,留出合适的收缩缝隙,才能使裂缝问题降到最低,从而减少对工程的威胁。设计过程当中应该严格按照相关标准科学合理的布置建筑结构,然后根据建筑自身的特征,制定有针对性的防裂缝措施。
        3.2严谨选材
        设计人员在进行建筑结构设计时需要严谨选材,对原材料质量标准进行严格的控制,确保混凝土配比符合国家相关技术标准。然而当前有许多不良企业为节约建设成本,获取更高的利润,在结构原材料点清单制定时,往往以次充好,选择价格更低的材料进行选购,使得砂石材料中泥砂含量过高,造成混凝土配比后的渗水性大幅降低,导致工程建设的质量受到严重影响。企业应针对这一乱象,对原材料质量进行严格的监管,在企业中制定并应用建筑工程全流程原材料管理制度,对结构设计阶段所用材料进行严格的管理。并要求设计人员在进行结构设计时按照有关标准罗列材料采购清单,同时引入监理单位对材料选定和采购环节进行有效监管,确保原材料符合工程施工的质量标准,从而有效降低产生混凝土裂缝的概率。
        3.3强化建筑结构抗震性能
        由于建筑结构在外力作用干扰下也会出现裂缝问题,这就应加强建筑结构抗震设计力度,避免建筑结构因外力作用干扰而出现裂缝问题,继而提高建筑结构综合设计效果。而且通过建筑结构抗震设计,还能降低地震波对建筑物整体结构产生的影响,严格避免建筑结构设计过程中出现裂缝问题,继而彰显建筑结构设计的优势。为提高建筑结构抗震设计效果,必须在相应设计过程中创设标准合理的仿真模型,并在相应仿真模型的支持下开展建筑结构抗震设计,逐步提升建筑基础结构的强度和质量效果。控制建筑结构裂缝问题,使得建筑结构设计效果上升到一个新的高度。
        3.4外部温度控制
        在进行混凝土浇筑作业前,首先应对混凝土材料配比进行检测,确保满足后续施工的质量要求,降低裂缝产生的概率。因温度对裂缝产生有较大影响,因此应严格控制水泥投料,水泥水化热是混凝土温度变化的主要原因,因此,施工人员应严格执行施工方案,尽量减少水泥使用频率,若必须使用水泥施工,应选择低水化热的水泥来减少制作混凝土时的搅拌散热,在搅拌混凝土之前使用冷水冲刷碎石从而减少热量产生。同时,控制温度还可采用合适的混凝土浇筑方式和时间,混凝土浇筑作业应避开炎热或严寒等极端气候进行,若必须施工则应采取相关温度控制措施。若建筑结构施工中使用了大体积混凝土,施工现场应安装冷却水管做好混凝土的养护工作,降低混凝土内应力和内外温差,降低裂缝产生概率。
        3.5做好混凝土浇筑的养护工作
        从客观的角度来看,对混凝土浇筑做好养护工作,有利于确保混凝土湿度、减少裂缝。所以,当混凝土浇筑作业完毕以后,相关单位应当在充分结合图纸内容的基础上对混凝土保养时间加以明确,并安排专业人士在指定的时间内对混凝土做好保温与保湿工作。在明确混凝土养护时间的过程中,还应当全面了解混凝土掺合料和具体地区特点,紧接着用塑料薄膜将混凝土表面全部覆盖住,并在指定的时间内做好洒水养护作业,尽可能减少水分蒸发。打个比方来说,为了尽可能减少温差裂缝,相关人员应当在浇筑混凝土12小时以后,使用热电测温仪来检测混凝土上中下三层的温度。
        结语
        建筑结构的质量高低直接影响到建筑整体的安全性能。本文阐述的建筑结构裂缝问题是建筑结构中最常见的一个问题。通过具体分析裂缝问题的特点和产生原因,并据此采取相关措施进行预防和修补。通过对混凝土结构进行事前和事后的干预,尽量降低裂缝出现概率,同时采用裂缝灌浆和填充等方法对已经产生的裂缝进行修补,从而提高建筑结构的安全可靠性。
        参考文献
        [1]贺康.某宿舍楼加气混凝土砌块填充墙开裂原因分析与处理.新型建筑材料,2021,48(02):166-168.
        [2]宓小萌.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析.建筑技术开发,2019(21):9-10.
        [3]王翔翔.建筑工程结构设计中的裂缝问题分析.工程技术研究,2020,5(6):222-223.
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