建筑结构设计中混凝土裂缝防治对策
肖幼文
天圜工程有限公司, 湖北省武汉市 430000
摘要:在建筑工程结构设计的过程中,混凝土的应用十分广泛。在建筑工程设计阶段,保证结构安全稳定关乎到建筑工程后续的使用。但是,从当前的实际情况能看出,因为受到很多因素的影响,比如施工环节多、工艺复杂、施工周期长等,导致建筑工程质量下降,严重影响了建筑工程的使用寿命。因此,为能减少和预防裂缝问题,需要充分了解建筑结构设计裂缝的原因,并能采取相应措施来防范,这样才能减少裂缝发生,推动建筑行业可持续发展。
关键词:建筑结构;混凝土裂缝;防治对策
引言
民生关注的重点无非是衣食住行,而这其中大部分需求都与建筑物息息相关。生活水平的不断提高促使人们对建筑质量有了更高的要求。建筑裂缝是房屋质量检验标准中混凝土构件外观质量缺陷的主要因素。因此,应通过了解建筑结构特点与原理,进一步分析出裂缝产生的原因、特点以及所受影响,从而合理控制建筑结构设计上的细节问题,积极采取措施有效解决建筑结构设计中所产生的裂缝问题。
1建筑工程结构裂缝的类型
(1)垂直裂缝:垂直裂缝是指与地面或竖直方向呈90°的裂缝,通常是由于建筑物自身重量、荷载等因素引起的。(2)水平裂缝:水平裂缝是指与地面或竖直方向呈水平方向的裂缝,通常是由于地震、风力等因素引起的。(3)斜裂缝:斜裂缝是指与地面或竖直方向呈斜向的裂缝,通常是由于建筑物自身重量、荷载等因素引起的。(4)环形裂缝:环形裂缝是指沿着圆形或弧形的裂缝,通常是由于建筑物自身形状、荷载等因素引起的。(5)拱形裂缝:拱形裂缝是指呈拱形或弓形的裂缝,通常是由于建筑物自身形状、荷载等因素引起的。(6)粉化裂缝:粉化裂缝是指表面出现细小的裂缝,通常是由于建筑材料老化、腐蚀等因素引起的。(7)气泡裂缝:气泡裂缝是指表面出现大小不一的凸起,通常是由于建筑材料内部存在气泡引起的。
2建筑结构设计裂缝原因
2.1设计因素
在建筑工程的实际施工上,设计是基础,也是构建建筑结构的前期准备。在实际工作上,设计人员如果不了解施工情况和地质情况,或者是对于材料的研究不够充分,都会导致在后续施工中建筑结构出现裂缝。此外,在建筑设计上,地基作为整个建筑的基础部分,会影响建筑的后续施工。如果是在设计地基过程中存在错误内容,就会影响建筑的沉降,对建筑结构稳定性造成影响,从而引发应力和变形等问题。如果是应力和变形超出预期,就会导致构件开裂,缺少正确处理会发生沉降问题。
2.2材料因素
混凝土结构是当前建筑结构的主流,对于温度和形变具有严格的要求。如果采用水化热较高的施工材料,就会产生水泥渗水现象,从而损害建筑物的整体结构,产生裂缝问题。此外,建筑结构内部防水材料的选择也影响着裂缝问题的产生。选用合适的防水卷材可以有效防止渗漏现象发生,从而降低裂缝发生概率,反之,如果防水卷材应用不合理,会致使防渗裂缝持续扩大,形成大面积裂缝。
2.3载荷作用
建筑物的载荷主要包括永久载荷、楼面和屋面活载荷、风载荷、雪载荷,在结构设计阶段必须通过严格的理论计算评估建筑载荷,在其基础上确定混凝土结构的抗力设计值。混凝土受到静载荷、动载荷的作用,有可能产生直接应力裂缝或者次应力裂缝,通常裂缝出现在混凝土结构受拉区、受剪区或者振动严重的部位。如果受压区出现裂缝或者起皮现象,预示着结构承载力达到极限,是结构破坏的前兆。
3建筑结构设计裂缝解决对策
3.1提高设计水平
