刍议建筑结构设计中裂缝的控制方法
2014-07-07黎晖
黎晖
摘 要:要做到极大限度地保证建筑物的整体质量,从而更好地保障人民的生命安全就必须控制建筑结构设计中裂缝的产生。文章首先探讨了在建筑工程结构设计中产生裂缝的主要成因及裂缝的类型,并在此基础上采取行之有效的控制方法。
关键词:建筑结构;裂缝;控制方法
当前,建筑结构设计中混凝土是使用最为广泛的建筑材料,混凝土结构是最常见且具有极强实用性的建筑结构。而混凝土的收缩,塑性性能也导致混凝土结构中裂缝的普遍存在,如何将裂缝的产生控制到最低限,保证混凝土结构的整体性,满足建筑结构的安全性、适用性、耐久性,已成为建筑界普遍关注及研究的话题。
1 建筑结构设计中裂缝的成因及类型
1.1 收缩裂缝。该类型裂缝常出现在建筑物的表面,形成的原因是混凝土在硬化前本身所处的状态是塑性状态,在一定程度上限制上部结构的均匀沉降,从而使得混凝土结构中出现了裂缝。在混凝土结构当中,粒径过大的骨料或者直径过粗的钢筋以及表面积加大的混凝土,都会使混凝土在水平方向的收缩比垂直方向的收缩变得更加困难,形成的裂缝也是形状各异极其不规则的,这种情况下产生的裂缝的主要表现形式是互相平行,裂缝彼此之间的距离一般是0.3~1.0mm左右,并且裂缝本身是具有一定深度的。
1.2 沉降裂缝。沉降裂缝的产生经常会对建筑物的整体使用性带来不可估量的影响。分析沉降裂缝产生的主要原因,我们发现在混凝土的浇注过程中,混凝土中的骨料的沉降如果被阻碍,那么在这种状况下就经常会伴随有裂缝的出现。一些建筑辅助性的材料例如模板、钢筋等,这些辅助性材料是阻碍骨料沉降的主要因素。在建筑施工中,模板进行绑扎操作的不规范也会使得沉降裂缝出现。
1.3 温度裂缝。温度裂缝的产生主要是由于在混凝土浇筑完成以后,混凝土内部聚积了大量的水泥水化热,很难在短时间内迅速地散发出去,从而使得内部的混凝土温度较高。与此同时与外界相接触的混凝土表面由于外界环境的温度较低从而使其散热较快。这就造成了混凝土内外温差大,在混凝土内部产生压应力,同时在混凝土外表面则会出现拉应力。混凝土的龄期较短,且由于其刚刚浇筑完毕,混凝土自身的抗拉强度较低,当混凝土极限抗拉强度低于拉应力时,温度裂缝便会产生。
1.4 结构裂缝。在当今建筑行业中施工技术水平得到了前所未有的提高,在一些建筑工程中如果采用现浇楼板,则楼板承载能力在浇筑完成后就能够基本达到建筑结构设计中的要求。假如在工程中强制地用现浇混凝土楼板替换预制多空楼板,这样会使墙体的刚度增大从而增加其负荷,而使得原有楼板的刚度减弱从而达不到预期承担的荷载,不能充分发挥其使用能力。这时,在墙体的薄弱地带或者截面突变的地方就会随之产生结构裂缝。
1.5 其他导致裂缝出现的原因分析。除了上述四种产生裂缝的主要因素外还有其他一些导致建筑物结构出现裂缝的原因,其中混凝土材料的不合格从而产生裂缝是经常出现的一种状况。尤其当今社会主要是以经济为主导的社会,建筑商、材料供应商等商家为了获得最大的经济利益故意降低材料标准,使用不达标的材料。建筑施工过程中很多程序都是人员直接操作的,因此人为因素的影响是这类情况发生的主要原因。在施工过程中如果出现了质量问题,裂缝也会随之产生。
2 建筑结构设计中裂缝的控制方法
