建筑结构设计角度谈混凝土结构的裂缝问题

建筑结构设计角度谈混凝土结构的裂缝问题

黑龙江省农垦建筑设计院

摘要:房屋建筑在进行施工的过程中经常会应用到混凝土施工技术,混凝土施工技术不仅能够提高建筑的使用性能,同时也能提高建筑的施工质量,但是在进行混凝土结构施工的过程中,如果出现不符合相关施工标准现象的话,那么建筑混凝土结构就非常有可能出现裂缝的现象。本文从建筑结构设计的角度来对混凝土的裂缝问题进行分析,希望能够在一定程度上提高房屋建筑结构的质量。

关键词:房屋建筑工程;建筑结构设计;混凝土结构;混凝土裂缝;裂缝控制

随着混凝土施工技术的不断提高,其在建筑行业施工过程中的应用范围也在不断扩大。建筑在进行混凝土施工的过程中经常会出现裂缝问题,并且随着建筑施工项目的不断增加,混凝土结构裂缝的问题也变得突出了起来。建筑施工企业必须要采取有针对性的措施来对混凝土裂缝现象进行控制,这样建筑混凝土结构的使用寿命才能得到提高。

1结构设计引起混凝土裂缝原因分析

在进行混凝土结构施工的过程中,有很多因素都会导致混凝土结构出现裂缝的现象,当建筑混凝土施工环境的湿度、温度发生变化的时候,建筑混凝土结构就会出现开裂的现象,在进行混凝土结构施工的过程中,如果施工人员操作不当的话,那么也非常有可能会造成其出现裂缝的现象。建筑工程项目在进行混凝土结构设计的时候,由于考虑不周的原因经常会出现混凝土结构出现留槽、开洞或者构件断面的现象,一旦在进行混凝土结构施工的过程中构造处出现处理不当现象的时候,在进行主梁现浇的时候,如果没有设置附加吊筋或者是附加箍筋,或者在进行混凝土结构缝设置的时候,如果出现设置不当现象的话,那么混凝土就非常容易出现开裂的现象。

1.1温度裂缝形成原因

如果房屋建筑是由砖墙、钢筋混凝土楼盖、屋盖组成的话,那么房屋本身就是一个立方体空间结构,一旦立方体外部的材料出现收缩或者是温度发生变化的时候,房屋内部的材料就会产生变形的现象,一旦房屋出现变形现象的话,那么房屋构件的结构就会出现附加应力,当建筑构件的抗拉强度小于构建拉应力的时候,建筑构建构件就会出现开裂的现象。建筑的砖墙在这个过程中出现的膨胀系数是钢筋混凝土结构的二分之一,如果两者之间的温差相同时,砖墙变形式长度是钢筋混凝土构件变形长度的二分之一。

当房屋建筑外部的温度出现升高现象的时候,混凝土结构的盖顶相较于原本的盖顶会增大一倍,混凝土墙体的变形相对于盖顶来讲要小很多,混凝土屋盖和砖砌体之间会产生约束的应力,建筑的墙体在这个过程中会产生剪和拉的力,建筑的屋盖受到的压力是非常大的。当外界的温度应力大于建筑墙体材料本身的抗拉强度的时候,建筑的墙体就会由于温度差异的原因出现温度裂缝。

1.2保温措施导致混凝土裂缝

当建筑外部出现温度变化的时候,建筑的外墙结构就会出现热胀冷缩的现象,建筑朝向不同的墙面在这个过程中收到的力也各有不同,因此建筑在进行外墙施工的过程中,必须要采取针对性的解决措施,这样建筑楼体在投入使用之后才不会出现变形的现象,建筑楼板顶部和外墙面才不会出现开裂的现象。如果进行施工的楼体是L形的话,那么在其的转角位置就会出现外墙面变形现象,建筑楼板在投入使用之后,才不会出现由于拉力现象导致其出现开裂的现象。

1.3平面形状不合理导致的楼板开裂

在住宅平面设计中,为户型设计的需要,往往在平面上做出许多凸凹,导致结构板平面布置不均匀,易在平面突变处形成薄弱部位或产生应力集中,造成楼板局部开裂。

在建筑平面设计时应注意平面尽量规则,避免大的形状突变。但多数情况下,结构不得不为建筑的平面需要让步,这时就需采取适当的构造措施。如:当楼板平面开洞时,可考虑在洞边设梁使其形成较为规则的平面,同时注意在洞口、凹口周边设置加强筋。

2从建筑结构设计上防止混凝土结构裂缝

2.1结构设计防治温度裂缝措施

设置圈梁是抵抗温度裂缝的有效办法。圈梁与构造柱相连接,形成约束各片墙体的纵向和横向框格,使墙体保持一个整体的箱形结构,改善了砌体的受力性能,提高了砌体的抗裂能力。屋面圈梁宜沿每道墙体设置,避免采用半圈梁引起应力集中,其余各层圈梁按规范要求设置。

2.2保温措施导致裂缝的防治

外墙外保温面层防开裂的控制是过程控制,其实开裂的原因很多,如设计中外挑部分、窗口的内侧等在做保温时放弃对该部分的保温处理,还有施工洞的修补等原因均会造成局部热桥,形成裂缝。

锚栓在外墙保温系统中起到抵抗负风压和热应力的作用,避免由于建筑物外墙保温系统因长期经受物理应力和施工不确定因素的影响造成大面积脱落,所以必须采用高强度的膨胀锚栓和有较高承载力的锚栓圆盘才能确保保温系统长期使用的安全性和可靠性。

抹面砂浆中增强网(如玻纤网格布)的使用,一方面能够有效的增加抗裂防护层的拉伸强度,另一方面由于能有效分散应力,可以将原本可能产生的较宽裂缝(有害裂缝)分散成许多较细裂缝(无害裂缝),从而形成其抗裂作用。

2.3合理布置平面结构,防治楼板裂缝

建筑结构的平面布置宜规则,避免平面形状突变,平面有凹口时,宜在凹口处边缘设置拉梁,凹口周边的楼板应适当加厚并加强配筋,楼板负筋宜拉通。要严格按有关规范控制房屋的长度,当长度超过规范规定数值不大时,可在中部设置收缩后浇带。后浇带一般设置间距为30m,位置在梁和楼板的1/3跨处,宽度800mm~1000mm。后浇带应将梁、墙和板完全分开,钢筋仍宜连续配置。当房屋长度超出规范规定数值较大时,宜设变形缝。当建筑物裙房和主楼的高差较大时,应在裙房和主楼之间设置沉降缝或后浇带,这样可以减小因基础沉降而产生的裂缝。对外露的现浇钢筋混凝土女儿墙、挂板、栏板、檐口和雨棚等构件,当水平长度超过12m时,应设置伸缩缝,间距应≤12m。当房屋长度大于40m时,可在楼板中部设置后浇带,以减少混凝土收缩应力及温度影响。对砖混结构,可以将单元分户墙下的楼板断开浇筑。钢筋切断,圈梁不断开。

3结束语

综上所述,建筑混凝土裂缝一直以来都是建筑施工企业进行重点关注的问题,其不仅会降低建筑的质量,同时其对建筑的安全性能也会造成非常大的影响,建筑施工企业必须要不断对现有的建筑混凝土结构设计进行优化,这样才能降低建筑混凝土结构出现裂缝现象的概率。建筑施工企业要不断加大对混凝土结构施工质量的控制力度,不断对混凝土结构施工技术进行创新,针对混凝土裂缝产生的原因采取科学、合理的修复措施,这样我国建筑行业才能实现可持续发展。

参考文献:

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