缩略图
Media science

房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制对策探析

作者

石简敏

浙江立新建设有限公司 浙江 313300

摘要:随着建筑行业的快速发展,现浇混凝土施工技术被广泛应用在建筑领域中。但受多种因素影响,房屋建筑中现浇混凝土裂缝的风险增加,要求设计人员在考虑建筑物美观、空间利用率的前提下,完善房屋建筑结构设计方案,预防现浇混凝土裂缝风险,保障房屋建筑工程的整体建筑质量。

关键词:房屋建筑结构设计;现浇混凝土;裂缝控制;对策

1现浇混凝土裂缝的种类

1.1应力裂缝

在现浇混凝土结构中,由于受到各种因素的影响和约束,而出现了不同程度的裂缝问题,这种裂缝被称为应力裂缝。这种裂缝主要是由于混凝土受到其他因素的作用,而在结构内部产生了应力而导致的。如果在混凝土结构中存在较大的应力,那么就会导致混凝土出现变形而发生变形,而这种变形则会产生应力,这种应力值往往大于混凝土的抗拉强度,如果混凝土的抗拉强度不足以抵抗这种应力,那么就会出现开裂现象。对于房屋建筑中现浇混凝土结构来说,如果受到周围环境以及其他因素的影响和约束,那么就会导致混凝土结构中产生较大的应力,进而会导致裂缝问题产生。总之,由于各种因素影响而引起的现浇混凝土结构裂缝是一种常见现象。

1.2结构裂缝

混凝土结构裂缝是混凝土结构中最为常见的一种裂缝形式,是指混凝土结构中出现的形状不规则的裂缝,属于非荷载裂缝。在房屋建筑工程中,现浇混凝土结构裂缝问题时有发生,并造成了较为严重的后果。目前,人们在房屋建筑工程设计中,主要是根据裂缝出现的原因和对结构功能的影响来进行分析和研究的。因此,在房屋建筑工程设计过程中,必须对现浇混凝土结构裂缝进行深入分析和研究,找出其发生和存在的主要原因,并在此基础上采取相应措施来进行合理控制和防范。

1.3塑性裂缝

塑性裂缝主要是指混凝土浇筑之后,在还没有进行硬化之前,由于混凝土水化作用以及受到外部因素影响而产生的裂缝。这种裂缝一般都是表面裂缝,且形状不规则,宽度一般为0.2~0.3mm之间。塑性裂缝产生的原因主要有以下几种:(1)由于混凝土原材料质量不合格导致混凝土出现离析现象,使混凝土中的部分水与集料分离;(2)在浇筑混凝土过程中,由于管理不善或者施工人员操作不当导致混凝土出现离析现象;(3)在施工过程中没有按照规定进行施工操作,使得混凝土没有进行充分振捣,或者振捣不到位;(4)在混凝土浇筑完成之后没有及时进行养护工作,致使混凝土表面水分蒸发速度过快,出现大量水分蒸发现象,从而导致塑性裂缝的产生。

2房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制对策

2.1优化房屋建筑基础设计

1)房屋建筑基础设计时,应规范地对建筑平面进行设计,若平面结构中存在凹口,设计人员应在平面处布设拉梁,并在地基结构上方的楼板衔接区域增加配筋,使其与地基结构相互贯通、共同承担建筑物的应力。2)设计人员还应按照房屋建筑的设计规范控制基础结构的尺寸。若房屋长度超出标准设计值,设计人员应结合现浇混凝土结构特点,增设后浇带,后浇带间距宜为30cm。设计后浇带时,设计人员还可用该结构分离房屋建筑基础结构,并连续配置钢筋构件,通过基础结构中配筋量的增加以及结构应力的贯通性,预防现浇混凝土裂缝。3)设计人员验算房屋建筑设计方案中最大裂缝宽度时,还应考虑工艺设计对裂缝风险的影响。同时根据房屋建筑结构整体设计和功能要求,准确计算各区域基础结构的应力条件与荷载能力,更科学地确定设计参数,从而减少现浇混凝土裂缝问题。

