试论建筑工程结构设计中的裂缝问题
2015-10-21陆干余
陆干余
摘要:裂缝问题是整个建筑工程结构设计中最为常见的问题,而建筑工程结构设计又是确保整个建筑工程质量的关键。所以本文正是基于这一背景,从建筑工程结裂缝形成的原因入手,并提出了如何在建筑工程结构设计中预防裂缝的几点措施。旨在与同行加强业务之间的交流,以更好地确保整个建筑工程结构设计水平的提升,并为了建筑工程质量的提升奠定坚实的基础。
关键词:建筑工程、结构设计、裂缝问题、成因、对策;
导致建筑结构裂缝问题的原因较多,所以在建筑工程结构设计过程中,必须切实加强对其成因的分析,并采取有效的对策,切实加强建筑工程结构设计工作的开展,才能更好地确保整个建筑工程的结构设计水平。
一、建筑工程结构裂缝问题的成因分析
裂缝问题是常见的建筑结构质量问题。所以为了更好地加强建筑工程结构设计工作的开展,就必须对裂缝形成的原因有一个基本的认识。就笔者自身浅见来看,建筑工程结构裂缝形成的原因主要有以下几点:
1、塑性变形裂缝。塑性变形裂缝主要在混凝土硬化之前出现,究其根源,主要是由于硬化之前的混凝土属于塑形状态,而在上部结构沉降的作用下,就会在混凝土结构中出现裂缝,加上有的混凝土骨料的粒径较大,或者钢筋直径较粗,尤其是混凝土表面较大时,都会使得其出现水平收缩,而这就会导致不规则裂缝的形成,裂缝的间距较大,并具有一定的深度。
2、结构裂缝。就当前来看,很多建筑工程进行楼板浇筑时主要采取的是现浇的方式,而楼板在浇筑结束之后,其承载性能一般均能符合设计要求。然而往往需要把预制的多孔板改造成现浇楼板,此时就会增大墙体的刚度,从而将楼板自身的刚度削弱,而这就可能出现墙体截面位置突变,进而在薄弱处形成裂缝,尤其是墙角应力集中的部位更是裂缝的高发区域。
3、温度应力裂缝。导致温度应力裂缝的原因较为复杂,单身主要是在浇筑混凝土之后,混凝土内部聚集的水化热难以及时的散发,此时就会使得砼内部温度较高,加上砼表面又与外界接触,而表面混凝土由于在外界环境的影响下而较快的散热,最终导致砼内外存在较大的温差,进而形成压应力,但是在混凝土的表面出现的是拉应力,而这就会导致砼内部与外部之间的温差较大,形成的温度应力大于自身的抗拉极限之后就会因此导致裂缝问题的出现。
4、徐变裂缝,导致徐变裂缝的原因主要是砼结构在收缩徐变之后所导致。常见的裂缝形式主要有结构自身的收缩和干燥收缩以及塑形收缩。当混凝土浇筑结束之后,混凝土就会逐渐的硬化,而在硬化过程中,其内部水分不断的政法,此时砼体检就会变小,进而形成收缩,而且在收缩过程中因支座的影响,导致其难以自由的伸展,尤其是约束应力超过混凝土自身的抗裂极限时,就会导致其出现开裂的情况,而且往往在应力集中部位开裂。此外拆模时间过早和混凝土养护不足也会导致裂缝问题的出现[1]。
二、建筑结构设计中如何预防和控制裂缝的几点措施
通过上述分析,我们对建筑结构裂缝的成因有了一定的认识,那么作为新时期背景下的建筑结构设计人员,在日常设计工作中应如何预防和控制上述裂缝出现呢?笔者认为,主要应切实做好以下几个方面的工作:
1、在混凝土楼板设计过程中,为了更好地加强裂缝问题的控制,就必须在设计时确保砼结构具有较强的整体刚度,预防由于沉降不均匀导致的拉应力和剪应力,从而将其内部结构在温度应力方面的抵抗能力得到提升。在此基础上,就应对建筑外墙角设置相应的施工放射筋,同时墙角内设置的数量至少应大于7跟根,同时在配筋范围内应比楼段跨度的30%要多,且配筋的长度必须大于两米,钢筋与钢筋的间距必须在10厘米之内,从而更好地符合板角在应力方面的需要,并确保现浇砼楼板的裂缝应力作用范围和放射筋的应力作用范围相同,进而达到控制和减少裂缝的目的[2]。
