讨论建筑结构设计对裂缝的控制

来源 :城市建设理论研究 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ivwyniqtd
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  摘要:伴随着人们对建筑的需求与日俱增,建筑行业得到迅猛发展。在建筑工程,影响工程质量的重要因素之一就是结构裂缝,如何对建筑结构裂缝进行有效的控制成为当前建筑结构设计中的重要研究内容。
  关键词:结构;设计;裂缝
  中图分类号:TU318文献标识码: A
  引言:现代建筑以混凝土结构为主,其中一个重点、难点问题就是对于裂缝的控制。建筑结构出现裂缝会严重影响到建筑工程的安全性及稳定性,严重时会埋下安全隱患,引发安全质量事故。因此,做好建筑结构裂缝的控制对于提高建筑工程建设质量,保障人民群众生命财产安全具有非常重要的意义。
  1建筑结构设计对裂缝控制分析的重要性
  裂缝问题是任何混凝土结构都无法避免的问题,结构师深知这是一种建筑行业的正常现象,但是对于消费者来说,看到了裂缝就感觉到建筑物有着重大的质量问题,只有加强建筑结构设计对于裂缝的控制分析才能建造令消费者满意放心的建筑物。建筑结构设计对裂缝有一个好的控制分析不仅可以提高整个行业的社会形象,还可以调高这个行业的整体质量水平,也为我国的建筑行业创造了更加美好的未来。
  2建筑结构为何会出现裂缝问题
  其实从建筑科学的角度来讲,每一栋混凝土结构形式建筑物都会出现或多或少,或大或小的裂缝。基于原装材料本身固有的物理和化学性质,他们在一定的时间和天气情况下会发生一些物理和化学的变化。所以,也会导致建筑结构会出现裂缝问题,这些问题体现在现浇钢筋混凝建筑物上是非常明显的。
  2.1现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝
  现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝和结构裂缝是两种常见的裂缝形态。现浇钢筋混凝土楼板是指钻孔、模板制立安装、配胶、灌胶、插筋钢筋制作绑扎、浇灌混凝土。从这之中我们可以看到混凝土对于楼板的重要性,但是正是由于混凝土的存在,这种建筑结构也比较容易出现裂缝问题。在建筑结构施工的过程中,由于现浇钢筋混凝土都是在户外施工,所以它受到温差的影响比较大,于是就会出现温差裂缝,温差裂缝不仅出现在施工当中,当建筑物构建好以后也会显现出来。太阳直射东西方向,所以在建筑物的东西方向和楼层顶部由于早晚温差的关系,出现了混凝土人力不可抗拒的热胀冷缩物理变化,裂缝就自然而然的存在了。建筑结构选择现浇钢筋混凝土楼板的一个重要原因就是它的承载能力好,可以节约一些建筑资金,对于消费者来说也降低了购买建筑物的成本,但是由于现浇混凝土在预制的时候绝大多数为孔板,在它改为现浇板后,墙体刚性硬度则相对增大,与之相对应的就是楼板刚性硬度相对减弱,这样就很容易在一些地方出现截面处突变,产生了结构裂缝。
  2.2现浇钢筋混凝土楼板的其它裂缝形态
  现浇钢筋混凝土除了有温度裂缝和结构裂缝两种最常见的裂缝形态外,还有其他的裂缝形态,这些裂缝形态也颇让人感到头疼。构造裂缝是由氯乙烯在引发剂作用下聚合而成的热塑性树脂(以下简称PVC)管在混凝土厚度不一的情况下产生的。简而言之就是混凝土在形成构造作用力大小不一的情况下发生了变化导致墙体会出现构造裂缝。与构造裂缝相对应的就是收缩裂缝。风化、热胀、冷缩、压实、失水等因素作用下形成的裂缝叫非构造裂缝,即为收缩裂缝,现浇钢筋混凝土在塑性、硬化、碳水和失水收缩的过程中就很容易形成收缩裂缝。人们通常情况下不太理解构造裂缝和非构造裂缝的收缩裂缝,但是消费者在验收建筑物的时候会注意到一些特别形状的物理裂缝。在楼板的缝隙中间和东西方向的墙角会出现类似于四十五度角的倾斜裂缝。在楼道的中间和PVC的填埋处会出现纵横交错的裂缝。
  3控制裂缝案例分析和措施
     裂缝宽度计算公式大多数的情况下都是以一般裂缝理论为指导,并且在一定的程度上根据大量试验结果得到的半理论半经验公式。
  结合一般裂缝理论,平均裂缝间距与d/ρte 和保护层厚度在一定的程度上具有一定的关系,它们主要表示为以下线性关系:
  
