郝紅信
摘 要:本文闡述了建筑物防止裂縫出現(xiàn)重要性,對建筑結構設計出現(xiàn)裂縫的原因進行了詳細分析,同時深入探討了建筑結構設計中裂縫的控制措施,以供參考。
關鍵詞:建筑結構設計;裂縫原因;控制措施
前言
建筑結構細節(jié)設計體現(xiàn)了建筑的整體設計質量,而建筑出現(xiàn)裂縫不僅會影響建筑結構細節(jié)設計的質量,還會直接影響建筑的美觀性,同時帶來安全隱患,因此,有必要對建筑結構的裂縫問題進行詳細分析。
1建筑物防止裂縫出現(xiàn)重要性
伴隨著社會經(jīng)濟突飛猛進的發(fā)展與進步,建筑行業(yè)也取得迅速發(fā)展,建筑工程質量問題也已成為人們關注的熱點。在建筑工程中,建筑物裂縫這一現(xiàn)象普遍存在。根據(jù)所產(chǎn)生的危害不同,將裂縫分為 3 種類型,即深層裂縫、表面裂縫與貫穿裂縫。通常情況下,貫穿裂縫是最為嚴重的裂縫,一旦出現(xiàn)該裂縫,會顯著減少建筑物的穩(wěn)定性與安全性。倘若出現(xiàn)深層裂縫,在某種程度上會對建筑物質量造成損害。如果長時間不對其進行處理,即便是表面裂縫也會演變?yōu)樯顚恿芽p,進而對建筑物造成不可估量的傷害。由此可見,防止建筑物裂縫出現(xiàn)具有至關重要的作用,必須予以高度重視。
2建筑結構設計出現(xiàn)裂縫的原因
2.1溫度影響
許多建筑工程的結構裂縫都是垂直產(chǎn)生的,與墻體實際高度相當,一般裂縫寬度不超過 0.3mm,超過 0.3mm 則容易引發(fā)結構安全問題。從裂縫產(chǎn)生位置來看,多數(shù)出現(xiàn)在墻體中部,極少數(shù)出現(xiàn)在墻體邊界。一般在拆除模板后的一段時間是結構裂縫集中出現(xiàn)的時間,這充分反映出,建筑混凝土結構裂縫受溫度變化影響較大,當混凝土結構內(nèi)外溫差較大時,容易產(chǎn)生裂縫,對建筑美觀性和使用安全性造成影響。溫度作為混凝土結構裂縫的首要影響因素,在澆筑完成后,內(nèi)部熱量無法及時散出,溫度較高,如果與外部溫度產(chǎn)生過大差距,則會使混凝土結構出現(xiàn)早期裂縫。由溫差產(chǎn)生的內(nèi)外應力不同變化,會使混凝土實際承受的拉應力超出其抗拉能力,最終形成裂縫。
2.2塑性變形影響
建筑結構設計出現(xiàn)裂縫問題對建筑有多方面危害,首先從裂縫類型來看,可以將其分為三類:①表面裂縫,這種裂縫只存在于混凝土結構表面,危害相對較小,但如果未對其進行及時處理,也會逐漸加深。②深度裂縫,雖然不會對建筑結構造成破壞,但會顯著降低建筑質量及承載力,如果建筑受到較強的荷載或外力作用,容易出現(xiàn)結構危險。③危害性最高的穿透裂縫,這種裂縫容易改變結構受力情況,進而引發(fā)結構坍塌、傾覆等危險。這些裂縫問題都可能是由于塑性形變影響造成的,在混凝土結構硬化前,實際處于塑性狀態(tài),再加上鋼筋、骨料粒度等不符合標準規(guī)范,容易導致混凝土結構出現(xiàn)不規(guī)則裂縫,而且深度一般較大。
2.3使用結構影響
在混凝土結構施工過程中,由于施工工藝和技術的不斷進步,目前施工形式越來越多,傳統(tǒng)多孔板施工方式逐漸被現(xiàn)澆施工所代替?,F(xiàn)澆結構的優(yōu)勢是承載力高、綜合性強,因此已經(jīng)在建筑功能過程中得到了較為廣泛的應用。但是在實際施工過程中,可能因現(xiàn)澆結構的剛性增加問題,導致現(xiàn)澆板與建筑墻體結構無法保持一致,在這種情況下,混凝土裂縫容易出現(xiàn)在墻體剛度薄弱環(huán)節(jié)。因此,在混凝土結構設計過程中,還要充分考慮工藝選擇以及可能產(chǎn)生的影響。
2.4應力影響
應力也是混凝土結構裂縫的主要影響因素之一,比如混凝土結構如果出現(xiàn)異常收縮,包括因塑性、干燥、碳化等硬化過程引發(fā)的應力不均勻分布,容易造成局部開裂現(xiàn)象。在混凝土結構硬化過程中,水汽會不斷蒸發(fā),導致澆筑完成時的體積出現(xiàn)收縮,在基座底部限制下,隨著結構收縮的增加,支座約束力也會增加,最終高導致混凝土板發(fā)生斷裂。在拉鋸力量過于集中的情況下,混凝土板會從中間位置出現(xiàn)開裂,而且混凝土結構中還有未完全凝固的部分,也會導致裂縫的出現(xiàn)。因此,應力變化對混凝土結構裂縫的影響較大。
