建筑结构设计裂缝成因及解决办法分析

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第13期   作者:曹焕耀
[导读] 摘要:近些年我国经济发展迅速,建筑行业取得了新的发展突破,人们对建筑工程也有着越来越高的要求。
        宁波市工业建筑设计研究院有限公司  浙江宁波  315000
        摘要:近些年我国经济发展迅速,建筑行业取得了新的发展突破,人们对建筑工程也有着越来越高的要求。在工程项目建设规模、数量不断上升的背景下,设计环节也容易出现问题,例如裂缝等,会严重影响到其质量,带来安全隐患。本文分析了建筑结构设计裂缝的原因,并提出了解决策略。
        关键词:建筑工程;结构设计;解决办法
        随着我国市场经济体制的不断完善,市场竞争日益激烈,想要保持自身竞争力,不仅要关注经济效益方面,更要以提升工程质量作为重要手段。建筑结构设计作为工程开展的最初始环节,能够为后续各项工作的顺利开展奠定扎实基础,可避免频繁的设计变更带来的成本增加等问题,也能够将误差控制在合理范围内,尽可能降低建筑结构出现裂缝的可能性。但是部分工程在施工前并未对现场进行全面考察,准备工作、设计环节不到位,导致裂缝问题频繁发生,带来了严重的安全隐患。因此,要对建筑结构设计中裂缝成因进行分析,并制定针对性的预防和控制措施,为人们营造安全、稳定的居住环境。
        1 裂缝的主要类型
        1.1塑性沉降裂缝
        作为最常见的裂缝类型之一,主要表现为中间宽,两边窄,通常会出现在变截面或梁板的交汇处,如果处理不及时,会让裂缝进一步加深,触及到钢筋材料。避免这种裂缝问题出现的主要方式为,严格控制水灰比和砂率,或利用深层浇筑的方法,以提升建筑结构的稳定性。
        1.2塑性收缩裂缝
        主要原因为施工团队水平参差不齐,裂缝外观并没有明显的特征,间距、深度等都不尽相同。防止裂缝出现的方法包括控制水胶比,把控水泥用量,在气温较高地区进行施工时,一定要将混凝土的热胀冷缩考虑在内。
        1.3温度应力裂缝
        从该类型裂缝的名称就不难看出,主要是受到温度影响而产生的。通常来说建筑工程施工周期长,早晚温差较大,混凝土本身就容易受到温度影响,产生裂缝在所难免。这种类型的裂缝从外表上来看并不明显,但其破坏力却相当大,需要引起施工人员的充分重视。
        2 建筑结构设计裂缝成因分析
        2.1施工方式不合理
        施工是工程质量的决定性影响因素,要严格按照规章制度的有关要求开展施工作业,加强对施工中各环节的监督和管理,重点关注隐蔽工程,从而避免出现裂缝问题。但是就目前情况来看,部分施工单位没有做到严格要求,施工方式和工程特点严重不符,例如上层钢筋已经绑扎完毕,但仍然随意踩踏,对其结构的稳定性带来严重影响。
        2.2地基不均匀沉降
        目前高层建筑的建设规模、数量都呈现上升趋势,当建筑楼层越高时,对地基承载力的要求也就越高,如果存在软土地基处理不当、地下水过度开采、设计不合理等问题,或是没有提前根据工程特点来对地基承载能力进行估算,就有可能出现地基不均匀沉降的问题,进一步造成裂缝。
        2.3环境温度
        混凝土材料受热胀冷缩的影响较大,不管是温度过高还是过低,都会让建筑结构内部处于不稳定的状态,当温度过高时,混凝土结构会更加坚硬;而温度过低时,就会因为失水而出现干裂,对工程质量带来影响。
        3 建筑结构设计裂缝问题的有效解决办法
        3.1做好设计工作
