【摘要】在建筑工程中,裂縫是不可避免的,建筑裂縫的產(chǎn)生以混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫最為典型,微小裂縫就只需要進行修補就行,而結(jié)構(gòu)裂縫嚴重影響了建筑工程的安全和使用壽命,為減少或是盡量避免建筑工程結(jié)構(gòu)當中出現(xiàn)裂縫,在施工的過程當中要采取相應(yīng)的裂縫控制措施,預(yù)防裂縫的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】建筑工程;結(jié)構(gòu)設(shè)計;裂縫問題
1、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中裂縫的類型
1.1塑性沉降的裂縫
這種裂縫所產(chǎn)生的最主要原因,就是混凝土骨料在沉降的時候受到了阻礙。產(chǎn)生塑性沉降的裂縫,基本發(fā)生將混凝土澆注之后的半小時到兩個小時以內(nèi)?;炷吝€沒有處于塑性的狀態(tài),在混凝土的表面,失去了水分的時候就會立刻產(chǎn)生。主要是混凝土的塌落度過大以及沉陷太高造成的。
1.2塑性收縮裂縫
這種裂縫產(chǎn)生原因,是混凝土在澆筑之后,塑性狀態(tài)的時候,由于混凝土表面的水分蒸發(fā)特別快,導(dǎo)致了塑性收縮裂縫的產(chǎn)生。塑性收縮裂縫大多在混凝土的表面出現(xiàn)。塑性收縮裂縫通常會在混凝土澆注之后的五小時之內(nèi)產(chǎn)生,混凝土的表面沒被全部覆蓋,尤其是平板的結(jié)構(gòu)非常炎熱的天氣下,混凝土表面的水分蒸發(fā)特別快,或者是模板吸水份特別快等各種原因,導(dǎo)致了混凝土產(chǎn)生了急劇的收縮,這個時候混凝土的強度基本上接近零,無法抵抗變形帶來的力,從而導(dǎo)致混凝土開裂。
1.3溫度應(yīng)力裂縫
這種裂縫產(chǎn)生的原因,通常是因為混凝土在澆筑之后,聚積在混凝土里的水蒸汽不容易散發(fā)出去導(dǎo)致的,導(dǎo)致混凝土里的溫度過高,然而混凝土的表面散熱比較快,由此在混凝土的內(nèi)外形成了很大溫差,混凝土里會產(chǎn)生一股壓應(yīng)力,表面上產(chǎn)生的是拉應(yīng)力。若在混凝土的表面及附近,存在著比較大的溫度梯度,便會引起很大的表面拉應(yīng)力,混凝土的齡期在這時是特別短的,抗拉的強度也是非常低的;若溫差產(chǎn)生了表面的拉應(yīng)力,超過這個時候混凝土抗拉強度的極限,混凝土的表面則會產(chǎn)生裂縫。
2、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中的裂縫控制措施
2.1合理設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸及選材
由于建筑材料變形的差異及自身的溫差都會造成混凝土結(jié)構(gòu)的開裂,特別在結(jié)構(gòu)尺寸較大時,結(jié)構(gòu)因材料變形及溫差所造成的應(yīng)力就會隨之增大,極易在建筑的樓板與墻體中產(chǎn)生橫向裂縫。通過統(tǒng)計分析,結(jié)構(gòu)所受應(yīng)力與長度呈非線性相關(guān)關(guān)系,因此,在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時一定要確保結(jié)構(gòu)尺寸合理,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時選用合理的布置方案使結(jié)構(gòu)在實際工作中能實現(xiàn)整體性較好的同時剛度分配合理結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力明確, 在計算配筋過程中要嚴格按照國家相關(guān)設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計,從而減少或避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。
2.2 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫的控制
2.2.1在結(jié)構(gòu)設(shè)計時必須保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體剛度滿足規(guī)范要求,以免結(jié)構(gòu)的不均勻沉降造成在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力及剪應(yīng)力,進而減弱結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗溫度應(yīng)力的能力。