2.1 做好混凝土浇筑的养护工作。在现场施工过程中,充分做好现浇混凝土工程的养护工作对于混凝土浇筑质量的提高能够提供很大的保障。并且要监督浇筑混凝土的全过程,及时发现问题,并在第一时间采取相应的措施以解决现浇过程中出现的异常状况。混凝土浇筑后的保湿应该严格按照规定在其浇筑后两小时内进行。并且,也要对不同性质的建筑材料在同一时间应用不同的养护方法,这是建筑过程中所必须的。
2.2 沉降裂缝的预防控制措施。施工过程中,施工进度和建筑物的整体使用性在很大程度上会受到原材料质量的影响。只有对所有的建筑施工所用的原材料的质量进行严格的筛选和控制,才能够有效的控制和避免建筑裂缝的出现。对此有很多的方式方法,比如,在允许的情况下,适量的添加外加剂,从而使得水泥的粘稠度得到改善,进而提高混凝土的拉伸度。这样,建筑裂缝就会相应的减少建筑裂缝的出现。尽可能的在建筑结构设计中保证结构的整体刚度,降低不均匀沉降对混凝土结构框架体系内部产生的不利影响,进而降低其混凝土结构内部的抵抗能力。
2.3 温度裂缝的预防控制措施。在建筑工程结构设计中,为了避免温度应力集中而产生的墙体裂缝,经常在建筑平面布置方面做出一些规定,平面布置力求简单、规则。建筑物的长高比对裂缝的产生也有很大的影响,应该控制在允许的范围内。为了防止屋面变形集中使得墙体产生裂缝以保证房屋的整体使用性,对建筑物的长度要有一定的要求,其必须要在温度伸缩最大间距内。最主要的是屋面板、圈梁、砖墙彼此之间的性质差异。保温材料的施工方法和性能对于保温屋面的保温效果来说尤其重要,一定要保证其符合国家规范要求。通过上述这些构造措施以增加墙体刚度,提高砖墙抗剪能力,增强结构的整体使用性。
2.4 合理设计结构的尺寸和施工工艺。结构的受荷变形以及温度和材料的变形都会对裂缝的产生带来不利影响,据技师学院实验统计发现,结构的长度越长其结构的变形越大,两者成非线性关系。在结构中有较长尺寸的墙体和楼板则容易出现温度裂缝。所以对于结构尺寸的设计要符合建筑结构设计规范要求,尽量避免或减少温度裂缝的产生。在现场施工中,要选择合适的、效率高的施工工艺,以使得结构各部分的材料发挥自身的强度特性,减少不必要的材料浪费,使结构的各受力构件得以充分作用。
2.5 有效控制建筑物的浇筑施工技术。在建筑施工中,要对混凝土的现浇进行科学的监督与管理,从而严格地控制混凝土的浇筑质量。如果在混凝土的浇筑过程中出现技术问题,必然会对整座建筑物的整体使用性能造成很大的影响。现在的施工现场各种施工技术应有尽有,良莠不齐。在此情况下,应当优先选用先进的施工工艺,这对提高建筑物的整体使用性起到很大的助推作用。就技师学院从各个施工现场返回的数据表明,先进的施工工艺和科学的施工顺序,是提高建筑物整体使用性的必然要求。另外,更加注意的是施工细节,细节决定成败,一座建筑物的安全与否,很大程度上取决于每个施工的细节,这样才会有助于提高施工质量。
3 结语
总之,裂缝在建筑工程中是很常见的工程现象,超过了一定的限度就变成了工程问题,使结构的安全性以及使用寿命都受到影响。因此,为保证竣工后结构的整体质量,我们必须对设计、施工、验收、使用等各个环节严格把关,确保建筑物的使用安全,努力创建高质量工程。
参考文献
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[3] 徐元强.论建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制[J].城市建设理论研究,2012(35).