        设计工作是建筑工程能够顺利开展的重要保障,想要有效避免裂缝问题的出现,就要加强设计管理,保证施工设计图纸和实际情况相符合,为后续工作提供可靠参考。首先,要关注结构尺寸设计。

在工程开展之前,设计人员要前往现场进行全面考察,做好准备工作,全面收集自然环境、地质、土壤等方面的数据信息,尤其是在对建筑结构受力、承载能力等进行设计时,要遵循整体性原则,尤其是对高层建筑而言,受力分析至关重要。因此要将结构的抗形变能力、抗力学能力充分考虑在内,保证结构尺寸科学合理,让建筑结构保持平衡。其次,混凝土设计。通常来说因为混凝土引起的裂缝问题十分常见,为了降低裂缝发生的可能性,要合理控制混凝土原材料质量,严格按照要求进行配比,考虑到不同地区的温度情况,加强对地基沉降的处理,合理应对软土地基等问题,并保证钢筋设置科学合理。最后就是预应力设计。建筑结构的预应力设计需要考虑到多方面因素,包括几何结构、钢筋的使用等,要尽可能优化设计结构,降低钢筋材料自身重量,避免给建筑工程结构带来额外的负担,合理控制建筑结构长度,可利用密孔钢丝网加固周围钢筋。
        3.2加强对原材料的控制
        材料质量直接决定了建筑工程整体质量,想要有效降低裂缝的出现几率,就要严格把控材料关口。水泥钢筋是绝大部分建筑工程都会应用到的材料,在选择材料之前,设计人员要确定建筑结构的承载能力,选择型号相适应的水泥、钢筋材料,可根据实际情况添加外加剂,从而提升材料结构的稳定性。目前随着我国科学技术的不断发展,越来越多新型材料都被广泛应用于建筑工程中,例如无机纤维、硫铝酸盐型膨胀剂、明矾型膨胀剂等。目前抗裂水泥的应用也越来越普遍,其具有操作简便的特点,可有效提升混凝土掐你高度,并且凝结时间短,可以在温度较高的环境下使用。
        3.3浇筑技术的控制
        浇筑是混凝土质量的决定性影响因素,可根据现场环境特点,利用分层浇筑法,严格控制浇筑厚度以及每一层的温度。在混凝土浇筑施工之前,要先对其温度进行检测,避免在过高温度下开展作业;要遵循“先两边,后中心”原则,以保证混凝土密度符合要求。
        3.4温度裂缝的控制
        水泥和水接触之后会发生化学反应,产生大量热量,当热量超出了材料自身能够承受的最大范围时,就会出现裂缝,为了有效解决这一问题,就要对所应用的材料进行合理控制。通常来说可利用粉煤灰,以提升混凝土的强度,并将外部环境温度的变化因素考虑在内。例如在夏天施工时,为了防止温度过高,可利用冷却板来降低混凝土表面温度,也可在混凝土工程施工完毕后,在其表面喷水或利用湿棉布覆盖,保持其表面湿润。在冬季施工时,可利用到苯板、钢筋等材料,避免混凝土温度过低。
        3.5严格把控施工流程
        施工环节是建筑工程开展中需要重点关注的部分,一旦工艺选择不合理,工序间的衔接出现问题,就有可能引起裂缝,对工程整体质量带来负面影响。混凝土施工质量的好坏,能够对工程稳定性、安全性造成影响,因此不仅要严格控制振捣、浇筑等环节,更要在施工工艺上进行不断创新,提升技术应用水平。除此之外,还可在混凝土结构内埋设水管,利用水的流动性来带走混凝土过高的温度,提升其抗裂性能。
        结语:
        总而言之,当前我国建筑行业发展迅速,人们对建筑工程质量也有了更高要求。能够造成建筑结构设计裂缝的原因是多方面的,包括温度、施工工艺、材料质量等多个方面,在工程开展过程中,要深入分析问题出现的原因,做好设计工作,加强对原材料的控制,提升混凝土浇筑、振捣工艺水平,降低温度因素的影响,严格把控施工流程,全面提升施工质量,从源头上杜绝和防范裂缝问题的产生,推动我国建筑行业朝着高质量方向发展。
        参考文献:
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