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摘要:建筑材料中主要以混凝土的应用最为广泛。由于设计和其他因素的影响,混凝土结构容易受外界的影响,所以出现建筑结构裂缝的几率也相对较高,而裂缝的产生则严重影响到建筑结构整体的安全性和稳定性,更为甚者还会对人身财产安全造成一定的影响。所以,必须要加强对裂缝的处理,从根本上确保建筑工程结构的安全稳定性。
关键词:建筑工程;结构设计;裂缝;对策
引言
混凝土是建筑工程施工期间必需材料之一,在城市化脚步不断推进的时代中,混凝土结构在建筑领域有广泛应用。但部分施工单位缺乏对混凝土的深度研究,以致工程施工与投运期间混凝土裂缝问题频频出现,严重影响工程施工整体质量,很可能减缩其寿命。大量的研究与实验发现,混凝土结构裂缝是工程施工中难以规避的问题,这与材料自身的属性及结构的受力变形机制相关[1]。故此为满足建筑的使用需求与结构需求,在结构设计中加强对混凝土结构裂缝控制具有很大现实意义。
1裂缝的类型
1.1塑性沉降裂缝
塑性沉降裂缝特点是“中部宽,两侧窄”,外显梭型,多出现在建筑结构的变截面处、梁板交汇处、梁柱交汇处等,一般情况下裂缝的深度可抵达钢筋表层。减少或规避该种裂缝的方式是控制水灰比、砂率和塌落度;针对截面相差过大的构件,应对较深的位置先浇筑,静放1~1.5h、待沉降稳定后再和上部薄截面同步浇筑,同时要严格管控保护层的厚度。
1.2塑性收缩裂缝
该类结构裂缝多在工程施工期间产生的。塑性收缩裂缝以无规格、多边形样式分布,或大致呈现互相平行状排布。裂缝间距最小可达几厘米,最大为十几厘米。该类结构裂缝在初始阶段均体现出浅显性特征,伴随着时间的推移会逐步发展为连续性裂缝。防控措施以严格控制混凝土的水胶比、水泥用量与粉砂用量等措施为主;并在高温、大风及干燥等相对恶劣等施工气候条件下,应积极运用相关措施,以确保工程施工质量。
1.3温度应力裂缝
温度是影响温度应力裂缝的最直接因素。在混凝土现实施工作业中,多需一个相对较长的施工期,在以上过程中,由于昼夜温差或室内外温差较大及混凝土结构表层散热较迅速,进而对浇筑施工质量产生一定影响。当温差作用下导致混凝土表面拉应力大于其所能承受的拉应力强度时,温度应力裂缝就会随即生成。该类裂缝并不显眼,但其对建筑体安稳性造成的负面影响是不容忽视的。温度应力裂缝外部表现以深度不一的表面裂缝为主,防控措施是严格控制混凝土内外温度差、防止混凝土超冷及防止老混凝土温度过低,进而降低新老混凝土间的束缚程度。
2建筑结构设计出现裂缝的原因
2.1地基不匀产生裂缝
基础的作用主要是可以将建筑的荷载以及自身的重量都传递到地基当中。由于上部荷载的关系,在某一角度方面,地基的用力情况会进行不断的扩散,从而加大其深度,增强其扩散范围。如果深度相同的话,应力在中间位置的时候最大,同时慢慢向两边减小。再者地基土体本身不够均匀,从而导致建筑地基的应力分布也缺乏一定的均匀性,从而导致建筑地基或许会面临不均匀沉降的现象,造成裂缝的产生,如果后期的加固处理工作没有做好,就会在一定程度上加重墙体裂缝的出现,严重时还会导致纵墙倾斜的情况。
2.2设计因素
设计是工程施工的首要流程,也是塑造建筑工程轮廓的时段。若相关人员在设计中未能结合工程要求与地质因素科学进行防裂缝设计,或对建筑材料缺乏整体掌握,没有认识到材料间的相关作用与影响,很可能导致建筑投运期间出现裂缝。
2.3温度因素
