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关于建筑结构设计中裂缝的思考 徐勇

关于建筑结构设计中裂缝的思考徐勇
发表时间:2018-10-01T16:07:17.733Z 来源:《基层建设》2018年第26期作者:徐勇
[导读] 摘要:现如今,我国的社会在不断的向前发展,建筑工程项目也日益增多,并且工程的质量要求也越来越严格,这其中也包括对建筑结构设计的要求。

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摘要:现如今,我国的社会在不断的向前发展,建筑工程项目也日益增多,并且工程的质量要求也越来越严格,这其中也包括对建筑结构设计的要求。

在建筑设计中,较为常见的问题是结构中的裂缝现象。

建筑物出现裂缝能够对整体的安全性产生严重的影响,为了防止这种现象出现必须提前做好防御工作。

笔者就建筑结构设计中的裂缝想象出现的原因进行了分析,然后提出了相应的避免方法。

关键词:建筑;结构;裂缝
引言
随着建筑行业的不断发展,人们对建设施工过程中出现的问题也越来越重视,尤其是关于施工中结构的裂缝预防问题。

建筑结构中所存在的裂缝现象会对使用的安全性以及耐久性等产生不同程度上的影响。

在建筑工程中,裂缝问题与结构设计有着很大的相关性。

为了有效的控制裂缝问题,在建筑工程结构设计过程中必须要以工程实际的地质条件为依据,根据具体的结构形式,不断对结构设计进行优化,并且制定完善的裂缝防治措施。

另外强化工程施工监管制度,保证施工单位依照规范制度严格执行,从而提高建筑物的使用性能,促进建筑业的发展。

1简要介绍裂缝的特征
特点:①很大一部分建筑工程结构裂缝是垂直产生的,建筑工程结构裂纹尺寸与墙的实际高度相同,建筑结构裂缝的实际形状为中间向二边扩展直至消失;②大部分的结构裂缝宽度通常小于0.3毫米,只有少数的结构裂缝宽度大于0.3毫米;③结构裂缝的位置很大的概率出现在墙体的中部,只有少数的结构裂缝出现在墙的两端;④拆除模板后结构裂缝出现的概率更大,这意味着结构的裂缝和温度的快速变化有很大关系;⑤时间的变化后,裂缝会出现不同的变化,发展的方向逐渐发生变化,但实际结构裂缝的宽度通常不会改变;⑥挡土墙的回填过程中,结构裂缝一般出现松弛的现象,但实际并不特别严重的泄漏问题。

2建筑工程结构设计中裂缝问题产生的原因
2.1温度应力影响
在建筑工程中,温度应力是建筑工程结构设计产生裂缝的主要原因,而温度应力出现变化主要是由于建筑工程存在自生应力和约束应力。

建筑物结构内外温度不同使得建筑结构自身产生的温度应力为自生应力,常出现在一些尺寸较大的构件上。

当早晚温差变大或者混凝土表面散热率不均匀,建筑物就会产生这种自生应力使建筑工程表面出现裂缝。

例如建筑工程施工中,施工人员按照要求对混凝土浇筑后,水泥内部热量比混凝土表面温度散发速度慢,混凝土内部结构和外部结构出现显著的压力变化,导致混凝土撕裂变形,出现裂缝。

2.2贯穿裂缝的影响
贯穿裂缝的产生主要是由于混凝土产生大规模形变而引起的。

在水泥跟水融合的反应过程中会产生大量的热,而在塑性的过程中因温度不断升高所以弹性模量小,而变形所引起的应力较小,所以温度应力完全可以忽略不计的,但是随着混凝土温度的逐渐降低,混凝土中的水分蒸发流失将造成混凝土体积收缩进而发生形变。

建筑结构因为遭到地基以及空间的制约将会引起拉应力的产生,而当这个力度超过了所能承受的极限时就会产生贯穿裂缝。

2.3钢筋腐蚀影响
钢筋是在建筑工程项目结构设计中确保总体结构稳定的关键性材料,其表面会有一层混凝土保护层。

因为混凝土保护层的质量不达标,钢筋会与二氧化碳、氯化物直接接触发生反应。

同时施工人员对钢筋进行混凝土浇筑,虽然可以提升建筑墙体的结构刚度,但也使混凝土外层的氧化膜受到破坏,使钢筋被氧气、水侵蚀。

当钢筋出现锈蚀问题时,钢筋与混凝土之间的握裹力就会降低,在建筑物整体结构上就会出现其他新的裂缝。

3在建筑结构设计中避免裂缝的措施
3.1选择优质的原材料
建筑混凝土浇筑的耐久性能与施工材料的质量息息相关,因此在原材料选择方面,项目部应严把原材料选择关,尽可能选择与工程项目相符且质量过关的原材料。

