关于建筑结构设计中控制裂缝的措施分析论文_陈乙萍

关于建筑结构设计中控制裂缝的措施分析论文_陈乙萍

摘要:建筑物在建造和使用过程中出现裂缝是一个比较正常的现象,有时候因为设计的原因,也不免会出现一些对建筑物整体影响不大的裂缝,但是裂缝的存在肯定会对建筑物有一定程度的影响,最好是能免则免,所以必须对其进行控制,而本文就从设计的角度,针对不同的情况,谈论了建筑中如何控制裂缝的一些措施。

关键词:建筑结构设计;裂缝;控制;措施

随着我国经济的发展,建筑工程的数量不断增多、规模不断扩大,人们对建筑的质量也提出了更高的要求。众所周知,混凝土是当今建筑的主要材料,但是由于各种各样的原因,在利用混凝土建造建筑时,有时候会出现一些裂缝现象,这些裂缝无论是对施工人员还是对居住者而言,都存在着巨大的安全隐患,我们必须高度重视。本文将就建筑中裂缝出现的主要原因以及建筑结构设计中控制裂缝的具体措施进行分析和探讨。

一、结构裂缝种类及形式

混凝土结构裂缝包括结构裂缝、温度裂缝、构造裂缝以及收缩裂缝。钢筋混凝土裂缝的形式有:45b斜裂缝、长裂缝及不规则裂缝。除了上述裂缝的种类形式外,在相同条件下,强约束部位出现裂缝的概率会更大、裂缝会更宽。事实上,结构物的变形在受到约束后才能够产生约束应力,当此种约束应力超出混凝土所能承受的极限抗拉强度的时候就会出现裂缝。由此可见,约束力强弱会对结构物的裂缝是否产生有着很大的影响。

1.汽车坡道。现代建筑物经常具有车辆直接进入二层的汽车坡道,一层为车库。车道一端与一层楼面连接,另一端位于室外自然基础或地下室顶板上,平面布。由于车道的斜向布置使其具有极强的约束,特别是另一端位于地下室顶板上的情况,使车道产生平行于横向的裂缝,裂缝经常为贯穿性的。

2.回字形结构。有些工程由于使用的需要,设计成回字形的内外两个钢筋混凝土简体,两简体间采用梁板连接。当内外两个简体间距较近时,梁板受到的变形约束极大,容易在楼面产生裂缝。

二、建筑中裂缝出现的主要原因

要想有效地控制建筑结构设计中出现裂缝,必须先深入了解出现裂缝的主要原因,包括温度的影响、外力的干扰以及碳化过程的影响等,对这些原因的具体分析主要如下。

2.1水泥硬化过程中温度的影响

建筑中的水泥在硬化的过程中会产生放热现象,使得混凝土内部温度急速上升,大量的混凝土水化热在内部中聚合并停留,在短时间内无法向大气环境挥发,使得混凝土中不同的部位有不同的温度,由此而产生了压应力,当压应力过大时就会导致混凝土出现裂缝。

2.2混凝土受到过大的外力

在建筑施工过程中,如果混凝土受到过大的外力作用,内部也会出现裂缝。类似一些施工操作不当而带来的偏心力、轴心力,以及由于地震、台风等自然灾害带来的强大作用力,在超过混凝土所能承受的最大力量时,就会使得混凝土发生形变,导致建筑出现裂缝。

2.3混凝土碳化锈蚀

碳化是混凝土施工过程中一个重要的环境,当碳化力度越来越大,到达建筑钢筋时,混凝土的碱性会在很大程度上被削弱,最终无法对钢筋起到保护效果。这个时候,碳化可能依然在继续,并且碳化的范围仍然在延伸着,碳化所用的锈蚀材料也会逐渐胀大,对混凝土内部结构产生巨大的拉力。当拉力超过混凝土内部所能承受的范围时,混凝土就会出现裂缝,对建筑带来不利影响。

