摘要:建筑结构裂缝会给工程带来很大影响,因此需在工程设计阶段找准裂缝产生原因,继而采取相应措施进行控制。本文联系实际,对当前建筑结构设计中常见的裂缝产生原因进行分析,并就如何控制裂缝,降低裂缝发生几率提几点针对性措施。以期为相关工作的开展带来些许帮助。
关键词:建筑结构;裂缝;原因;解决措施
现代建筑很多多是采用混凝土结构,混凝土容易受到温度、湿度以及其他一些因素的影响而产生裂缝,并影响到工程的外观以及内在品质,使建筑工程无法正常使用。研究表明,裂缝产生原因不同,裂缝出现的时间段以及影响程度也有所不同【1】。因此要想实现对建筑结构裂缝的有效控制,就需要准确了解裂缝产生原因,然后结合裂缝的性质做针对性处理。下面联系实际,就建筑结构设计出现裂缝的原因进行分析。
1建筑结构设计中裂缝成因分析
1.1温度差异
混凝土材料尽管具有易获得、成本低、易操作等诸多优点,但其也有十分明显的缺陷,即混凝土的性能质量会受到温度影响发生改变。实践表明,建筑工程中的许多裂缝都是由于温差导致。在混凝土浇筑、摊铺等工序中,聚集于混凝土中的水蒸气挥发,混凝土内部温度急剧升高,而混凝土结构的散热性却不强。这就导致表面温度与内部温度差异增大,过大得温差使混凝土受到一种压应力,到温差应力超过缓凝土所能承受的最大抗拉强度时,混凝土表面便会产生裂缝【2】。
1.2地基不匀
在建筑结构中,基础的主要作用是将建筑荷载以及自身重量传递到地基中,从而保证整个建筑结构的安全稳定。在具体的建筑工程中,地基用力情况有时会受到建筑上部荷载作用不断扩大,进而导致地基深度增加,扩散范围增大。实践表明,当地基各部分的深度相同时,应力在中间位置的时候最大,之后逐步向两边减小。当地基土体不均匀时,建筑地基应力分布也无法均匀,这就会引起不均匀沉降问题,进而引发建筑裂缝。并且在建筑工程设计、施工建设期间,如果没有将后期加固工作做扎实,就会使墙体出现裂缝,甚至导致墙体倾斜【3】。
1.3荷载因素
在钢筋混凝土结构施工建设以及建成使用这些时间内,建筑结构会受到来自建筑系统以及机构构建的荷载,钢筋混凝土结构会在长时间的压力作用下产生裂缝。尤其是当缓凝土结构受到的实际荷载长时间高于设计标准的荷载值时,结构荷载裂缝出现时间便会提前,影响程度也会加深。
2建筑结构设计中裂缝控制对策
2.1减小内外温差
对于因温度差异而引起的结构裂缝,设计人员在设计时可采取以下控制措施:一是在保证建筑功能完全的情况下尽量简化建筑结构布局,减少建筑中的一些凹凸结构,从而降低内外温差对混凝土结构的影响,有效避免温差裂缝的产生。
二是在设计时根据工程的实际规模、施工环境以及施工时间点等提前制定一些温度控制方案,如在设计中标明洒水养护时间、次数等等,通过这些措施降低内外温差,减小温差对混凝土结构的影响,从而实现对结构裂缝的有效控制【4】。
2.2控制材料质量
在建筑工程施工建设中,施工材料是影响工程质量的重要因素,如果材料质量不合格,建筑结构出现裂缝的几率也会大大增加。因此要想控制建筑结构裂缝,就必须控制混凝土材料质量。具体如在选择水泥时,要对水泥的抗裂性、干缩性以及水化热等做综合考虑。实践表明,粉煤灰水泥的干缩性较小,水化热较低并且有较好的抗裂性,是比较理想的施工材料。另外,在选择骨料时,要选用级配良好、清洁度高的砂石骨料,并严格控制活性骨料与骨料的含泥量,进行建筑工程施工时,细砂不是十分适用的材料,选用粗砂或中砂有利于控制工程质量。
