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【摘 要】所谓建筑结构,一般意义上来讲即是在建筑物傍边,由建筑材料做成用来接受各种荷载或许效果,以起到骨架效果的空间受力系统在建筑结构设计中出现的裂缝,则是因为外界或是内部要素致使建筑物全体结构中的某一个部分出现了决裂,并且随着时间的推移,裂缝成为或宽或窄的一条缝隙。
【关键词】建筑工程;结构设计;裂缝;措施
1.建筑结构设计中裂缝的类型
事实上,混凝土结构裂缝,其发生的缘由有许多,也很杂乱。还会遭到许多要素的相互影响。可是每条裂缝都有一种或许几种发生的缘由,这些缘由最为多见的即是混凝土在前期时的裂缝,混凝土在前期的裂缝有三种:
1.1塑性沉降的裂缝
这种裂缝所发生的最主要缘由,即是混凝土骨料在沉降的时受到了阻止。发生塑性沉降的裂缝,基本发生将混凝土浇注以后的半小时到两个小时以内。混凝土还没有处于塑性的状况,在混凝土的外表,失去了水分的时就会即刻发生。主要是混凝土的塌落度過大以及沉陷太高形成的。
1.2塑性缩短裂缝
这种裂缝发生缘由,是混凝土在浇筑以后,塑性状况的时分,因为混凝土外表的水分蒸腾格外快,致使了塑性缩短裂缝的发生。塑性缩短裂缝大多在混凝土的外表出现。塑性缩短裂缝一般会在混凝土浇注以后的五小时以内发生,混凝土的外表没被悉数掩盖,尤其是平板的结构十分酷热的气候下,混凝土外表的水分蒸腾格外快,或许是模板吸水份格外快等各种缘由,致使了混凝土发生了急剧的缩短,这个时分混凝土的强度基本上挨近零,无法抵抗变形带来的力,然后致使混凝土开裂。
1.3温度应力裂缝
这种裂缝发生的缘由,一般是因为混凝土在浇筑以后,聚积在混凝土里的水蒸汽不容易散发出去致使的,致使混凝土里的温度过高,但是混凝土的外表散热比较快,由此在混凝土的内外形成了很大温差,混凝土里会发生一股压应力,外表上发生的是拉应力。若在混凝土的外表及邻近,存在着比较大的温度梯度,便会导致很大的外表拉应力,混凝土的龄期在这时是格外短的,抗拉的强度也是十分低的;若温差发生了外表的拉应力,超越这个时分混凝土抗拉强度的极限,混凝土的外表则会发生裂缝。
2.控制裂缝的措施
2.1.合理设计结构尺寸及选材
因为在进行实际施工过程中,产生裂缝的原因多种多样,有材料本身的原因,也有设计结构方面的问题,从当前情况来看,造成裂缝出现的主要原因就是,相关人员在对规格较大的结构进行设计处理的时候,建筑材料变形和温差造成的混凝土裂缝,对开裂原因进行深入性分析,可以看出,建筑结构的长度和应力之间会出现出非线性关系,所以说,相关工作人员在进行实际工作过程中,对于建筑结构的册寸测量,一定要做到精准,这样做的根本目的在于,在不破坏建筑整体性的前提下,为结构设计出合理的刚度。
2.2.温度裂缝的预防控制措施
相关工作人员在对建筑结构进行选择和设计过程中,应该手刹线选取一些受力结构简单的布设形式,不建议在设计中采用凸凹结构,原因在于,凸凹结构会陈胜过多的温度应力,这些温度应力的出现在一定程度上加重了墙体出现裂缝的机会,建筑人员在对工程本身长于高进行设计的时候,应该遵循相关原则来进行该项工作,在根本上将材料变形引起裂缝的机率控制在理想范围内。值得注意的是,要想在根本上预防温度裂缝,就应该在砌墙施工中减少门窗设置的数量。如果必须设置,则门与窗的规格也不能过大,合适的门窗过个能够保证砖墙具有一定的抗剪面积,进而使整个建筑的抗剪能力提高。另外,少设置门窗能够在根本上将门窗应力集中的现象加以全面解决。上文说道,产生温度裂缝的主要原因就是建筑本身的墙体与面板温度存在差异所出现的,墙体保温材料的质量在很大程度上影响了裂缝的程度,因此,相关工作人员在进行实际工作过程中,一定要做好面板保温设计工作。