2.2.2在建筑的外墻角位置上應(yīng)布設(shè)放射筋,并且保證每個墻角布設(shè)的放射筋都在七根以上,配筋長度必須大于2m,配筋范圍則不得小于樓板跨度的三分之一,各個鋼筋之間的間距則不得大于0.1m。通過在建筑外墻角布設(shè)放射筋的辦法能夠滿足應(yīng)力的要求,使得現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫應(yīng)力作用范圍與放射筋作用范圍一致,進而減少并控制裂縫的形成。
2.3溫度裂縫的預(yù)防控制
在建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)優(yōu)先選用建筑平面布置規(guī)則、結(jié)構(gòu)受力簡單合理的結(jié)構(gòu)布置,不宜設(shè)置太多的凹凸,以免產(chǎn)生溫度應(yīng)力集中進而造成裂縫。建筑的長高比應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范要求。特別是建筑物的長度不應(yīng)超過溫度伸縮最大間距的要求,以確保材料的變形在較小范圍內(nèi),從而能有效防止屋面因溫差較大形成變形集中造成的墻體裂縫。在砌體結(jié)構(gòu)中建筑縱墻應(yīng)盡量少設(shè)門窗,并且門洞和窗洞不宜開設(shè)過大,保證磚墻具有足夠的抗剪面積,從而提高其自身的抗剪能力,同時還可減少在門窗部位的應(yīng)力集中現(xiàn)象。溫度裂縫的形成主要是由于磚墻本身、圈梁、屋面板的溫度變形以及相互間的溫差所引起的,其屋面板保溫層的效果好壞會對頂層磚墻的裂縫程度產(chǎn)生直接影響。從建筑的結(jié)構(gòu)方面考慮,所有的縱墻、橫墻的頂層均應(yīng)設(shè)置圈梁,以增強其整體性及抵抗溫度裂縫的能力。
2.4減小地基的不均勻沉降
近年來,不少建筑由于地基的不均勻性沉降導(dǎo)致混凝土裂縫的發(fā)生。為此必須加強對基礎(chǔ)施工質(zhì)量的控制,通常的辦法可以在獨立基礎(chǔ)上設(shè)置好拉梁,土質(zhì)情況不好可以采用筏板基礎(chǔ)箱形基礎(chǔ)。如果是軟土地基,需要根據(jù)實際情況進行有效的處理。對于局部軟硬不一的區(qū)段,需要采用土體的局部置換或加大基礎(chǔ)接觸面積等方法。
在柱下獨立基礎(chǔ)、樁承臺處設(shè)置拉梁時,因為獨立基礎(chǔ)和承臺的各自的變形量不同,會造成拉梁混凝土開裂,通常這種裂縫會非常的嚴重,在解決這類問題是,最好的辦法就是在拉梁的兩端都設(shè)置后澆帶。
2.5現(xiàn)澆鋼筋混凝土裂縫控制
對于現(xiàn)澆鋼筋混凝土所出現(xiàn)的其它裂縫問題,例如構(gòu)造裂縫、收縮裂縫、傾斜裂縫、縱橫裂縫和不規(guī)則裂縫,只有解決和減少這些裂縫,人們才能感覺到建筑物的安全。要解決構(gòu)造裂縫和收縮裂縫,首先要預(yù)留一定的后澆帶,設(shè)置隔熱保溫措施。“后澆帶”是在現(xiàn)澆鋼筋混凝土形成物理裂縫時,進行第二次澆灌,達到補充的作用,但是有了隔熱保溫措施,他們在溫差變化不大的情況下下不會產(chǎn)生大面積的收縮裂縫。建筑師和建筑工人在建造建筑物時應(yīng)該有良好的職業(yè)道德,對于施工工藝還要有一個控制措施。在PVC的安裝和短鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)過程中要謹慎,尋找樓道和墻體以及樓板的最合適處,加強施工技巧的使用,使他們的受力方向保持一個協(xié)調(diào)性和安全性,這樣就可以很好的解決屋面出現(xiàn)的縱橫裂縫、傾斜裂縫和不規(guī)則裂縫問題。
結(jié)語:
現(xiàn)階段,混凝土結(jié)構(gòu)仍是建筑結(jié)構(gòu)形式中的主流形式,特別是高層建筑中的應(yīng)用更為廣泛。所以在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,其規(guī)范要控制在可許的范圍內(nèi),提高工作人員的整體素質(zhì),還要利用高科技的手段,確保建筑的質(zhì)量。
參考文獻:
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作者簡介:
牛兆暉,青島拓界建筑設(shè)計有限公司;
湯愛博,青島拓界建筑設(shè)計有限公司。