摘要:我国的经济建设发展十分迅速,建筑行业发展的也越来越完善。但建筑质量安全问题也越来越严重,只有做好建筑结构设计工作,不仅可以确保钢筋混凝土结构的整体作用得到充分的发挥,同时还能提升建筑工程的经济价值与社会效益。在进行混凝土结构的设计工作时,要提升基础工程以及上部机构的设计质量,充分应用钢筋混凝土的结构性能来抵御裂缝问题的出现。同时,还要做好混凝土结构体系、形状以及布置设计,进而提升建筑结构设计的整体质量。
关键词:建筑结构设计;混凝土结构;裂缝;问题
引言
现代建筑物在建造阶段所使用的材料以及技术都在不断更新,尤其是通过混凝土的使用强化了建筑的整体稳定性以及承重性,让建筑的实际使用寿命得以延长。但在这种材料使用中也存在一些不足,可能会导致建筑结构出现裂缝,影响建筑实际质量。
1建筑结构设计可能出现的裂缝形式
混凝土结构裂缝形式主要包含以下三种:①塑性收缩裂缝。对于塑性收缩裂缝而言,其大多出现于建筑工程的表面,并且塑性收缩裂缝的出现主要受到环境因素的影响。比如说施工过程中混凝土表面的水分在短时间内蒸发,或者是模板对于水分的吸收过快,都可能造成塑性收缩裂缝的出现。②塑性沉降裂缝。对于塑性沉降裂缝而言,它的出现将会对建筑工程的整体质量产生较为严重的影响,并且这一裂缝形式主要是由于浇筑过程出现了问题所导致的。另外,如果模板工程施工时没能严格按照操作规定与施工规范进行,也可能造成塑性沉降裂缝的出现。③温度应力裂缝。施工过程中,如果环境中的早晚温差过大,可能导致温度应力裂缝的出现。同时,如果混凝土的表面散热效率不均,也可能造成温度应力裂缝,建筑工程常见的混凝土结构裂缝。
2导致混凝土建筑结构出现裂缝的成因
2.1应力裂缝
建筑墙体的各种收缩会引起应力裂缝,这都主要包括自身收缩、干燥收缩、塑性收缩和碳化收缩等。在建筑过程中,混凝土的硬化过程会因为水分的蒸发会使体积逐渐缩小,从而会产生收缩,这就会造成墙板的周围受到支座的约束,不能够自由的伸展。然而当混凝土的收缩时会使得约束力超出一定程度,这就必然会使现浇板出现裂痕,而现浇板出现裂痕的主要地方都在压力相对集中的地方。此外,在施工过程中混凝土如果没有按规定操作,没有等到混凝土达到相应的强度就过早的拆模,或是混凝土还没有完全的凝固时就加上荷载,这些因素都会给整个混凝土的楼板造成严重的弹力变形,混凝土的刚凝固时出现强度过低或没有强度时,都会使其承受压、弯和拉的承受力。从而会导致混凝土出现裂缝。
2.2施工方法选择不当
通过合理选择建筑工程的施工方法,可以有效降低混凝土裂缝问题的出现概率。但是,如果混凝土浇筑过程中使用的振捣方法不合理,将造成混凝土表面出现蜂窝问题或者是浇筑不密实等一系列问题。混凝土在其运输过程中,经常会出现水分蒸发的问题,这样一来将造成混凝土的坍落度下降、和易性降低,这一将导致混凝土出现结构裂缝。另外,如果施工过程中施工工艺与顺序没有控制好,也将导致结构裂缝的出现。
2.3未做好保温管理
建筑项目的建造工作受环境条件因素影响较大,建筑物的外墙结构会随着季节环境温度变化而发生膨胀或则收缩,使建筑结构发生轻微改变。而且在光照强度较高的时候,眼光直射区域建筑物的表面温度和未被阳光照射区域的温度会有较大差异,进而导致建筑物受到影响。如果在建筑物建造阶段未能做好结构保温管理,那么建筑楼体结构就可能会发生形变,导致墙体结构以及楼体结构发生断裂。
3建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题防治
3.1力学裂缝控制
对力学裂缝进行有效的控制是十分重要的,在实际情况中,可以通过两种方式来加强控制:①表面处理法,包括表面填补法、表面涂抹法等方法,其中,表面填补法主要应用于面积较大的防渗堵漏中,而表面涂抹法主要应用于难以一些难以贯入的细小、浅显的裂缝中,其深度达不到钢筋表面的裂缝。②填充法,该方法主要通过修补材料来进行裂缝的填充,如:一些宽度较大的裂缝,可以通过该方式进行填补,同时,若是有宽度小于0.3mm的裂缝,也可以通过该方式来进行填补。
