建筑结构设计中裂缝控制措施的研究

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:白露1 何海2 韩旭2 潘雨婷2 马英松2
[导读] 伴随社会的进步,市场机制逐步完善,
        白露1 何海2 韩旭2 潘雨婷2 马英松2
        1大连日中技研有限公司,辽宁 大连 116023
        2大连鸿华设计有限公司,辽宁 大连 116023
        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[1]。
        关键词:结构设计;建筑裂缝;控制措施
        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[2]。
        1裂缝的特点
        要找到裂缝产生的原因,首先就是分析裂缝产生的原因以及裂缝的特点,才可以更具有针对性。裂缝的特点有以下几个:第一,裂缝的方向一般为竖向裂缝,其长度受到墙体的高度影响,墙体中间的位置裂缝是最宽的,并以此为中心向两侧逐渐变细而消失;第二,裂缝分布比较集中,数量较多,宽度在0.3mm之内,墙体中间裂缝数量大于两端且裂缝最大;第三,裂缝一般在拆模后产生,温差变化对裂缝产生影响很大,裂缝在大气中暴露后,时间越长裂缝数量越多,但不影响裂缝宽度,同时修补后的裂缝依然有着轻微漏水现象。
        2结构裂缝的形成原因
        2.1地质因素
        古语说的好,只有知己知彼,方能百战不殆。地质勘察作为结构设计不可缺少的一部分,其质量直接关系到设计成效。倘若地质勘察不仔细,会导致数据失真。缺少重要的设计依据,设计结果必然会出现偏差,这是导致裂缝出现的罪魁祸首。
        2.2设计因素
        人员是结构设计工作的执行者,其能力优劣直接影响到建筑整体质量的高低。目前,设计人员的能力有强有弱。能力较强的人员,懂得全面思考问题。但这样的人少之又少,大部分的人员都缺乏业务素养。在缺少必要信息的前提下,盲目开展工作。由于没有合理控制,导致事情脱离掌控,想不产生裂缝都难。
        2.3混凝土的配比不合理
        混凝土的配比是进行混凝土施工的必要先行措施,这项工作很重要,直接影响着混凝土质量,进而会影响到整个工程的建设质量。现阶段,还是存在很多工程的施工现场在配制混凝土的时候会出现很多问题,比如混凝土的水灰在0.24-0.38之间为比较合理的标准,而在现场实际操作时为了浇筑成功,大多数情况会忽略比例多次加水。混凝土浇筑之后会有很多热量产生,这么多热量跟来的水分一般会留在有些建筑材料中变成一些小水泡,这些水泡会在很大程度上降低混凝土的抗压能力。
        3混凝土施工裂缝改善方案
        3.1控制混凝土配比过程
        在配制混凝土时,要格外注意混凝土的材料来源以及材料质量,在原材料进入到工厂进行施工前期,要及时对材料从出库到到达工地的过程中进行审核,严格的控制材料的来源。对混凝土骨料成分进行审查,骨料的含泥量大的情况下,将会导致混凝土内部吸水率过多,出现干缩裂缝。

因此要及时的检测材料当中的成分,确保建筑材料的各项成分控制在合适的范围当中。混凝土结构安定性是混凝土稳定的关键,通过试验确定安定性好的水泥。提前做好预实验,测定小剂量混合的强度,结合建筑施工的整体结构,确定好混凝土混合的比例。混凝土的收缩程度需要在工程中进一步确定,根据水泥质量、骨料配比、当地温湿度等进行收缩度测定,确保混凝土的硬化强度能够为建筑施工打下坚实的基础。
        3.2建筑物沉降变形控制
        建筑结构的基础是整个建筑工程的重中之重,其设计应该参考地质勘查数据和施工方案,同一种建筑结构不能选用两种不同的基础形式。采用天然基础时,应精确计算各个基础的沉降量数据,当相邻基础的沉降量偏差超过设计规范要求和相关标准时,应及时科学的调整并重新核算,直至相邻基础沉降量达标后方可进入后续工作。采用桩基础时,应结合施工实际需要选择是否进行沉降基础验算。对于形式复杂的建筑建构,例如层数相差较大的高低层连接一体的建筑,在高低层连接处建筑物所受到荷载较大,处理不及时会出现较大的沉降偏差,撕裂建筑结构。因此,一般在两边结构沉降完成后,采用后浇带技术补充浇筑。
        3.3配筋设计的控制措施
        钢筋在混凝土结构中发挥重要作用,对其进行管理,能够提升控制水平。配筋位置不同,要求也会有所区别,如在屋面上进行配置应使用双层双向钢筋,并对热传导系数进行有效控制。一般来说,系数要低于1W/m2?K。屋面并非所有部位都有负筋,对于缺失的部分就要采取特殊处理。处理方法有两种,一是利用拉通板支座来为其负筋,二是增加双向钢筋网。在楼板阴阳角要使用放射性钢筋。在配置板筋时,要遵循两项原则,一是直径下,二是间距密。只有满足两项要求,才能缩小裂缝。
        3.4应力集中缝的控制
        应力集中缝的控制在很多区域都会在结构周围打孔或者钻洞,如工业建筑群、民用建筑群,与此同时,有一些结构在长度变化可能会出现端面的突变情况,这些结构在外部环境变化时很容易受到影响而出现收缩现象,在孔洞和断面的转角的地方结构可能会有应力集中的现象,就有可能会有结构裂缝,如若出现这种状况,我们可以用下面两种方式解决,一个是把圆孔边或者转角的结构筋加固,在建筑的转角处添加几个斜向的钢筋或者网片;第二种方式是把边角钢筋加在孔洞的边缘处,进一步对上述位置出现裂缝的现象得到有效控制。
        3.5控制浇筑过程
        混凝土浇筑过程是控制裂缝产生的重要过程,在浇筑过程中,首先应该根据混凝土建筑的数量、混凝土建筑结构不同研究容易出现裂缝的部位,测算出重点部位与施工缝之间的距离,采用加固处理的方式,避免出现裂缝。同时,为了避免在运输或长时间等待过程中,由于混凝土供应不及时导致混凝土出现离析的现象,要对混凝土运输的距离运输方式浇筑时间等进行统一的规划,合理的对混凝土进行调配。浇注完成之后,会由于重力的作用,混凝土会出现离析的现象,骨料分布不均匀,容易在表层产生收缩裂缝。因此在最终凝固之前,需要对混凝土表面进行二次施工,一般来说,要对混凝土表面进行二次模压处理。一般在24小时之内,混凝土初步凝结,这时要结合工程施工的振动状况,研究在施工过程力的扰动对混凝土结构造成的问题。
        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[3]。
        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[J].新型建筑材料,2021,48(02):166-168.
        [2]许家文,侯晋杰,赵星.某变电站护坡现存缺陷原因及危害分析[J].山西建筑,2021,47(04):52-54.
        [3]谢彪,徐文,王育江,等.抗裂剂在海工大体积混凝土中的应用研究[J].新型建筑材料,2021,48(01):68-71.
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