林乐鑫
大连市市政设计研究院有限责任公司 辽宁 大连 116021
摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,城市化建设步伐的加快,我国建筑工程项目不断增多,在房屋建筑工程中,需使用现浇混凝土材料提高建筑的强度,若混凝土使用不当或施工质量具有缺陷,均可能会出现结构裂缝。基于对房屋建筑的结构设计中现浇混凝土裂缝控制的研究,探讨这些裂缝的生成原因,并在此基础上从平面布置设计、强度等级确定、强化配筋设计和控制构件厚度等多方面给出现浇混凝土裂缝的控制方法,科学借助结构设计工作得到更高的施工质量。
关键词:房屋建筑;结构设计;现浇混凝土;裂缝控制
引言
现浇混凝土的裂缝往往会影响建筑物的正常使用寿命。由于建筑结构设计时现浇混凝土对耐久性要求较高,因此对建筑结构设计时现浇混凝土裂缝控制的研究十分重要。为了解决现浇混凝土早期裂缝问题,合理使用相应的预防和治疗措施,更好的控制混凝土裂缝,从而有效地提高混凝土工程的质量。
1房屋建筑结构中的现浇混凝土裂缝成因
1.1设计问题
房屋建筑结构设计中,各类现浇混凝土结构的设计要符合要求,在构型、材料配置、设施安装等方面,均要按房屋建筑结构设计要求选择。在该结构的设计过程中,若未能对现浇混凝土结构的构型、结构和装配位置进行科学性的控制和建设时,在该房屋的后续建设中则很容易发生问题,因此各结构之间的应力无法处理,易导致结构在后续运行中出现裂缝。此外在设计中也包括强度等级设计、钢结构设计、荷载设计等,结构设计中若未能对这类设施进行科学协调,也很容易出现裂缝。
1.2配料问题
房屋建筑结构设计包括该结构的配料设计,配料包括骨料、砂砾、外加剂及水泥等,所有的这类材料质量都需经过分析,以防止出现混凝土裂缝。在结构的设计工作中,需保证所有的材料掺和后性能都得到提高。在该结构的施工中,对于各类配料的使用量、使用方法和使用效果不同,若未能充分考虑这类信息,会导致配料质量下滑,不能提高结构完整度。
1.3环境问题
房屋建筑结构设计中,从表面上来看无须考虑环境要素,但在实际操作中,若未全面彻底地考虑环境因素,则该系统在运行阶段显然无法充分保证整个系统的运行质量符合标准。此外在各类自然要素的影响下,如温度、湿度、风力参数等,环境的作用下也很可能会导致房屋建筑结构设计的现浇混凝土系统出现各类裂缝。
2房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制措施
2.1平面布置设计
房屋建筑结构设计中,若能充分避免出现现浇混凝土裂缝,需对整个建筑系统的平面布局进行控制,以防在某个区域中由于应力过大或现浇混凝土结构的施工和建设问题导致结构存在裂缝。在平面布置中,要完成以下3个方面设计工作。
(1)房屋长度控制
在房屋建筑结构设计中,需对房屋的长度加以控制,以防范由于现浇混凝土的浇筑长度过大,从而导致该结构的应力过大,使该结构出现裂缝。在长度控制中,如果确定房屋建筑结构的长度不小于40m,那么在该过程中需设计后浇带的浇筑方案,以充分提高整个系统的强度。将后浇带参数配置在整个系统的中间部位区域,配置在楼板和梁板的1/3跨度区域处,此时可以确保最终得到的施工结构中,这两个结构处于完全分开状态。此外,如果房屋建筑结构的长度远大于40m,则在设置了后浇带的基础上需设置变形缝,其中后浇带的宽度参数控制在80-100cm,不同后浇带的间距保持为30m。
(2)外露构件控制
在房屋建筑结构设计中,会涉及大量的外露构件,在这类构件的配置中,也要控制长度参数和伸缩参数,并使这类构件处于高水平运行状态。其中常见的外露构件包括雨篷、挂板及女儿墙等,在专业设计中如果发现水平方向上的强度已经超过了规定的范围,则需在构件的配置和设计中设置伸缩缝,以保证这类构件在完成装配后可以正常运行。此外在设计过程中也要控制外露构件水平长度参数,其中按现有的建筑行业工程施工规范,外露构件的水平长度需最大限度控制在12m范围内。