一是需要对整体建筑结构加以调整。在实际设计时,设计人员要对施工现场情况进行有效分析,并须及时收集相应的数据信息,以保证满足建筑结构的具体要求。在建筑结构工程设计上,还应分析建筑结构的承载能力,并考虑到温度影响,明确施工材料在后期的变化,同时评估建筑结构受到温度因素影响的应力大小。特别是在设计建筑结构受力是,更是要从整体角度出发,要能确保结构受力性能。在整个设计过程中要根据结构受力基本原则,保证受力图与受力分析一致。在设计高层建筑时,需要分析结构抗变形能力,对结构尺寸加以明确,保证建筑的整个结构都是在平衡状态下,以此来减少裂缝的发生。二是要设计好混凝土。因为混凝土导致建筑结构裂缝也较为常见。为能减少裂缝的发生,就应进一步提高设计混凝土水平。在设计建筑结构上,需要充分了解混凝土的等级,如果是等级过高就会使得水泥使用量增加,那么在凝结过程中所产生的水化热就容易出现裂缝。此外,如果是混凝土的塌落度较大,在浇筑过程中容易离析。如果是塌落度较少,就会因为混凝土内部结构不稳定,从而在后续出现裂缝问题。特别是在设计建筑地下室过程中,更是要应利用防渗混凝土,根据建筑情况来添加外加剂,也能从中降低裂缝发生几率。目前,分析应力值要考虑到建筑应力情况,不仅要有专门的受力钢筋,同时还要对应选择构造钢筋,以此来确保建筑结构的稳定性。设计人员在配置钢筋时,要严格按照规定,同时确保配置的比例科学。因此,设计人员要充分了解不同构件的实际情况,进行科学合理的应用。还可以对应选择强度较高的钢筋,避免混凝土开裂问题。
3.2选用高质量的建筑材料
水泥钢筋是建筑工程必不可少的主要建筑材料,首先设计人员要根据计算建筑的承载力选择对应标号的水泥,再根据水泥的标号选择合适的钢筋。适当加入增强材料可以有效提升混凝土的结构稳定性,目前常用的加强材料有无机纤维和金属纤维,具体使用哪种,设计人员可以根据现场实际施工情况进行选择。另外,采用新型材料也是防止裂缝问题的有效手段,例如采用抗裂水泥可以有效提高混凝土强度,同时能够降低水泥使用量,减少资源消耗。为有效控制裂缝问题,应选用高质量的建筑材料,以此来保证各种建筑材料在建筑结构中的应用效果,确保建筑质量安全,避免后期裂缝问题的发生。除此之外,设计人员还应注意建筑区域一些特殊位置的处理,比如建筑拐角、结构大跨度等位置的处理都要满足施工要求标准,具体操作为角度间距设定在120mm以内,跨度大于4m时,要控制负弯矩钢筋保持一定距离,同时要在外墙部位添加放射性钢筋。在多措并举之下,可以有效提升建筑方案的科学性,保证建筑质量安全性与稳定性。
3.3强补处理技术
强补处理技术包括以下步骤:一是选择适合特定类型裂缝的材料。不同类型的裂缝需要采用不同类型的材料进行强补,一般可选用碳纤维布、玻璃纤维布、钢板等材料。二是在裂缝附近进行准备工作。将裂缝两端形成的墙面或地面凹下去一些并打磨光滑,以确保强补材料的紧密渗透;同时对裂缝附近的金属件进行加强处理,以增加结构起到固定作用。三是排除空气和水分对强补产生的影响。先用特殊胶水涂抹在裂缝上,再挂上玻璃纤维网格布,并再次涂抹胶水粘结整个裂缝,等其自然干燥。此操作主要是避免空气和水分影响整个强补的抗拉强度和耐深入性。四是加固处理。将选定好的材料(如玻璃纤维布、碳纤维布、钢板等)粘贴到裂缝处,待其自然干燥后进行裂缝强补所需的纵向和横向加固处理。
结语
总而言之,从目前建筑施工上能看出,结构裂缝较为常见。导致裂缝出现的原因有很多,同时裂缝不可避免。为此,在防止裂缝的时候,就应注重预防,要在设计中充分考虑裂缝出现的原因,并根据建筑工程的结构、地质条件等采取防治对策。同时,在施工上应严格按照规定来操作,加强施工监管力度,保证建筑工程的稳定性和安全性。
参考文献
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