由于地理原因,我国受温带大陆性气候影响的区域较多,其主要表现是在夏季的时候往往比较潮湿且较为炎热,而在冬季的时候则往往比较干燥且十分寒冷;由于温差的影响较大,所以具有十分明显的热胀冷缩的情况。在建造混凝土结构的时候,因为气候和温度的原因,对于具体的参数很难做到有效把控。在混凝土进行凝固的时候,由于水分的流失会导致建筑裂缝的产生。假如内外部的湿度以及温度具有较大的差异的话,首先出现凝结现象的是混凝土结构的表层,内部凝结相对较为缓慢,该现象也会导致裂缝的产生,同时还会沿着结构线进行延伸。
3建筑工程结构设计中避免裂缝的对策
3.1对于原材料的选材要十分严谨
在对建筑原材料进行控制的时候,相对来讲较为容易一些,然而在该环节当中出现问题几率最高的也是原材料的质量。根据有关数据表明,由于在建筑结构设计时,没有明确对原材料的要求进行规定,所以产生质量问题的情况会相对较多一些,部门企业为了使企业能够获得更加高额的利润,在选购原材料时往往会以次充好,选择一些廉价的材料,如此以来产生质量问题也就见怪不怪了。所以,要想有效防止该情况的发生,可以在设计时,就对各种材料的要求做出明确的规定,相关人员严格按照有关标准来选择原材料。
3.2严把设计关
①在工程设计环节中,相关人员要全面分析可能诱发建筑结构裂缝的各种因素。②重点分析建筑体混凝土结构的整体刚度,进而采取相关办法去提升整个建筑体的荷载能力。③要分析建筑体可能出现的不均匀沉降问题,在以上现象出现时,会形成一定压应力和拉应力,并且会造成建筑结构对温度应力的抵制能力降低。故此,为规避工程设计中存在的问题诱发结构裂缝,在实际设计过程中,要精确测算建筑体的荷载能力,同时对突发情况及不可调控因素进行预测与判断,进而不断提升工程设计的科学性与可执行性。
3.3优化施工工艺
要想使建筑结构裂缝的情况得到有效缓解,必须要在建筑全过程当中进行合理的控制,合理规划好整个工程的建设。第一,要确保建设项目设计的科学性。例如我们经常遇到的荷载裂缝就是因为在设计的过程中,对于混凝土强度和负荷力之间的关系上没有计算好所致,从而导致其架构与力学规律不符。故此对设计人员提出了更高的要求,要求其充分运用自身的专业知识,尽可能的降低裂缝产生的几率。第二,不断提高施工技术。在搅拌混凝土的时候,必须要严格按照相关的规范标准来进行,尽可能的将建筑工程的质量提升上来。要想确保工程建设的顺利实施,离不开先进施工技术的支持,因此企业需要加强对施工人员的技术培训,除此以外,还要加强引进先进的施工设备和技术。
3.4提升混凝土的浇筑养护工作
混凝土的具体维护工作是建设项目中非常容易忽视的地方。在正常情况下,现场施工要根据实际的混凝土养护时间的硬性规定,在浇注施工完成后12h内采取特定的维护上的具体措施,确保混凝土的质量,保温和湿气固化是相对良好的维护方法,以及实际的混凝土养护期间将受到材料的影响和实际施工环境的因素影响,所以混凝土的养护时间需要根据实际情况来确定,需要保护混凝土在实际维修过程中有效地控制湿度和温度,需要测量和记录。
结束语
建筑结构的裂缝是严重影响建筑质量与安全性能的主要问题之一,技术人员在实践中应给予其高度重视,重视建筑工程施工的设计环节,不断提升设计的可行性与科学性,对一些标准参数有一个相对较好的估量。另外,在具体施工实践中,应加强管理,重视材料与施工工艺技术的选择。
参考文献:
[1]张守达.关于建筑工程结构设计中的裂缝问题探析[J].江西建材,2015(16):34-35.
[2]姜桂平.建筑工程结构设计中的裂缝处理分析[J].门窗,2015(07):123.
[3]李凤春,王兴涛.论建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(06):108.
[4]胡黎霞,潘江杰.浅谈建筑工程结构设计中的裂缝问题[J].门窗,2014(05):244-245.