建筑结构设计中裂缝控制措施的研究 莫名雪

发表时间:2021/7/28   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:莫名雪
[导读] 近年来市场经济不断放开,这对建筑行业而言无疑是利好消息。但后经济时代的到来,无形中增加了竞争压力

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        摘要:近年来市场经济不断放开,这对建筑行业而言无疑是利好消息。但后经济时代的到来,无形中增加了竞争压力。建筑企业要想在复杂环境中脱颖而出,需要不断提升建筑质量。结构设计是建筑工程的重要组成部分,也是最为关键的一步。只有做好这项工作,才能避免后续麻烦。然而受多层面因素影响,结构设计成果不遂人愿,致使建筑裂缝频频出现,严重威胁建筑安全。为扭转这个局面,需要明晰裂缝类型、影响及成因,并采取有效控制措施。
        关键词:建筑;结构设计;裂缝控制;措施


        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裂缝的产生原因
        2.1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。
        2.2荷载裂缝
        建筑工程的建设规模非常庞大,但体积的增大也使整个结构的荷载有所增加,而荷载的增大使在实际的施工过程中,同样会出现荷载裂缝。从荷载裂缝的出现原因分析,这一类裂缝主要由荷载压力超过了结构极限所造成的,荷载在整个结构内部呈现出不均匀的分布状态,也就使裂缝分布在不同的结构部位。
        2.3温度差异
        根据裂缝的特点,不难看出墙体裂缝的产生受到温度变化的影响较大,同时也是建筑结构设计中裂缝的最常见原因,混凝土具有热胀冷缩的特性,因此温度的变化会使混凝土建造而成的墙体产生裂缝。裂缝产生的具体过程为,在建筑工程施工时,采用混凝土等材料构建而成,这些材料都会受到温湿度的影响,因此整个建筑都会随着温湿度变化而出现变形、收缩等,尤其是外墙转弯等结构薄弱区极易产生墙体裂缝。而且温度有着应力效应,当混凝土浇筑完成后,表面会随着水分的蒸发而逐渐变干、变硬,混凝土体积会缩小,导致墙体薄弱区产生裂缝。
        3建筑结构设计中控制裂缝的主要方法
        3.1混凝土强度等级选用
        大体积混凝土结构已经广泛应用于建筑施工中,特别是建筑面积较大的工程项目,因此需要对板和梁进行强度保持,同时对梁柱按照不同的强度等级分配节点,在核心区域强度分配应该与强、柱等保持一致,保证建筑结构的强度稳定性。
        3.2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。


例如,在某工程中选用四边嵌角结构。在收缩力的作用下,楼板中间会形成贯穿裂缝,从而让四角出现倾斜,倾斜角为45度。为避免此类问题出现,设计人员就要将使用双层双向的配筋方法,钢筋间距保持在100毫米,覆盖范围是楼板跨度的四分之一,分散阴阳角的应力,提升建筑结构的整体性能。
        3.3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。
        3.4温度裂缝的控制措施
        水泥与水接触后会发生反应,在这个过程中会产生大量热量。当热量超过一定数值后,就会导致裂缝产生。要想合理控制裂缝,需要对水泥使用进行有效控制。混凝土中添加粉煤灰,能够显著提升混凝土性能。同时,设计人员要注意季节变化,并制定相应措施。如在夏天施工,可利用冷却板对混凝土进行降温,并且要求设计单位在振捣过程中做好保温工作。养护也是必不可少的部分,设计人员要将内容写清楚,并给予施工单位必要的指导。在冬天施工,设计人员要充分考虑温度保护问题。实践证明,苯板和钢筋有保温作用,可在设计方案中有所体现。当然,为发挥材料的功效,需要对施工过程进行要求。预埋钢筋深度不得低于5米,苯板要放置在钢筋上方,并进行加固处理。
        3.5房建工程结构裂缝处理技术
        3.5.1填充处理技术
        如果在结构施工完成以后出现了裂缝,为避免裂缝扩展对混凝土结构所造成的巨大破坏,施工人员要沿着混凝土裂缝将其凿成V形或U形槽,随后利用树脂砂浆等材料将缝隙填满。当然,在一些条件下也可以利用水泥砂浆或沥青等材料来替代树脂砂浆。填充处理技术在裂缝控制方面的应用非常有效,且这一技术的操作简单,成本较低,可取得良好的处理效果。
        3.5.2强补处理技术
        针对超重所引起的结构裂缝,可选用强补处理技术,因为这种情况下的裂缝对整体结构的危害性是非常大的,一旦发生了这种裂缝,须及时处理。具体的强补技术应用过程中,施工人员需首先将结构中的破裂混凝土清除出去,随后在这些清除结构部位填充新的混凝土材料,并在外部粘贴相应的修复材料,及时在表面涂抹防水漆和防腐材料,来对混凝土结构进行一定的保护。
        结论
        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:
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        [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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