在工程设计阶段,设计师可根据建筑工程结构设计方案提前对材料的匹配情况进行审核,及时发现不合格材料,避免将不合格材料用于工程。
在工程设计阶段,设计人员要尽可能减小或排除建筑材料对建筑结构的影响,避免出现应材料不合格而导致建筑结构出现裂缝的情况发生【5】。
2.3科学设计结构尺寸
经研究发现,建筑结构尺寸不合理也是导致建筑结构出现裂缝的重要原因。
在工程设计阶段,部分设计人员不能深入施工场地了解施工区域的地形地势情况,也没有对施工材料进行认真的分析与了解,在未掌握工程各项信息的情况下就单纯按照国家、行业提出的相关规范、要求进行设计,从而导致设计方案与实际情况不符,存在结构设计不科学、不合理等情况,使得建筑结构容易出现裂缝。
基于此,在进行建筑结构的设计时,设计人员必须提前做好工程勘探工作,全面了解施工区域的地形地势、水文地质等各项信息,并对材料使用情况进行了解。在此基础上合理建立结构标准刚度体系,科学确定建筑各构件的尺寸,延保建筑设计质量,降低裂缝产生几率。
2.4做好受力设计
在进行建筑结构设计时,设计人员应能通过灵活巧妙的处理让建筑结构受力情况尽可能保持在平衡状态,从而实现对建筑结构裂缝的有效控制。具体如,在进行受力设计生,应树立整体性思想,全面考虑建筑整体结构特点,在此基础上做好受力分配。并且为保证受力设计的科学性、合理性,设计人员还需要进一步分析建筑结构基本受力原理,在此基础上绘制建筑结构受力图,确保受力图符合受力原理。在进行建筑结构的受力设计时,还需对建筑结构的内外效应进行考虑,并且根据建筑实际规模、施工区域内地形地势等情况确定建筑结构的刚度、强度以及稳定性,确保构件在外力干扰下也能保持平衡状态间,从而减少因受力不平衡而产生的结构裂缝【6】。
2.5构造配筋控制裂缝举措
利用构造配筋的方法控制建筑结构裂缝时,主要是通过增强钢筋混凝土之间的粘性来提高建筑结构的稳定性、牢固性,减少建筑裂缝的产生。经调查研究发现,一部分建筑结构裂缝是由于钢筋应力不足,钢筋混凝土粘性不足引起。为解决这一问题,部分设计人员会采用通过增加配筋面积的方式有效减少钢筋应力,以此达到控制结构裂缝的目的。但是经研究发现,这种处理措施虽然具有一定的合理性,然而也存在经济成本高等问题,并且高强度钢筋的功能作用也得不到充分发挥。因此在设计时建议工作人员可通过改变钢筋材料,降低保护层厚度等方式来减少建筑结构受到的影响,从而达到控制建筑裂缝的目的。
2.6设置变形缝
当建筑出现不均匀沉降时,建筑裂缝也会随之产生。因此要想有效控制建筑裂缝,还可于建筑相应位置设置变形缝,利用变形缝减小地基下沉给建筑结构带来的影响,从而减少裂缝的产生。在采用该项措施控制建筑裂缝时,设计人员需根据工程实际情况合理选择变形缝形式,并控制变形缝实际宽度,确保变形缝的功能作用得到充分发挥。
结语
综上所述,在建筑工程中,裂缝是常见质量问题。材料质量、温度、建筑结构荷载等均有可能引发建筑裂缝,从而使建筑的正常使用受到影响。为此,在进行建筑工程设计时,设计人员需通过减小内外温差、严控材料质量、把握建筑结构尺寸、合理分配受力、设置变形缝等措施提升工程质量,有效减少或避免建筑裂缝的产生。
参考文献
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