建筑结构设计出现裂缝的原因及对策研究
2020-10-20刁涣玺
刁涣玺
摘要: 随着社会不断发展,人们生活水平提高,从而越来越重视工程施工质量。建筑结构设计紧密地联系着施工质量,因此有必要根据设计标准和实际施工情况,设计工程,将分析计算数据作为指导,合理选择施工物料与技术,防止有结构裂缝问题出现。然而现阶段建筑工程中还存在结构裂缝问题,并且没有合理的措施加以解决,有很多因素会使结构出现裂缝,因此应该更加重视结构设计,研究裂缝问题,从而制定解决方案。
关键词: 建筑结构;设计;裂缝问题
【中图分类号】TU746.3 【文献标识码】A【文章编号】1674-3733(2020)16-0052-01
目前人们比较重视建筑中的裂缝问题,裂缝不仅会对建筑美观性造成影响,对建筑安全性也产生了一定威胁。为将负面影响减少,应注重结构安全设计,以此保证工程质量。结合现场实际情况及相关设计标准对结构设计方案加以制定,根据数据的分析和计算,选择合理的工艺基础、施工材料,防止出现裂缝问题。现阶段还不能完全有效预防混凝土裂缝的产生,由于其有很多影响因素,所以需要使用不同的方法,并提升重视程度,制定相应对策,将损失及影响减少。
1建筑结构设计中裂缝出现的原因
1.1负荷较大。
随着时间的增长,负载不断加大,钢筋混凝土极易出现裂缝,因为出现深裂缝,会严重损害建筑质量。这一情况不仅有关于建筑结构质量,并且和建筑物重量有关。对抗裂性进行研究时,需要对长期承受负荷这一因素加以考虑。比如,设计办公楼负荷标准时,我国负荷比其他国家低,然而相较于其他国家设计混凝土强度值相,我国有较高的设计混凝土强度值。所以其他国家混凝土承载能力比我国高,使得我国建筑结构频繁出现裂缝问题。
1.2温度变化。
在施工过程中因为体积体积较大的混凝土产生许多水化热,环境温度高及大气温度变化,极易出现裂缝。许多建筑物是由混凝土和砖石组成,固化时,因为水化作用,在短时间内混凝土温度上升,加上砖石温度保持改变,使得混凝土与砖石间存在温差[1]。因为房屋结构受到限制,砖石及混凝土为两种不同材料,从而有不同的线膨胀系数,如果有温度变化,墙壁及屋顶产生的内部压力以及温度变化成正比。如果部件温度负荷比剪切强度和拉伸强度高,就会有裂缝问题出现。除此之外,建筑物长期暴露在室外,当日照时间比较长时,将会降低建筑耐热性,使地板和墙壁间有间隙出现,从而出现裂缝。
1.3地基处理不均匀。
地基主要承载房屋重量以及负荷,顶部荷载作用下,地基受力通过相应角度分布。有越大的深度,就会有越大的扩散区域。深度相同时,平均位置存在最大应力并逐渐向两侧减小。除此之外,土壤具有不均匀性,本质上房屋应力分布不均匀,会使房屋填充不均匀,墙壁极易出现裂缝。若是一直不平衡发展,没有合理进行加固工作,将会出现更严重的墙壁裂缝,甚至是竖直墙壁倾斜。
2控制建筑结构设计裂缝的对策
2.1控制温度变化裂缝。
通常是在屋顶结构部分存在温度变化造成的裂缝问题,为有效控制温度变化裂缝,应减少温差,设计师设计结构时设置保温层或者是架空隔热层,以此来降低顶部结构温差,并且可发挥良好节能作用。如果应用架空板应选择浅色,以此达到良好的热量反射效果。除此之外,应全面分析结构类型,屋面施工应用材料为刚性细石混凝土,从而可在找平层和刚性层间设置柔性防水层,不仅有良好防水效果,也可使刚性层、基层间自由滑动,对温度应力的约束减少[2]。在屋盖沿开间位置可设置分隔缝,并使用弹性油膏实行嵌缝处理,此外,需确保分隔缝钢筋是断开状态。最后可提升布置顶层圈梁平面的密度,通过配筋措施抵抗温度应力。
2.2控制湿度变化裂缝。
建设砌块建筑时,湿度变化裂缝也较为常见,为有效控制这一问题,需有效处理建筑面层,合理防治干缩裂缝,以此增强砌体抗裂能力,并遮住砌体的灰缝裂缝。此外,对面层材料进行选择时,需注重其经济性和实用性。也要有效控制砌块上墙的水含量,并采取相应措施防止结构受到雨淋。在主体结构完成建设后开展墙面抹灰这一操作。
2.3控制不均匀沉降裂缝。
对于这一裂缝的控制,需要在设计结构时,全面分析建筑的沉降、窗下墙竖向、窗间墙水平以及冻土地基等裂缝情况,根据裂缝原因合理制定防控措施。设计方案时需注重建筑结构的均匀性以及平面规则性,防止建筑結构出现转折与凹口过大等为题。对沉降缝脱开进行设置,确保结构整体性,并根据抗震要求和标准规范将设置芯柱以及圈梁的工作完成,以此提升基础刚度,合理控制房屋沉降量。对于软弱地基以及地震液化层等缺陷土层,需使用加固处理策略,或加强桩基技术的应用。 另外,也需严格管控基础材料质量,正确掌握纵横轴线以及标高等内容,防止出现轴线位移情况,避免受到人为偏心荷载出现沉降问题[3]。
2.4处理其他裂缝策略
2.4.1合理管控材料。
在防治荷载裂缝方面管控材料可发挥重要作用,因此在检验材料时,应加大力度,确保水泥和沙子等材料与标准要求符合。有关单位也应确定材料运输及存储标准,在设计结构时需对材料选用、规格及成本进行整体考虑,为顺利开展材料管控工作奠定一定基础。
2.4.2优化设计。
优化结构设计方案对于提升设计的合理性与科学性具有重要意义。首先应确保混凝土抗拉性和抗剪性指标符合相关标准,基于此重点设计容易出现裂缝的位置,加固部分构件,整体提升抗拉强度,降低裂缝出现可能性。此外设计师应根据勘察地基结果,保证全面设计结构,将地基沉降产生的附加应力消除,优化钢筋分布。对于混凝土结构,应重视水化热形成的胀缩现象,细化制定设计方案。
2.4.3裂缝处理。
通过有效设计结构裂缝做好预防工作很重要,但在裂缝问题出现时,为防止扩大裂缝影响,也应做好修复处理工作。比如处理混凝土墙体裂缝时,通常情况下施工人员会对裂缝周围碎石和砂土等物质进行清理,以在裂缝中填充其他建筑材料,这一方法实用性较强,并且只需投入较少的时间和成本,可保证建筑结构的稳定性和安全性。
结束语
目前我国建筑质量会受到裂缝问题的严重影响。因此在结构设计过程中,根据施工实际情况合理制定施工策略,避免裂缝问题的出现,在出现裂缝时也应采取合理措施加以处理,从这一方面保证建筑的质量,保证建筑有稳定的结构。
参考文献
[1]赵平艳.建筑结构设计出现裂缝的原因及对策分析[J].住宅与房地产,2020(09):65.
[2]郑德凤.建筑结构设计出现裂缝的原因及对策解析[J].住宅与房地产,2020(09):83.
[3]徐锋.建筑结构设计出现裂缝的原因及对策探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2020(01):27.