2.3现浇混凝土楼板裂缝的控制措施
对于现如今施工过程中,现浇混凝土出现的楼板裂缝问题出现原因,为了进一步的预防该问题的出现,建筑人员在对建筑的结构进行全面设计的时候,要利用以下方式来解决该项问题:
2.3.1在进行施工之前,相关工作人员要在建筑的外部墙角放外射筋,每个墙角放置数量为7个左右,规格在2cm以上,放置范围不能超过楼板本身跨度的1/3,工作人员在进行该项工作的过程中,应该将钢筋间隔控制在理想范围内,通过这种方式,能够将墙体产生的应力作用和放射筋保证一致,利用这种方式,控制裂缝的出现。
2.3.2为了保证钢筋混凝土的设计刚度符合相关建筑要求,在根本上预防因为不均匀沉降造成的裂缝,相关工作人员在进行具体施工过程中,应该严格按照施工程序完成具体工作。
2.4在结构设计时必须保证混凝土完整性
相关工作人员在对建筑进行设计的时候,要想避免裂缝的出现,就要保证混凝土的完整性。要想做到这一点,就进行设计工作过程中就要做到科学合理,如果建筑外部的尺寸超过正常规格,那么材料所产生的应力就会变大,此时的楼板很有可能出现横向裂缝。在进行施工的过程中,只有保证了混凝土本身的完整性,才会较少内外温差引起的墙体裂缝现象。
2.5设置放射筋
控制现浇混凝土楼板的裂缝还可以通过在建筑外墙角位置上设置放射筋的方式实现,一般在建筑各外墙角设置8根及以上放射筋即可,配筋范围需控制在楼板跨度的1/3左右,长度≥2m,且放射筋间距不得大于0.lcm。如此设置放射筋能够有效满足板角应力需要,使得混凝土楼板导致裂缝出现的应力同放射筋相同,从而起到控制及减少裂缝的作用。
2.6应用钢纤维混凝土控制结构裂缝
建筑工程结构设计当中控制结构裂缝可以通过在钢筋混凝土梁底部加入钢纤维的方式,在这一种方式下,钢筋混凝土梁中的钢筋能够起到抗裂作用,并让建筑结构达到设计要求。就筋钢纤维混凝土梁来说,掺入钢筋混凝土梁中的钢纤维提及率在1.0—1.5%左右时,钢纤维混凝土层将会达到0.3倍左右的截面高,起到良好的裂缝控制效果。 其次,当钢纤维混凝土层达到倍左右的截面髙度之后,其弯拉性能几乎同全截面钢纤维混凝土梁相同。值得一提的是,由于钢纤维依靠粘合力给混凝土基体带来了一个反方向的作用力,能够有效缓冲混凝土基体裂缝端的应力集中问题,并使在荷载作用在裂缝端之后,防止结构构件过早出现开裂问题,改善和保障钢纤维混凝土构件的正常使用性能。更重要的是,由于钢纤维能够同混凝土共同承担截面上拉力,降低裂缝截面上的钢筋应力并起到良好的约束作用,从整体上可以有效提高建筑结构刚度及整体性。
2.6混凝土结构的概念设计在裂缝控制设计中的使用
混凝土结构概念设计在混凝土结构裂缝控制中起着重要作用投计的思路可通过概念设计来完成表现和使用结构整系统统与各根本构件之间的联系能敏捷、有效地对全体结构系统进行构思、对比和挑选。结构工程师在项目中的使命即是用全体概念来设计全体结构系统。同时,根本结构构件的力学功能又在全体结构中起着重要作用通过概念设计和创新河取得受力明确、抗裂功能良好、造价较低的结构整体方案。
2.6.1设计概念
概念设计能够发明一个功能良好、安全和经济的结构全体方案。设计概念是指在施工图期间对工程结构计算所需的资料功能、力学常识和结构剖析方面,有必要有一个准确的概念,这对完成全体设计方案确保施工图设计质量是至关重要的。
(1)结构电算中的设计概念
