建筑结构设计中的裂缝控制措施分析论文_叶青燕

建筑结构设计中的裂缝控制措施分析论文_叶青燕

叶青燕

广州市白云建筑设计院有限公司 510060

摘要:在我国建筑行业发展的过程中,建筑施工质量一直备受关注,已经成为了促进我国经济社会发展的重要行业,所以我国建筑行业在施工和设计的过程中,一直十分重视建筑质量。目前建筑行业在施工的过程中,质量问题仍然时常发生,质量问题的出现会严重影响到建筑的使用安全,对住户的生命财产安全也会带来威胁,而在众多的建筑质量问题中,裂缝问题的影响是十分严重的,是当前建筑设计和施工中必须要预防的重要质量问题,设计人员通常会采取专门的措施防止裂缝问题的发生,进行裂缝控制。因此本文就对建筑裂缝问题出现的原因和影响因素进行分析,并提出针对性的预防和解决措施,从设计的角度防止裂缝的发生,保证建筑的质量。

关键词:建筑结构设计;裂缝;稳定性;控制

当前我国的建筑行业发展的过程中,建筑裂缝问题时常发生,一旦出现了建筑结构裂缝,就会严重影响到建筑结构的稳定性和质量,是当前建筑行业发展过程中亟待解决的重要问题。因此在现代建筑设计工作中,设计人员通常都会对建筑的结构裂缝问题进行针对性的分析和设计预防,保证建筑的质量。

一、建筑裂缝的类型

1、沉降裂缝

在建筑裂缝中,沉降裂缝主要是由于建筑地基沉降或者建筑结构的交汇处出现质量问题而导致的,这种沉降裂缝主要表现为两侧窄,中部宽,而这种沉降裂缝的深度一般比较深,会一直延伸到钢筋表层,想要对其进行修复处理十分困难。

2、收缩性裂缝

收缩性裂缝主要是由于温度变化而造成的,建筑的某一结构受到了温度变化的影响,内部的水分含量减少,使得体积发生收缩,进而造成其表面过度干燥,出现裂缝。

3、温度应力裂缝

温度应力裂缝与收缩性裂缝有着一定的相似之处,但是温度应力裂缝出现的原因主要是受到温度变化的影响,这里主要指的是昼夜温差,尤其是对于混凝土结构而言,昼夜温差过大,会使得混凝土结构的内外温差变大,内部的应力受到影响,对其表面产生拉应力,而一旦该拉应力超过了混凝土结构自身的应力极限就会出现裂缝。

二、建筑裂缝问题出现的原因

1、混凝土水化热

建筑裂缝问题主要体现在混凝土结构裂缝上,而对于混凝土结构裂缝而言,混凝土水化热是造成该问题的重要原因,混凝土在搅拌的过程中,水泥与水会发生水化热反应,释放大量的热,通常混凝土在搅拌的过程中,会逐渐将该热量发散出来,防止混凝土内部出现热应力。但是在现在的建筑混凝土施工过程中,为了提高混凝土施工的效率,通常会向其中添加大量的添加剂,使得混凝土迅速硬化,但是由于时间过短,使得由于水化热反应而产生的热量无法及时释放出来,在混凝土结构内部大量集中造成结构膨胀,然后在内外温差的作用下就会出现裂缝。这种水化热造成的裂缝,对于一些大体积的混凝土结构而言是十分常见的。

2、温度应力

温度应力也是造成混凝土结构裂缝的重要原因,混凝土结构自身也会受到温度变化的影响,出现热胀冷缩,而如果温差过大,那么混凝土结构在膨胀和收缩的过程中,其内部结构就会受到影响,特别是在极致高温和极致低温的环境下,混凝土结构会出现内外温差,使得其内部热量不均匀,进而影响其结构,出现裂缝。

3、结构变形

在建筑施工的过程中,如果建筑结构出现了变形或结构不协调的情况,就会出现裂缝。一般而言,建筑结构设计的过程中会控制好结构的协调性,保证结构的稳定性,而一旦结构出现了变形或不协调,那么刚度大的结构就会拉坏刚度小的结构,造成结构变形,引发裂缝。

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4、结构受力不均匀

混凝土结构受力不均匀,也是造成裂缝的重要原因,如果混凝土结构的受力点存在薄弱部位,那么在使用的过程中,受力相同的情况下,薄弱处更容易出现断裂情况。

5、地基变形

地基作为整个建筑结构的重要基础,如果地基出现了变形或质量问题,就会导致建筑裂缝,当前很多可塑或软塑的地基,其承载力比较低,所以在使用的过程中,如果受到过大压力,就会造成软基脱水固结或地基沉降,进而引发混凝土裂缝。