3.2合理设计混凝土结构的尺寸
不同建筑材料存在着不同的变形差异,再加上混凝土结构受到环境温差的影响,导致了混凝土结构的开裂问题。尤其对于一些结构尺寸较大的混凝土来说,由于受到材料变形以及温差因素的影响,混凝土结构应力将会显著增大,在这种状态下很容易出现楼板和墙体裂缝。因而,在进行结构设计工作时,设计人员要提升混凝土结构尺寸的合理性,并且在进行结构设计过程中,要选用合理的结构布置方案。这样一来,才能提升结构在受力状态下的整体性能,同时也可以确保结构刚度得到合理的分配。在进行配筋设计过程中,设计人员要严格按照设计规范以及设计标准进行设计,提升配筋工作的合理性。另外,设计过程中要尽量避免使用变形差异较大的材料,进而可以防止因为材料自身变形而导致的混凝土结构裂缝。特殊情况下,设计人员可以使用裂缝止裂带来缓解混凝土结构的变形差异。如图1所示。
图1 裂缝止裂带的具体应用
3.3制定合适的允许温差
温度对混凝土裂缝问题有着直接的影响,因此,需要通过适当的措施来对温度进行合理控制。在通常情况下,为了避免裂缝情况的发生,需要对各种温差进行合理的控制,包括内外的温差、温差变化的允许范围等内容。在实际情况中,若是混凝土的基础约束并不大,则可以将其内外的温差控制在25℃范围内,并要求该数值只能降低不能升高,保证其温差的合理性。此外,在拆模的过程中,需要根据混凝土内部最高温度与环境之间的温差的允许范围来进行有效控制,避免气温的突变引起混凝土性质的变化,进而导致裂缝的情况出现,影响整个建筑的耐久性和稳定性。
3.4优化混凝土结构的配筋设计
为了防止混凝土构件出现裂缝问题,设计过程中要优化混凝土构件的配筋率。我国颁布实施的《混凝土结构设计规范》规定,在进行建筑工程不同板、梁构件的设计工作时,要采取合理的配筋率与钢筋间距,同时还要根据具体情况配置相应的受力钢筋。在进行配筋设计时,要尽量降低钢筋的直径、增加钢筋的密度,这样一来可以减小构件裂缝的出现。在进行建筑工程屋面设计工作时,要确保传热系数保持在1.0W/(m2.K)之内,同时在进行屋面板的混凝土结构设计过程中,要进行双层双向配筋,进而提升配筋环节的质量。另外,可以采用拉通板的支座负筋的形式进行无负筋板面区域的处理,同时也可以在板无负筋的区域配置相应的双向钢筋,并且将其搭接在板负筋上,进而提升配筋工作的质量。
结语
在建筑结构设计的过程中,设计人员必须要针对混凝土结构中裂缝问题给予一定的重视,及时找到混凝土结构产生裂缝的主要原因,并针对其做好解释的补救措施。混凝土施工质量将会对整个建筑工程的安全性与稳定性造成直接的影响,因而要提升建筑结构设计质量,不断优化混凝土结构设计,防止混凝土结构裂缝等问题的出现。此外,在设计的过程中,应当针对其质量通病做好适当的预案,以便能够从根源上解决裂缝问题,提高建筑的耐久性和稳定性。
参考文献:
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[4]王立军.从建筑结构设计谈混凝土结构的裂缝问题[J].中华民居(下旬刊),2015(06):272.
论文作者:王微
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/10
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 建筑论文; 结构设计论文; 温差论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第23期论文;