如今的结构剖析都借助于计算机不管什么样的结构型式。在电算过程中除了数据查看和计算结果的电算区分外,结构计算的程序挑选和使用剖析也是非常重要的人为区分环节。程序挑选是指区分程序的计算原理及适用范围是不是契合实际工程设计的状况。使用剖析是指区分结构周期、变形、内力和配筋的计算是不是准确及满足有关设计规范的规定。这些区分均与设计概念是不是准确密切相关。
(2)结构计算办法
结构的计算模型要进行必要的简化,简化程度与计算程序有关。简化模型要尽量契合实在受力状况,包含结构构件的空间安置、荷载的分散、结构构件的刚度、方式、束缚、连接、位移变形特征等。实际结构的简化模型应与软件假定的力学模型相符。
(3)楼面全体性及其水平刚度
如今结构计算在思考侧向荷载分配时,主要有3种办法:1)按各榻抗侧力结构的受荷面积进行分配。2)按各榻抗侧力结构的刚度单向协同工作进行分配。3)按一切抗侧力结构的刚度双向协同工作进行分配。详细选用那种办法进行计算,和结构的楼(屋)面的全体刚度有关,刚性楼(屋)面应选用3)进行计算岸刚性楼(屋)面应选用2)进行计算柔性楼(屋)面应选用1)进行计算。楼(匿面)板是传递水平力的主要构件程序计算中选用的简化模型,有必要契合实际状况楼面刚度的大小应根据楼(屋)面结构板的厚度、配筋、开洞和错层状况,经过设计者用概念来判顶。
结束语:
總而言之,在建筑工程结构设计当中裂缝是一个非常普遍的问题。但是由于导致裂缝出现的原因非常多,因此我们在具体的结构设计工作当中必须要充分考虑各类条件及因素,结合实际条件及问题,并制定出一套严格、规范、行之有效的结构设计方案及措施。除此之外,我们还应该切实加强建筑工程结构设计的监督管理水平,确保设计、施工单位规范操作、严格执行标准,确保建筑物的使用安全及质量。
参考文献:
[1]梅晔.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].科技创新导报,2014,01:47.
[2]安绍军.谈建筑工程结构设计中存在的问题及应对措施[J].中华民居(下旬刊),2014,02:34.
【关键词】建筑工程;结构设计;裂缝;措施
1.建筑结构设计中裂缝的类型
事实上,混凝土结构裂缝,其发生的缘由有许多,也很杂乱。还会遭到许多要素的相互影响。可是每条裂缝都有一种或许几种发生的缘由,这些缘由最为多见的即是混凝土在前期时的裂缝,混凝土在前期的裂缝有三种:
1.1塑性沉降的裂缝
这种裂缝所发生的最主要缘由,即是混凝土骨料在沉降的时受到了阻止。发生塑性沉降的裂缝,基本发生将混凝土浇注以后的半小时到两个小时以内。混凝土还没有处于塑性的状况,在混凝土的外表,失去了水分的时就会即刻发生。主要是混凝土的塌落度過大以及沉陷太高形成的。
1.2塑性缩短裂缝
这种裂缝发生缘由,是混凝土在浇筑以后,塑性状况的时分,因为混凝土外表的水分蒸腾格外快,致使了塑性缩短裂缝的发生。塑性缩短裂缝大多在混凝土的外表出现。塑性缩短裂缝一般会在混凝土浇注以后的五小时以内发生,混凝土的外表没被悉数掩盖,尤其是平板的结构十分酷热的气候下,混凝土外表的水分蒸腾格外快,或许是模板吸水份格外快等各种缘由,致使了混凝土发生了急剧的缩短,这个时分混凝土的强度基本上挨近零,无法抵抗变形带来的力,然后致使混凝土开裂。
1.3温度应力裂缝
这种裂缝发生的缘由,一般是因为混凝土在浇筑以后,聚积在混凝土里的水蒸汽不容易散发出去致使的,致使混凝土里的温度过高,但是混凝土的外表散热比较快,由此在混凝土的内外形成了很大温差,混凝土里会发生一股压应力,外表上发生的是拉应力。若在混凝土的外表及邻近,存在着比较大的温度梯度,便会导致很大的外表拉应力,混凝土的龄期在这时是格外短的,抗拉的强度也是十分低的;若温差发生了外表的拉应力,超越这个时分混凝土抗拉强度的极限,混凝土的外表则会发生裂缝。