2、在温度裂缝控制过程中,由于建筑平面布置是整个建筑工程结构设计的基础,所以应尽可能地确保建筑平面布置简单而规则,才能更好地预防由于温度应力集中引发的墙体裂缝问题。与此同时,还应严格控制建筑的长高比,确保建筑物的长度与温度伸缩的最大间距要求相符,才能确保整个建筑物具有较强的整体性,预防由于墙面的变形导致裂缝集中的出现。而在此几次沪上,纵墙端应尽可能地减少门窗的设置,而且门洞和窗洞设置的面积不能过大,才能最大化的确保整个砖墙具有足够的抗剪面积,从而更好地促进其抗剪性能的提升。在具体的施工中,温度裂缝主要在圈梁、面板和砖墙等处出现,主要是由于温度变形和温差所导致,所以只有在屋面保温层设计中强化其成效,才能更好地预防顶层砖墙出现裂缝。这就需要在施工中确保保温层的设计与热工要求相符。而在保温屋面设计过程中,不管是保温材料的性能还是其施工技术要求均应与规范相符,并适当的增加保温层的厚度,才能更好地强化保护效果。在房屋建筑结构设计方面,则应尽可能地将顶层的墙体砂浆砌筑的强度提升,才能促进砖墙自身具有较强的抗剪性能,这就需要在纵横墙中分别进行圈梁的设置,才能促进其整体性的提升。然而需要注意的是,尽可能地将縱向圈梁的高度控制,才能更好地降低其与砖墙的约束,进而将屋面板的变形给砖墙带来的水平推力降低,同时还应在顶层砖墙中设置构造柱,才能更好地满足抗震要求,并经过设置抗裂结构柱而确保其墙体的刚度和延性以及整体性得到提升,促进整个砖墙抗剪性能的提升。
3、尽可能地确保结构尺寸设计的合理性。因为温差的存在以及材料变形均会使得砼结构出现开裂的情况,尤其是结构尺寸较长时,结构温差和材料变形均会导致应力增加,最终出现裂缝。所以在设计过程中,应确保结构应力与长度之间为非线性关系,所以在设计过程中应确保结构尺寸与设计规范相符,才能更好地预防出现结构裂缝。
4、加强混凝土原材料质量的控制,尤其是水泥水化热的控制,所以必须确保所选的水泥材料的水泥水化热较低,并对所选材料质量进行严格控制,确保其与施工设计要求相符的基础上,在整个施工中,切实加强混凝土浇筑、振捣施工工艺的控制,切实强化混凝土养护工作的开展,尽可能地避免由于温差导致应力裂缝的出现,才能更好地从材料、工艺以及养护等方式夯实建筑结构设计水平,从而更好地确保整个建筑设计工作高效的开展。
5、不断强化建筑结构设计人员的专业技术水平。因为建筑施工的方案是由设计人员制定的,这就说明设计人员综合水平的高低将直接影响珍整个建筑工程的质量,要想使建筑工程的质量得到提升首先就要提升设计人员的综合素质以及责任意识,并且在施工的过程当中要随时对建筑的施工人员进行一定的考核以及交流,以便于提升他们的施工水平,始终都能保持整个施工队伍的综合素质和专业水平以及责任意识在一个比较高的水准[3]。
结语
综上所述,建筑结构设计工作的开展具有较强的系统性和复杂性。而裂缝问题又是建筑结构设计中不可避免的问题,所以为更好地开展建筑结构设计工作,就必须切实掌握其形成的原因,尤其是应掌握其设计要点,并在建筑工程结构设计中切实加强对其的应用,才能更好地夯实设计成效。
参考文献
[1]张晓杰,姜同敏,王晓峰.提高计算机网络可靠性的方法研究[J].计算机工程与设计,2010,05:990-994.
[2]彭珺,高珺.计算机网络信息安全及防护策略研究[J].计算机与数字工程,2011,01:121-124+178.
[3]杨光,李非非,杨洋.浅析计算机网络安全防范措施[J].科技信息,2011,29:70+93.