探讨建筑结构设计裂缝成因及控制策略

    路发

    摘 要:本文根據实际考察和资料整理,分析出建筑结构设计裂缝成因有温度、设计、施工和材料等因素,并就这些因素提出几点控制建筑结构设计裂缝的策略。

    关键词:裂缝成因,温度因素,裂缝控制策略

    文章编号:2095-4085(2020)05-0047-02

    目前,我国建筑结构中使用最多的材料是混凝土,但该材料在面对外界一系列因素时,会受到很大影响,裂缝也因此产生,下文对这些成因进行分析。

    1 建筑结构设计裂缝成因分析

    1.1 温度因素

    依据相关调查数据分析表明,我国当前使用混凝土材料的过程中,其线性膨胀系数大小为1×10-5/℃,当混凝土材料内外温度较大差距是,经常会产生外部应力的改变,若应力大小不断上涨伴随而来的就是控应力,且控应力大小若超过混凝土的整体抗拉极限强度,裂缝也就随之产生。通过实际分析混凝土结构构件当中的摩擦系数、外部环境温度和建筑结构的尺寸等因素,从中了解到,若外部环境的温度不断上升,则混凝土结构中所含有的水分也会因蒸发而流失,从而引起混凝土浇筑坍落度太低,进而使混凝土结构出现收缩裂缝等问题,并且若是外界没有补充水分,裂缝问题会表现的更加明显。

    1.2 设计因素

    设计是建筑工程施工中的首要环节,也是决定建筑工程团队如何对建筑轮廓进行塑造的依据。若在设计过程中,设计人员没有进行严格的现场考察,就无法将多方面实际因素相结合,也就无法做出有效抗裂的设计,或者对建筑材料的了解不够全面,各种不同的材料会相互影响,随之也可能出现裂缝问题。

    1.3 施工因素

    在建筑工程施工过程中,施工的质量问题直接影响着裂缝的产生,混凝土施工是十分关键的步骤,其对有效预防裂缝的出现具有直接影响。但经调查发现,部分施工过程中受不同因素的影响,会增加裂缝发生的几率,如随意踩踏已绑扎好的上层钢筋。所以,在实际建筑施工中,能否按照相关要求进行施工;人员能否对于工程质量进行认真全面的监督,都在一定程度上对裂缝的产生有很大影响。

    1.4 材料因素

    水泥、骨料、水及一些气泡等是组成混凝土的主要材料,其作为一种复合材料,不同材料的力学性能有所不同,在硬化过程中极易出现裂缝,这些裂缝不规则分布,一般不贯同,且是不可避免的,称这些裂缝为微观裂缝。

    钢筋、混凝土会相互影响,出现不同程度的变形,如果拉应力过大,则会出现裂缝,特别是细微裂缝汇聚,会导致整体变成更大的裂缝,若裂缝宽度足够大,达到0.05mm时,肉眼可见的宏观裂缝就会产生。

    2 建筑结构设计裂缝改善策略

    2.1 适时改变温度条件

    第一,在施工时,为了高效使用水泥,使其作用得到充分的发挥,要全方位考虑工程具体情况,并以此为依据,制定适合的方案。因水泥具有一定独特的性质,比如:在水化过程中,因热量散失,水泥内部会聚集大量的热量,随之混凝土温度应力也会增加。在建筑工程施工中,水泥便可投入实际应用,用来防止混凝土内部温度上升。

    第二,加强重视混凝土浇筑过程中所需要的温度控制。在注入混凝土时,要时刻关注其温度变化,在实际施工时,要尽可能减少在高温环境中施工的时间,在大面积混凝土浇筑中,如温度条件不足,应及时采用科学、合理的方法进行降温工作,保证混凝土在浇筑施工中的温度能得到合理控制。

    2.2 严格控制建筑结构设计

    在进行建筑结构设计时,设计人员必须调查清楚且充分考虑到影响混凝土裂缝的诸多因素,将建筑结构的整体刚度和整体承载能力提高。还要充分考虑到建筑有可能出现的不均匀沉降问题。当以上现象发生时,就会形成一定的压应力和拉应力,引起建筑结构对温度应力的抵抗能力减弱。为此,为了防止建筑结构设计中出现裂缝问题,在实际建筑工程设计过程时,要准确对建筑体的荷载能力进行计算,并且对突发和不可调控因素进行预测,以提高工程设计的科学性和实用性。

    此外,还发生建筑结构长度超过相关规定的长度时,应在地下部位设置后浇带,其普遍设置在梁和楼板之间3/1处,宽度普遍为800至1000mm,同时地上部位设置膨胀加强带,其宽度一般为2000m,内增15%水平温度钢筋,内掺12%的膨胀混凝土。这样能有效减少因沉降而产生的裂缝。

    2.3 严格控制建筑施工质量

    建筑工程中混凝土施工质量直接关系到建筑体的安全性和稳定性。以此,在建筑施工过程中,施工团队对于混凝土施工技术要不断提高技术层次,对于施工人员要严格按照相关施工标准执行工作。当建筑施工工作在一些温度较高的环境下时,施工人员应采用分层浇筑施工,且分层浇筑不能大于50cm,利用浇筑面自身的散热功能降低外部环境高温所造成的不良影响。此外,还可运用物理降温,比如埋设水管,通过这种方式不但保证了混凝土结构的施工温度,还维持了混凝土结构的湿润度,加强了建筑结构的抗裂能力。在进行混凝土材料的浇筑时,建筑施工人员必须要时刻考虑到钢筋混凝土结构的施工位置因素,要充分保证混凝土浇筑施工不会扰动到钢筋结构,从而有效保证整个建筑混凝土结构的稳定性。例如,建筑结构大多用混凝土构成,应将建筑结构的梁和楼板的混凝土强度保持一致,最好选用中级。当建筑结构的梁、板混凝土强度低于墙、柱的强度等级时,节点核心区域的混凝土强度要与墙、柱混凝土材料保持一致。当建筑结构的底板混凝土强度低于梁、柱和墙的混凝土等级时,便将节点核心区域的混凝土前度大小来进行必要的调整,从而提高建筑结构的抗开裂能力。

    2.4 严格把控施工材料选择

    建筑工程的施工质量、工程预算、工程使用年限都会受到施工材料的影响,施工团队在进行材料选购时,要严格对混凝土材料质量把关。一般情况下,较大的混凝土材料,应选择矿渣水泥或者是水化热较低的粉煤灰水泥材料,对水泥、骨料中的有害物质含量要严格把控,也可以经适当的外加剂添加到混凝土材料中,可以有效提高水泥浆的粘稠度,以提高建筑体的整体抗裂能力。

    3 结 语

    建筑工程的施工质量与人们的生命个体安全和财产安全息息相关,而建筑结构的裂缝会严重影响到建筑工程质量与安全性能。所以,相关施工人员在工作过程中要给予裂缝问题高度重视,严格检查施工过程,不断改进建筑结构设计,以提高建筑结构整体抗裂能力。

    参考文献:

    [1]杨通文.探析建筑结构设计中的裂缝产生原因及防治、改善措施[J].建材与装饰,2019,(03):113-114.