2.控制裂缝的措施
2.1.合理设计结构尺寸及选材
因为在进行实际施工过程中,产生裂缝的原因多种多样,有材料本身的原因,也有设计结构方面的问题,从当前情况来看,造成裂缝出现的主要原因就是,相关人员在对规格较大的结构进行设计处理的时候,建筑材料变形和温差造成的混凝土裂缝,对开裂原因进行深入性分析,可以看出,建筑结构的长度和应力之间会出现出非线性关系,所以说,相关工作人员在进行实际工作过程中,对于建筑结构的册寸测量,一定要做到精准,这样做的根本目的在于,在不破坏建筑整体性的前提下,为结构设计出合理的刚度。
2.2.温度裂缝的预防控制措施
相关工作人员在对建筑结构进行选择和设计过程中,应该手刹线选取一些受力结构简单的布设形式,不建议在设计中采用凸凹结构,原因在于,凸凹结构会陈胜过多的温度应力,这些温度应力的出现在一定程度上加重了墙体出现裂缝的机会,建筑人员在对工程本身长于高进行设计的时候,应该遵循相关原则来进行该项工作,在根本上将材料变形引起裂缝的机率控制在理想范围内。值得注意的是,要想在根本上预防温度裂缝,就应该在砌墙施工中减少门窗设置的数量。如果必须设置,则门与窗的规格也不能过大,合适的门窗过个能够保证砖墙具有一定的抗剪面积,进而使整个建筑的抗剪能力提高。另外,少设置门窗能够在根本上将门窗应力集中的现象加以全面解决。上文说道,产生温度裂缝的主要原因就是建筑本身的墙体与面板温度存在差异所出现的,墙体保温材料的质量在很大程度上影响了裂缝的程度,因此,相关工作人员在进行实际工作过程中,一定要做好面板保温设计工作。
2.3现浇混凝土楼板裂缝的控制措施
对于现如今施工过程中,现浇混凝土出现的楼板裂缝问题出现原因,为了进一步的预防该问题的出现,建筑人员在对建筑的结构进行全面设计的时候,要利用以下方式来解决该项问题:
2.3.1在进行施工之前,相关工作人员要在建筑的外部墙角放外射筋,每个墙角放置数量为7个左右,规格在2cm以上,放置范围不能超过楼板本身跨度的1/3,工作人员在进行该项工作的过程中,应该将钢筋间隔控制在理想范围内,通过这种方式,能够将墙体产生的应力作用和放射筋保证一致,利用这种方式,控制裂缝的出现。
2.3.2为了保证钢筋混凝土的设计刚度符合相关建筑要求,在根本上预防因为不均匀沉降造成的裂缝,相关工作人员在进行具体施工过程中,应该严格按照施工程序完成具体工作。
2.4在结构设计时必须保证混凝土完整性
相关工作人员在对建筑进行设计的时候,要想避免裂缝的出现,就要保证混凝土的完整性。要想做到这一点,就进行设计工作过程中就要做到科学合理,如果建筑外部的尺寸超过正常规格,那么材料所产生的应力就会变大,此时的楼板很有可能出现横向裂缝。在进行施工的过程中,只有保证了混凝土本身的完整性,才会较少内外温差引起的墙体裂缝现象。
2.5设置放射筋
控制现浇混凝土楼板的裂缝还可以通过在建筑外墙角位置上设置放射筋的方式实现,一般在建筑各外墙角设置8根及以上放射筋即可,配筋范围需控制在楼板跨度的1/3左右,长度≥2m,且放射筋间距不得大于0.lcm。如此设置放射筋能够有效满足板角应力需要,使得混凝土楼板导致裂缝出现的应力同放射筋相同,从而起到控制及减少裂缝的作用。
2.6应用钢纤维混凝土控制结构裂缝