(3)建筑高度控制
房屋建筑结构设计工作中,一些建筑会以建筑群的形式存在,此时在各类建筑结构的设计中,需控制所有建筑的高度参数,要采用现浇混凝土结构的科学控制方法,充分提高该系统的设计科学性。其中在专业设计过程中,如果确定在现有的施工中,发现主楼的高度与裙房的高度之间具有过大的差值,则在现有的设计基础上,会提高现浇混凝土结构裂缝发生的概率,因此在这类结构设计过程中,需加入专业性的后浇带结构,同时也要科学设置专业性的沉降缝结构。
2.2强度等级确定
在房屋建筑结构设计中,整个结构的设计方法和混凝土结构的设计方案均会影响裂缝的发生概率。混凝土的强度越高,水灰比的参数越大,消耗的水泥总量必然会增加,通过对现浇混凝土结构的分析可确定,如果水泥的使用量增加,则整个结构发生裂缝的概率也会增加。因此在现浇混凝土结构的设计过程中,需根据专业性的研究规范,确定现浇混凝土板材的混凝土强度等级为C30,同时在各个相互接触的结构上,要求这类结构的强度和材料需保持一致,如对于房屋建筑结构中的墙体和柱体的浇筑混凝土,两者的混凝土级别需保持一致,同时现浇板和楼板的等级也需相同设置,如发现最终制作和设计的现浇混凝土级别要明显低于柱体与墙体的混凝土级别,则需提高核心部位的混凝土结构强度。
2.3强化配筋设计
在房屋建筑结构设计中会涉及现浇混凝土结构的配筋设计工作,对于配筋方案来说,配筋率和配筋的区域都会从根本上决定该构件的强度参数,而对于该结构的强度参数来说,也会从根本上影响构件的裂缝参数。在强化配筋的设计过程中,需对现浇混凝土结构进行有效控制,以确保该结构的施工质量符合要求。此外在楼面板的浇筑和结构设计中,要对配筋的方案进行相应的设计,同时考虑到配筋的方案会对房屋建筑结构的重量、应力参数造成影响,则在该系统的施工过程中,也要对配筋的总量、分配方法、配置密度等参数进行控制,从而使配筋的设计质量符合要求。
2.4控制构件厚度
在房屋建筑结构设计过程中,都需对构件的厚度进行控制,从而让所有构件参数可有效控制该结构生成的各类裂缝。在实际设计过程中,如果各类构件的厚度过小,在实际运行中,这类构件将无法有效抵抗存在的应力,此时构件出现裂缝的概率较高。为防范出现裂缝,在建筑结构设计中,需协调构件的厚度,方可提高该结构的抗裂缝等级。对于民用建筑,在楼板结构的设计中,厚度参数不可小于10cm,同时在该建筑的设计中,由于使用的构件不同,因此最终构造的房屋建筑结构参数也会发生一定变化。在计算现浇混凝土板的跨度设计中,需对该系统的设计方案和各类设施的作用做出限制,从而对这类设施进行科学建设,其中对于现浇混凝土板材来说,要求厚度通常不小于L30-L35。
结束语
总而言之,为了进一步实现对裂缝的有效控制,需要首先了解裂缝的成因,因为裂缝会直接降低建筑物的安全性能,因此,为了有效避免裂缝的产生,需要从选材和配合比设计方面入手,在设计的过程中,严格把控房屋结构的相关设计原则,通过合理的配筋、掺加外加剂等方式,预防混凝土结构变形和产生裂缝的现象,从而确保工程质量和施工的顺利开展。
参考文献
[1]卢士安.关于房屋建筑结构设计的优化分析[J].农家参谋,2020(09):107.
[2]蓝彬彬.浅析房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略[J].居舍,2019(15):89.
[3]景江超.房屋建筑现浇混凝土施工中裂缝原因及技术控制策略[J].绿色环保建材,2018(4):12.