2.2合理控制混凝土结构配筋率

控制混凝土结构配筋率需注意以下几点:1)按照房屋建筑混凝土结构的耐久性要求,设计人员可准确评估其耐久性,针对性地分析房屋结构中混凝土结构的应力分布情况,排查应力过于集中的区域。对于应力过于集中的结构,应提高配筋率。2)设计房屋建筑结构时,对于部分存在强约束的结构,设计人员应提前预留变形余地,通过改变配筋量、设计伸缩量的方式减少现浇混凝土裂缝。3)对于房屋建筑中梁结构、楼板结构的设计,设计人员可基于设计规范控制配筋率。设计建筑楼板结构时,应选用直径小的钢筋,且楼板中钢筋间距应适当缩小,可降低建筑构件使用后出现裂缝的概率,使建筑结构的构造配筋、受力配筋更为合理,对加强现浇混凝土裂缝控制意义重大。除此之外,房屋屋面结构设计时,针对部分无负弯矩钢筋的结构,设计人员可通过双层双向配筋的方式避免板面结构收缩量被双向约束,有利于预防房屋建筑板面结构中的贯穿裂缝。

2.3重视环境对现浇混凝土结构的影响

环境是造成房屋建筑现浇混凝土裂缝的重要因素,所以,在房屋建筑结构设计阶段,设计人员应重视环境对现浇混凝土结构的影响,通过有效的设计方案控制环境因素。环境因素中,风力参数、温度都会使现浇混凝土结构产生各类裂缝问题,设计人员在设计现浇混凝土结构时,需要提前平衡好房屋建筑结构中内外部环境、混凝土结构浇筑的关系。比如,设计人员应考虑混凝土结构可能出现的水热化现象,将温度变化等设计参数融入混凝土结构设计中,同时要求施工人员在现浇施工中重视环境温差的控制,避免因温差而引起裂缝。

2.4细化房屋建筑结构设计

设计人员在建筑结构设计中,还应按照相关设计规范控制现浇混凝土结构的厚度。例如,对于民用建筑,现浇板厚度应不小于10cm,且建筑结构设计中不同区域的构件厚度设计要求会存在较大区别。在此基础上,设计人员还应细化房屋建筑结构设计,结合房屋建筑的实际情况分别增强现浇混凝土结构的荷载承载力。以现浇混凝土剪力墙结构为例,房屋建筑结构设计中,为预防剪力墙区域出现裂缝,设计人员应结合剪力墙洞口尺寸适当地增加配筋,用不同方向的配筋对剪力墙结构进行补强。

2.5完善现浇混凝土结构设计

对于房屋建筑结构设计中的现浇混凝土结构,混凝土强度等级和耐久性对完善现浇混凝土结构设计尤为重要。1)设计人员应科学确定房屋建筑结构中的混凝土等级。比如,设计现浇板时,若部分结构平面尺寸大,应选择强度等级低于C30的混凝土,且现浇混凝土梁结构、板结构的强度等级应该保持一致。若剪力墙结构、柱结构的混凝土强度等级较高时,应确保房屋建筑结构中核心结构的混凝土强度等级与墙柱结构相同。2)设计环节中,现浇钢筋混凝土结构会在冻融循环开裂、碱-骨料反应等因素的影响下出现裂缝。出现裂缝后,房屋周围环境中的Cl-、SO42-会直接损伤结构内部,使钢筋锈蚀、混凝土结构的力学性能受损,房屋结构强度、耐久性减弱。因此,设计人员在设计现浇混凝土结构时,还应提高混凝土结构的防护性能,从而减少裂缝的产生。设计人员可通过在现浇混凝土结构外设置隔离层的方式改变现浇混凝土外部结构的密实性,降低裂缝风险。

3结语

综上所述,房屋建筑结构设计是建筑物设计环节的核心工作,为有效控制房屋建筑中的现浇混凝土裂缝问题,设计人员应深入分析现浇混凝土裂缝产生的原因,并根据具体的原因从设计角度给出相应的解决措施。在房屋建筑结构设计过程中,设计人员需要通过科学选用混凝土材料,控制混凝土构件厚度,提高建筑结构配筋率的方式,预防现浇混凝土裂缝风险,设计出更可靠的房屋建筑结构方案。

参考文献

[1]毕大博.房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制[J].建筑技术开发,2021,48(13):3-4.

[2]马文亭.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施分析[J].砖瓦,2021,(04):173-174.

[3]童利.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略分析[J].四川建材,2020,46(01):213-214.