建筑工程结构设计当中控制结构裂缝可以通过在钢筋混凝土梁底部加入钢纤维的方式,在这一种方式下,钢筋混凝土梁中的钢筋能够起到抗裂作用,并让建筑结构达到设计要求。就筋钢纤维混凝土梁来说,掺入钢筋混凝土梁中的钢纤维提及率在1.0—1.5%左右时,钢纤维混凝土层将会达到0.3倍左右的截面高,起到良好的裂缝控制效果。 其次,当钢纤维混凝土层达到倍左右的截面髙度之后,其弯拉性能几乎同全截面钢纤维混凝土梁相同。值得一提的是,由于钢纤维依靠粘合力给混凝土基体带来了一个反方向的作用力,能够有效缓冲混凝土基体裂缝端的应力集中问题,并使在荷载作用在裂缝端之后,防止结构构件过早出现开裂问题,改善和保障钢纤维混凝土构件的正常使用性能。更重要的是,由于钢纤维能够同混凝土共同承担截面上拉力,降低裂缝截面上的钢筋应力并起到良好的约束作用,从整体上可以有效提高建筑结构刚度及整体性。
2.6混凝土结构的概念设计在裂缝控制设计中的使用
混凝土结构概念设计在混凝土结构裂缝控制中起着重要作用投计的思路可通过概念设计来完成表现和使用结构整系统统与各根本构件之间的联系能敏捷、有效地对全体结构系统进行构思、对比和挑选。结构工程师在项目中的使命即是用全体概念来设计全体结构系统。同时,根本结构构件的力学功能又在全体结构中起着重要作用通过概念设计和创新河取得受力明确、抗裂功能良好、造价较低的结构整体方案。
2.6.1设计概念
概念设计能够发明一个功能良好、安全和经济的结构全体方案。设计概念是指在施工图期间对工程结构计算所需的资料功能、力学常识和结构剖析方面,有必要有一个准确的概念,这对完成全体设计方案确保施工图设计质量是至关重要的。
(1)结构电算中的设计概念
如今的结构剖析都借助于计算机不管什么样的结构型式。在电算过程中除了数据查看和计算结果的电算区分外,结构计算的程序挑选和使用剖析也是非常重要的人为区分环节。程序挑选是指区分程序的计算原理及适用范围是不是契合实际工程设计的状况。使用剖析是指区分结构周期、变形、内力和配筋的计算是不是准确及满足有关设计规范的规定。这些区分均与设计概念是不是准确密切相关。
(2)结构计算办法
结构的计算模型要进行必要的简化,简化程度与计算程序有关。简化模型要尽量契合实在受力状况,包含结构构件的空间安置、荷载的分散、结构构件的刚度、方式、束缚、连接、位移变形特征等。实际结构的简化模型应与软件假定的力学模型相符。
(3)楼面全体性及其水平刚度
如今结构计算在思考侧向荷载分配时,主要有3种办法:1)按各榻抗侧力结构的受荷面积进行分配。2)按各榻抗侧力结构的刚度单向协同工作进行分配。3)按一切抗侧力结构的刚度双向协同工作进行分配。详细选用那种办法进行计算,和结构的楼(屋)面的全体刚度有关,刚性楼(屋)面应选用3)进行计算岸刚性楼(屋)面应选用2)进行计算柔性楼(屋)面应选用1)进行计算。楼(匿面)板是传递水平力的主要构件程序计算中选用的简化模型,有必要契合实际状况楼面刚度的大小应根据楼(屋)面结构板的厚度、配筋、开洞和错层状况,经过设计者用概念来判顶。
结束语:
總而言之,在建筑工程结构设计当中裂缝是一个非常普遍的问题。但是由于导致裂缝出现的原因非常多,因此我们在具体的结构设计工作当中必须要充分考虑各类条件及因素,结合实际条件及问题,并制定出一套严格、规范、行之有效的结构设计方案及措施。除此之外,我们还应该切实加强建筑工程结构设计的监督管理水平,确保设计、施工单位规范操作、严格执行标准,确保建筑物的使用安全及质量。
参考文献:
[1]梅晔.试论建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].科技创新导报,2014,01:47.
[2]安绍军.谈建筑工程结构设计中存在的问题及应对措施[J].中华民居(下旬刊),2014,02:34.