三、建筑结构设计中的裂缝控制措施

在本人参与的建筑项目设计中,遇到过关于结构设计中的裂缝问题,例如在益海嘉里(武汉)粮油工业有限公司:面粉车间:建筑面积为22412.57 m2,高度为42.300米,层数8层,采用现浇框架结构设计。机械楼:建筑面积为686.27 m2,高度为41.800米,层数6层,采用钢框架结构设计。益海嘉里(泉州)粮油食品工业有限公司:面粉车间:本栋建筑面积为22190.57m2,高度为41.550米,层数8层,采用现浇框架结构设计。4000T筒仓:6个直径14.5*44,混凝土罐体及桩基。5000T筒仓:3个直径19.5*40,混凝土罐体及桩基。广州市荔湾区茶滘城中村改造项目(自编号16b号地块)16b-1、16b-2、16b-3栋:本项目总建筑面积38858.70m2,总高度为97.700米。其中两层地下室,人防建筑面积为1628m2,地上层数为32层,一层至四层为配套公建,五层以上为住宅,本项目采用现浇框支剪力墙结构,并顺利通过超限审查。在以上的三个建筑项目中,建筑结构设计都遇到了裂缝问题,需要采取有效的裂缝控制措施,具体如下:

1、设计变形缝

建筑结构设计的过程中,对于裂缝问题,设计人员往往无法有效杜绝其发生,所以在设计时,设计人员会想办法降低裂缝的危害,这也是控制裂缝问题的最有效措施。所以只能在设计的过程中,设计人员会在建筑的结构中设置变形缝,利用伸缩缝和沉降缝等,对结构整体进行划分,即将超长的或高层与裙房这种高低差异大的建筑合理划分为几个独立的单体结构,这样能够有效降低温度应力、收缩应力以及高低建筑因变形不同产生对建筑的影响,减少裂缝的出现,防止裂缝对建筑的其它结构造成影响。

2、设置混凝土后浇带

在当前建筑设计的过程中,很多设计人员在设计时可能无法设置伸缩缝和变形缝,在这种情况下,就需要在建筑楼层结构剪力薄弱处设置后浇带,宽度大约800mm~1200mm,然后在其他混凝土浇筑结束之后用微膨胀的混凝土对其进行浇筑,这样设置的后浇带在施工的过程中,其自身就具有一定的伸缩性,所以可以取代原本伸缩缝的功能,防止建筑混凝土结构由于收缩问题出现裂缝。对于高层建筑和裙房基础设计成整体的,则应设置沉降后浇带,将高层建筑和裙房基础暂时断开,待高层建筑沉降完成后再浇筑沉降后浇带。

3、设置混凝土加强带

混凝土加强带与混凝土后浇带,在功能上有着一定的相似性,但是混凝土加强带与混凝土后浇带相比,加强带的施工时间比较短,施工也更为便利,不会对后期的施工产生影响,所以很多建筑在设计的过程中会设置混凝土加强带。混凝土加强带在施工时,需要向混凝土中添加适当的膨胀剂,提高加强带的内部预压力,然后用这种预压力来抵消温度应力对其的影响,能够有效解决一次成型的超长结构裂缝问题。

4、完善建筑整体结构

设计人员想要防止建筑结构裂缝的出现,还可以对其整体结构进行完善和优化,通过对施工材料的合理选择,最大程度提高建筑结构的抗裂性,防止裂缝问题的出现。所以设计人员可以尽量使用多根小直径配筋代替原本的少量大直径配筋,尽量减少钢筋对混凝土结构产生的应力;另外在设计楼板时,为了防止其受到温度的影响,可以在其中设置双层双向配筋,或者配置一些对温度变化反应较小的钢筋网片,防止其受到温度影响出现变形;最后混凝土结构中通常会开设一些管道用于走线,针对这种情况,要求适当增加薄弱结构处的厚度,防止出现变形或断裂。

结束语

综上所述,建筑在施工和使用的过程中,由于受到自然因素或建筑施工因素的影响,很容易出现裂缝,而一旦出现了裂缝,就会导致整个建筑结构稳定性受到破坏,建筑在使用的过程中就很容易出现安全事故,使得建筑的承载力降低,给住户的生命财产安全带来极大的隐患。因此在建筑设计的过程中,要求设计方加强对建筑结构裂缝的分析,并针对建筑的裂缝进行设计完善,尽量减少混凝土结构受到的应力影响,防止出现裂缝问题。

参考文献:

[1]张学兵.建筑结构设计中的裂缝控制措施探讨[J].四川水泥,2018(11):74.

[2]韩文燕.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J].建材与装饰,2018(44):53-54.

[3]黄志彬.建筑结构设计中裂缝形成的原因及控制措施[J].中华建设,2017(02):108-109.

[4]贾列,刘世铮.对建筑结构设计中裂缝控制措施的分析与研究[J].科技创新与应用,2015(08):167.

论文作者:叶青燕

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期

论文发表时间:2019/3/26

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