例如在原材料的选购方面,对于骨料的选用,必须结合经济性、价格性与适宜性,根据项目工程的具体需要,尽量选择较大粒径与坚固程度良好的砂石,减少砂石搅拌过程的水泥使用量,避免水泥搅拌时热量快速散发,以提升混凝土的温度应力。

在砾石方面的选取,尽量不购买含有碱性成分的砾石,避免与其他材料搅拌后,产生水化热现象。

并且在搅拌混凝土掺合料时,还需在混凝土掺合料中添加缓凝剂和膨胀剂,预制混凝土收缩或膨胀而产生拉应力。

3.2混凝土浇筑施工技术的严格控制
必须在对建筑结构进行设计的时候就要明确混凝土的浇筑顺序、具体实施方案以及实施的注意内容,尽最大努力做到防止裂缝的出现。

在浇筑程序操作过程中涉及的因素较多,从另一方面来说为执行人员的技术要求提出了严格的要求,因此施工单位必须增加相关的培训工作,提升相关技术人员的专业水平,从而从技术角度上确保工程的质量过关。

3.3提升混凝土的浇筑的养护工作
就建筑工程整体工程而言,这中间有些环节会容易让人出现忽视,比如说混凝土的养护工作。

通常情况下,设计图纸内一般会记录混凝土的养护时间,一般情况下如果在混凝土完成浇筑后的十二小时之内实施一些措施加以保温及保湿,能够实现较好的混凝土养护效果,此外对混凝土的具体养护时间必须参考原材料和当时的施工的环境来制定。

进行养护的目的是确保混凝土可以达到比较适宜的温度以及湿度,在此过程中必须进行测量、做好记录。

确保混凝土一定湿度的方法之一是将薄膜纸放在其表面,确保混凝土一直饱含部分水分,以防裂缝的出现。

3.4提高建筑结构设计者的专业素养
针对建筑项目总体而言,重点操作对象为人,针对建筑结构设计者而言,应当在对图纸展开设计的环节内,明确各个施工次序、环节的先后与施工环节中需要注意的事项。

如果有需要,应当插入部分图解,确保施工计划的有效开展,由于建筑施工的计划制定者为设计
者,这就表明设计者的素质水平会对建筑项目整体的质量产生重要的影响,因此,必须要提高设计者的专业素养,同时在施工环节内应当保持与施工者的有效沟通,如此就能够提高施工质量,从项目开始到项目竣工皆要保证施工团队的整体素养与专业素养、责任意识都能够达到相应的标准。

3.5科学地、合理地设计结构尺寸
建筑工程出现裂缝问题的原因,它不仅包括建筑材料的变形,还包括许多方面的原因。

特别是在大型建筑结构设计中,温差导致建筑工程结构出现裂缝现象更明显。

针对建筑结构裂缝产生的重要因素进行分析,可以发现,结构应力和裂纹长度存在一定的非线性关系。

在这种情况下,相关工作人员在做建筑工程结构设计工作过程中,应设计和制定科学合理的结构尺寸和施工方案。

在实际的施工过程中,可以结合建筑工程的实际情况,建立结构合理的、标准的刚度。

结语
虽然在建筑结构设计的过程中,混凝土结构出现裂缝问题难以避免,但是在进行建筑施工的过程中,只要施工人员加强对建筑工程设计的质量管控,根据施工设计图纸与方案来施工,选择优质的原材料,严把混凝土浇筑关,加强对施工过程的质量管控,做好混凝土浇筑的养护工作,就能有效预防与控制裂缝问题的形成,提高建筑整体结构设计的质量。

参考文献
[1]冯丽,顾渭建.高层建筑超长结构无缝设计裂缝控制的建筑与结构技术[J].哈尔滨建筑大学学报,2002,35(2):40~43.
[2]严顺荣,成永娟.民用建筑混凝土结构裂缝成因及修补措施探讨[J].中小企业管理与科技旬刊,2010(10):253~254.
[3]景星星.建筑结构裂缝成因及防治措施分析[J].引文版:工程技术,2015(41):131.。

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