  其中K1、K2都代表的是经验系数。对配置带肋钢筋混凝土受弯构件的平均裂缝间距在一定的程度上进行试验统计和分析,得K1=1.9,K2=0.08。对各种因素进行相应的考虑,最后才能够在一定的程度上得出平均裂缝间距的半经验半理论公式:
  
  
  
  式中各参数含义详见《GB 50010-2010》7.1.2条。
  现浇钢筋混凝土出现裂缝的原因是比较多的,其中也会在一定的程度上包括不能够进行避免的自然物理现象,同时也具有一定的原材料问题,当然和施工设计在一定的程度上有着比较大的关联,想要更好的控制裂缝,就要从这些方面进行入手和分析,寻找有效的解决措施。
  3.1控制现浇钢筋混凝土的温度裂缝和结构裂缝
  正如前文所说,现浇钢筋混凝土之所以会出现温度裂缝和结构裂缝和热胀冷缩的物理现象有着密切的关联。但是我们依然可以控制温度裂缝和结构裂缝,热胀冷缩和物质的比热容以及质量和体积还有温度存在关系。解决现浇钢筋混凝土的比热容问题是非常简单的,只需要运用好的原材料加上合理的材料配制,调制出比热容比较小的混凝土。根据科学研究的钢筋混凝土比热容配方,接着再根据当地的温度差制造小比热容的钢筋混凝土,就可以缩小温度裂缝差。在进行建筑构造时,要充分认识到墙体和楼板之间的关联性,尽量减少结构裂缝带来的不利影响。在进行建筑时应该选用好的原材料,用电子计算机科学的计算墙体和楼板之间承受力的差值,在施工时,先在施工附近种植绿色植物,减少温差的影响,把裂缝的缝隙控制在一定的标准范围内。所以,通过以上的办法就可以解决大的温度裂缝的结构裂缝问题。
  3.2一定要做好混凝土浇筑过程中的养护工作
  在对混凝土进行浇筑工作的过程中,一定要把浇筑工程的养护工作做好,只有这样才能在一定的程度上提高混凝土的浇筑质量。在对混凝土进行浇筑后,应在十二小时以内对混凝土采取相应的保湿措施。在进行建筑施工的过程中,要根据材料的不同对混凝土的养护时间进行相应的调整。在养护工作中可以在一定的程度上采取薄膜布的养护形式,这种养护形式应在振捣二次磨压后立即用塑料薄膜进行覆盖,这样能够在一定的程度上减少混凝土的水分丧失,实现浇筑能够进行及时的养护。
  3.3控制现浇钢筋混凝土的其它裂缝问题
  对于现浇钢筋混凝土所出现的其它裂缝问题,例如构造裂缝、收缩裂缝、倾斜裂缝、纵横裂缝和不规则裂缝。只有解决和减少这些裂缝,人们才能感觉到建筑物的安全。要解决构造裂缝和收缩裂缝首先要预留一定的后浇带,设置隔热保温措施。“后浇带”是在现浇钢筋混凝土形成物理裂缝时,进行第二次浇灌,达到补充的作用,但是有了隔热保温措施,他们在温差变化不大的情况下下不会产生大面积的收缩裂缝。建筑师和建筑工人在建造建筑物时应该有良好的职业道德,对于施工工艺还要有一个控制措施。在PVC的安装和短钢筋网的铺设过程中要小心翼翼,寻找楼道和墙体以及楼板的最合适处,加强施工技巧的使用,使他们的受力方向保持一个协调性和安全性,这样就可以很好的解决屋面出现的纵横裂缝、倾斜裂缝和不规则裂缝问题。
  总结:我们分析建筑结构设计对裂缝的影响和裂缝出现的各种问题是要控制裂缝对建筑物造成的不良影响,让建筑结构设计行业可以发展的更好。要控制好建筑设计的裂缝问题,就要看到导致缝隙出现的原因,对各种因素进行排查,从而达到顺利控制建筑结构缝隙问题。控制建筑结构设计中的裂缝,不仅让建筑变得更加美观,也从心理上给予了人们一定的安全感,从而让建筑结构设计行业可以取得令人满意的成果。这就要求设计人员不断的强化自身技术水平,加强自身实践经验的积累,对存在的问题进行全方位的考虑, 确保高层建筑各项性能都能达到相关规范的要求,确保其具有良好的安全性和稳定性。
  参考文献
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