三、建筑结构设计中控制裂缝的具体措施

分析了建筑结构设计中出现裂缝的原因,我们可以对症下药,从这些原因所涉及的原理入手,研究出控制建筑结构设计中出现裂缝的有效措施,具体如下。

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3.1严选优良的水泥种类

水泥的主要成分是氢氧化钙和硫酸钙,这也是水泥硬化过程中放出热量的主要成分,由于不同水泥在硬化过程中放出的热量不同,我们可以通过选择优良的水泥来控制水泥硬化过程中放出热量的速度,以此来减缓由于温度升高给水泥内部带来了巨大压力。目前,市面上的火山灰水泥中就含有大量减缓热量产生速度的活性物质,很多大型建筑工程都将其作为水泥的首选种类。

3.2严格控制水泥的用量

水泥的用量也会对建筑结构中是否产生裂缝有一定的影响,事实证明,在3L的混凝土中加入10kg水泥,会使得混凝土内部的温度上升1℃,因此,我们必须严格对水泥的用量进行控制。一般而言,每升混凝土中加入的水泥最好不超过140kg,当然,也不能少于100kg,否则,混凝土无法完成硬化过程,或者硬化效果不够理想。

3.3合理控制混凝土的浇筑过程

混凝土的浇筑也是影响建筑结构是否出现裂缝的重要过程,我们必须严格对其进行控制。首先,我们必须严格控制混凝土浇筑的温度,一般不能超过35℃,若超过35℃,则应停止浇筑,待温度降到合理范围内方可继续;其次,我们必须选择合理的浇筑时间,在混凝土温度上升速度最慢的时间段内进行浇筑;最后,我们还需掌握先进的浇筑工艺,熟练掌握混凝土浇筑的环节顺序,最大程度控制混凝土内部的温度,防止建筑结构出现裂缝。

3.4严格控制混凝土入模的环境

混凝土入模的环境对混凝土内外的温度也有重要的影响,因此,为了控制建筑结构中裂缝的产生,我们必须对混凝土入模的环境进行严格控制。第一,保证入模在无阳光的环境下进行,避免由于阳光的照射而导致混凝土或模型温度升高;第二,借助一些制冷剂降低入模环境的温度;第三,保证混凝土入模时环境保持通风,以便模内热量能及时散发出外;第四,为了避免水化热量在混凝土内部过于聚集,可以加入一些缓凝剂。总之,混凝土入模是一个重要的环境,稍微不注意就有可能导致混凝土内部温度升高,使得建筑结构出现裂缝。

3.5引进和研发先进的建造技术

建筑结构在设计中,技术是控制裂缝的基础,我们必须提高建筑技术的水平。首先,我们需要密切关注社会上关于建筑结构设计的发展,向发达国家引进先进的技术;其次,除了引进技术之外,创新才是发展的灵魂,所以我们必须加大对建造技术的自主研发力度,加大对人才的资金投入力度,鼓励更多的专家、高等院校参与到建造技术的队列中来,为我国建筑业的发展注入新的活力,控制建筑结构设计中出现裂缝。

3.6加大对建筑施工过程的监督力度

建筑结构在实际施工中,一般都是专业知识水平不太高的工人去完成,而专业的工程师只是施工前给予一定的指挥,所以,作业过程难免会有一定的偏差。比如温度控制上有难度、浇筑时间的选择遇到问题等,这就要求我们,必须加大对建筑施工过程的监督力度,安排专业的监督专员参与到整个施工过程中,及时指出工人施工的错误、给予一定的指导,并在施工之余,为员工提供一定的培训,向其灌输正确的施工思想与技术,以提高工程的质量,减少建筑结构出现裂缝的可能性。

结语

总之,建筑结构设计中的裂缝直接影响到建筑的质量,对施工安全和居住安全都有着巨大的不利影响。这就要求我们,要对建筑结构设计中的裂缝给予高度的重视,深入剖析产生裂缝的原因,结合这些原因,以最科学的精神、最严谨的态度和最专业的施工技术,在实践中不断探索,研究出控制建筑结构设计中出现裂缝的有效措施,促进建筑质量的提高,推动我国建筑行业的长远发展。

参考文献

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[4]路民军.建筑结构设计中控制裂缝的措施分析[J].黑龙江科技信息,2014(31):246

论文作者:陈乙萍

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期

论文发表时间:2018/10/25

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