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建筑结构设计裂缝成因及解决办法探讨

2021-04-03葛春林

建筑与装饰 2021年15期
关键词:塑性裂缝钢筋

葛春林

安徽寰宇建筑设计院 安徽 合肥 230001

1 骨折类型

1.1 塑性沉降裂缝

在实际工程中,钢筋、模板等构件会影响混凝土骨料的沉降,产生塑性沉降裂缝。如果不按常规标准绑扎模板,建筑结构可能出现塑性沉降裂缝。塑性沉降裂缝呈梭形,中心宽端窄。裂缝多发生在结构的变截面、梁板节点、梁柱节点和板肋节点处,裂缝深度一般达到钢筋表面。因此,此类裂缝应加以控制,水灰比、砂率和坍落度不宜过大。对于截面差异较大的构件,必须先浇筑较深部分,静置1~1.5h后稳定沉降,然后再浇筑顶部。

1.2 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝通常是在施工过程中形成的。在混凝土浇筑过程中,混凝土暴露在外,受高温、大风等外界因素影响,使混凝土材料更容易膨胀收缩。当混凝土材料呈塑性状态时,混凝土中的含水量进一步降低,混凝土材料硬化,建筑物表面形成塑性收缩裂缝。预防措施包括严格控制混凝土的水胶比、水泥含量和砂粉含量,必须采取措施保证高温、大风、干燥天气下的施工质量。

1.3 温度应力裂纹

温度应力裂纹主要受温度的影响。在实际混凝土浇筑施工中,施工周期通常较长。施工期间,昼夜温差大,室内外温差大,混凝土结构表面散热快,可能导致温度应力开裂问题。虽然这些裂缝看似并不明显,但其对建筑物稳定性和安全性的实际影响仍需引起重视。

1.4 其他裂纹

这些裂缝可能与施工质量、施工工艺或建筑材料的质量有关。如果这些方面不符合标准,就可能形成相应的裂缝,影响建筑质量[1]。

2 建筑结构设计裂缝成因分析

2.1 温度因素

通过对混凝土结构构件摩擦系数、外部环境温度和建筑结构尺寸等因素的实际分析可知,如果外部环境温度持续升高,混凝土结构中所含的水分也会因蒸发而流失,这会造成混凝土浇筑坍落度过低,进而使混凝土结构产生收缩裂缝等问题,如果没有外部供水,裂缝问题会更加明显。

2.2 设计因素

设计是建筑的第一个环节,也是施工队伍塑造建筑轮廓的基础。如果在设计过程中,设计师不进行严格的现场调查,就无法结合各种实际因素,也就无法做出有效的抗裂设计,或者对建筑材料的认识不够全面。不同的材料会相互影响,然后也会出现裂纹。

2.3 施工因素

在施工过程中,施工质量的好坏直接影响到裂缝的产生,混凝土施工是非常关键的一步,它直接影响到裂缝的有效预防。但在施工过程中,由于各种因素的影响,如随意踩踏绑扎的上部钢筋等,裂缝发生的概率会增加。因此,在实际施工中,能否按有关要求进行施工;人员能否认真全面地监督工程质量,都在一定程度上对裂缝产生很大影响。

3 建筑结构裂缝控制措施

3.1 混凝土材料的控制

在建筑工程施工过程中,与应用混凝土浇筑施工相比,首先要加强对混凝土施工材料质量的合理控制,以保证混凝土施工质量符合要求,从而避免混凝土实际施工中存在质量问题。通常很难加强对混凝土材料的合理控制,这主要是由于混凝土建筑材料的复杂性。在原材料的质量控制上,要加强对原材料的合理复核,保证每种原材料在选用中都能充分体现其作用,从而保证混凝土结构浇筑具有理想的基础条件。

3.2 结构平面布置

相对于建筑结构设计工作,需要保证建筑工程结构的平面布置符合要求,以避免实际平面布置中的突变。如果结构面出现坑洞,需要合理结合工程施工的实际情况,在区域边缘设置张拉梁,加厚周边楼板,科学合理地设置钢筋。此外,在该区域的实际处理中,应尽可能应用相关规范要求和施工要求来控制和管理结构长度。如果结构长度符合相关要求的实际情况,则需在地下合理设置后浇带,上部合理设置膨胀加强带。

3.3 配筋设计

特别是对于大跨度梁板,根据裂缝控制配筋是十分必要的。屋面板配筋宜采用双层双向全长配筋,在楼板阴阳角变形应力比较集中的地方增加径向配筋。与板相比,钢筋的设置应以直径间距为原则,科学合理地减少裂缝。钢筋设计和间距设置应按相应要求进行,以达到合理控制结构裂缝的目的。在自然条件下,混凝土的复合材料主要包括水泥、水、沙等。在物理和化学作用的影响下,其组分逐渐硬化成多孔复合材料。由于初始温度本身的收缩应力,内部出现许多微裂纹,在外力作用下裂纹逐渐增大。然而,与混凝土的宏观裂缝相比,混凝土的连续膨胀会导致开裂。与混凝土相比,特别是加固后的钢筋混凝土,裂缝不会突然破坏,裂缝宽度可以在很短的时间内得到控制。因此,在实际混凝土施工中,钢筋的作用很大,实现科学合理的控制可以避免裂缝的产生和扩展。

3.4 温度荷载裂缝的有效控制

针对经常发生或已经发生的温度、荷载裂缝,要及时采取措施进行科学防治。在温度裂缝控制方面,需要注意规划和选择工作,特别是在混凝土结构施工中,除了凝结时间长外,还需要科学选择水泥以降低水化热。当混凝土达到初始强度时,我们需要严格控制湿度和温度养护条件,保证混凝土表面温度和湿度,以防止表面裂缝的发生,同时根据实际施工要求,选择和使用合理的施工工艺,并在此基础上,做好施工过程的细节控制。在防止裂缝发生的同时,可以根据实际问题采取相应的措施。

4 结束语

建筑本身与人们的居住环境息息相关,大力提高建筑质量对维护消费者的生命财产安全具有重要作用。虽然混凝土结构在施工过程中容易出现裂缝,但只要施工人员加强对建筑工程设计质量的严格控制,按照设计图纸和方案正确处理施工,选优质量,节约适用原材料,重视混凝土浇筑,加强施工过程中的质量检验,做好建筑物混凝土的有效养护,最大限度地防止和减少建筑物裂缝,从而提高建筑结构设计的整体质量。

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