3建筑結構設計中裂縫的控制措施
3.1使用有效的溫度裂縫控制方法
針對上述建筑結構設計可能出現(xiàn)的裂縫問題,首先要對混凝土結構進行合理選擇,根據(jù)工程實際情況及相關標準要求,確定工藝形式,做好細節(jié)控制。在此基礎上,需要全面考慮各方面影響因素,提前采取有效的應對措施。首先對于對結構裂縫影響較大的溫度裂縫問題,在結構規(guī)劃布局過程中,設計人員應遵循簡單實用的原則,避免出現(xiàn)較多的不規(guī)則結構,包括結構凹凸變化等。如果存在不規(guī)則結構,在溫度影響下,更容易出現(xiàn)裂縫。同時應合理設計混凝土結構每部分的尺寸,在保證滿足設計規(guī)范要求的基礎上,盡可能減小溫度伸縮和建筑結構長度的差距,使材料變形控制在一定范圍內(nèi),避免因溫差引起的拉應力導致材料變形過大,產(chǎn)生結構裂縫。
3.2控制施工材料的質量
在建筑結構設計過程中,必須對混凝土原材料進行合理選擇,并對原材料質量進行嚴格控制。但是從工程實踐情況來看,原材料質量往往是一個容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)。在結構設計過程中,需要對原材料質量作出明確規(guī)定,并將設計要求落實到實際施工過程中的材料管理環(huán)節(jié)。嚴禁施工企業(yè)為降低施工成本,選擇廉價、劣質的材料。不僅要在現(xiàn)場管理過程中加強材料質量檢查,在設計階段,也應明確其搭配品種和規(guī)格。特別是對于混凝土性能有直接影響的水泥、砂石骨料等原材料,必須經(jīng)過嚴格審核,并盡可能使用優(yōu)質的材料,比如低水化熱水泥,降低材料自身可能引發(fā)的裂縫問題幾率。通過做好材料質量控制,能夠有效控制因塑性形變引發(fā)的結構裂縫。在材料質量檢查過程中,需要滿足相應的抽樣檢查要求,采取合適的試驗檢查方法,并對結果進行記錄,落實材料檢查責任。
3.3確保結構尺寸設計的科學合理性
以往在工程實踐活動中,出現(xiàn)結構裂縫問題的主要原因是前期的結構設計不合理。設計人員沒有按照要求,到施工現(xiàn)場進行考察,對使用的材料也不夠了解,單方面的按照相關標準規(guī)范要求進行設計。在這種情況下,建筑結構尺寸與現(xiàn)場實際限制條件不符,一方面容易影響施工的正常進行,另一方面也容易因盲目施工而引發(fā)結構質量問題。因此,在工程結構設計活動中,需要盡可能詳細的采集現(xiàn)場數(shù)據(jù),到實地進行考察和測量,合理建立筑結構標準剛度體系,根據(jù)實際情況設計各部分的尺寸。在外,在實際施工過程中,也需要按照設計要求,控制好混凝土澆筑順序。特別是對于體量較大、比較復雜的混凝土工程施工過程中,需要考慮多方面影響因素,對施工工藝進行改進,并重視施工人員專業(yè)培訓,使建筑混凝土結構施工質量能夠得到持續(xù)性改善。
3.4加強對混凝土澆筑后的養(yǎng)護
在完成混凝土澆筑施工后,應及時做好養(yǎng)護工作,這是減少混凝土結構應力變化的主要途徑。在正常情況下,需要在混凝土澆筑后 12h 內(nèi)采取相應的養(yǎng)護措施,控制混凝土表面的溫濕度條件。具體養(yǎng)護措施的選擇,則要充分考慮環(huán)境影響因素,在保溫和保濕的同時,也應根據(jù)施工地區(qū)的氣候特點,做好防雨、防凍等方面的措施,并設計具體的養(yǎng)護時間。在養(yǎng)護過程中,需要安排專門人員到現(xiàn)場進行看管和記錄,避免因人員方面的破壞,導致養(yǎng)護措施失效。在觀測過程中,如果發(fā)現(xiàn)裂縫問題,需要對其及時進行處理,分析產(chǎn)生問題的原因,不斷積累經(jīng)驗,促進混凝土結構設計水平的提升。
4結束語
綜上所述,建筑結構出現(xiàn)裂縫不僅會影響建筑質量,還會給建筑增加許多安全隱患,對居住者的生命財產(chǎn)安全造成威脅。因此,相關建筑單位應在在明確裂縫出現(xiàn)原因的基礎上,優(yōu)化建筑結構設計,從而提升建筑的穩(wěn)固性與耐久性,降低裂縫發(fā)生概率,保證建筑質量。
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