賀國禮
摘要:對于建筑工程來講,結(jié)構(gòu)裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)是最為常見的問題,而且出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫的原因一般是多方面的,因此我們對于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中,需要按照建筑工程的所在地的實(shí)際地質(zhì)條件以及實(shí)際的結(jié)構(gòu)形式來提出相應(yīng)科學(xué)合理并且具有一定針對性的控制結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的措施,除此之外,需要針對建筑工程的施工質(zhì)量進(jìn)行進(jìn)一步的監(jiān)督,最終達(dá)到建筑工程施工過程嚴(yán)格的按照規(guī)定來進(jìn)行,最終實(shí)現(xiàn)建筑工程的安全性能。
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);裂縫;原因;對策
隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,城市化進(jìn)程加快,建筑業(yè)得到了迅速的發(fā)展和進(jìn)步。隨著城市建筑規(guī)模的不斷擴(kuò)大,建筑中出現(xiàn)了一系列突出的問題,其中最突出、最常見的問題就是建筑裂縫問題。建筑工程中產(chǎn)生的裂縫嚴(yán)重威脅著工程的安全,同時也導(dǎo)致了工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和抗剪能力的降低,為工程建設(shè)埋下了隱患。為了避免和控制建筑物結(jié)構(gòu)裂縫,必須在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采取預(yù)防措施,根據(jù)預(yù)防原則,減少和控制結(jié)構(gòu)裂縫的形成,保證建筑物的安全。
一、建筑工程結(jié)構(gòu)裂縫的危害
(一)整體強(qiáng)度減弱
當(dāng)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出現(xiàn)裂縫時,直接影響建筑工程的整體強(qiáng)度,裂縫將使混凝土鋼筋暴露在建筑物表面,鋼筋更容易受到水、空氣等外界因素的腐蝕,鋼筋質(zhì)量下降。建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)力也有所下降。此外,建筑工程結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的下降會加劇裂縫問題,導(dǎo)致建筑工程的惡性循環(huán),建筑物的耐久性會逐漸下降,影響后期建筑物的使用,降低建筑物的使用壽命。
(二)建筑剛性減弱
在建筑工程設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)裂縫后,裂縫截面位置的軸線將不同程度地向上移動,從而影響到建筑工程的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。裂縫的不斷擴(kuò)大將導(dǎo)致建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重變形,降低建筑物的剛度性能,使建筑物長期承受不了高壓力,降低了建筑工程整體結(jié)構(gòu)的疲勞程度。
(三)建筑工程結(jié)構(gòu)抗剪承載力減弱
裂縫問題不僅影響建筑物的強(qiáng)度和剛度,而且降低了建筑工程結(jié)構(gòu)的抗剪承載力。隨著裂縫的出現(xiàn),支承剪力的截面面積越來越小,建筑工程的抗剪強(qiáng)度也隨之降低。當(dāng)建筑工程的抗剪能力降低時,不同程度的裂縫更有可能出現(xiàn)在建筑物中。建筑結(jié)構(gòu)的完整性嚴(yán)重受損。
二、導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題出現(xiàn)的具體原因
混凝土主要由水泥、骨料和適量的水組成,形成人工石?;炷潦悄壳拔覈ㄖI(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的建筑材料,是建筑的主體結(jié)構(gòu)?;炷临|(zhì)量的好壞直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。受混凝土內(nèi)部材料質(zhì)量、水化反應(yīng)、攪拌、養(yǎng)護(hù)等因素的影響,容易引起混凝土質(zhì)量與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的偏差,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫。因此,混凝土裂縫的具體原因說明如下。
(一)材料質(zhì)量不過關(guān)
混凝土質(zhì)量的好壞直接影響到建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?;炷潦怯伤?、水泥、石、砂、外加劑等原材料組成的,這些原材料的質(zhì)量是影響建筑結(jié)構(gòu)裂縫的因素。例如,當(dāng)砂石淤泥含量超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)時,混凝土的耐久性會受到嚴(yán)重影響,不僅會降低混凝土的抗?jié)B性和強(qiáng)度,還會因混凝土的不均勻干燥而導(dǎo)致建筑物結(jié)構(gòu)出現(xiàn)網(wǎng)狀裂縫。
(二)現(xiàn)澆混凝土樓板產(chǎn)生裂縫的原因:
1、從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度看,建筑物的結(jié)構(gòu)形態(tài)突然發(fā)生變化,或不預(yù)留必要的伸縮縫。當(dāng)應(yīng)力集中時,當(dāng)混凝土的收縮應(yīng)力大于其抗拉強(qiáng)度時,就會出現(xiàn)裂縫并沿此位置擴(kuò)展。
2、從混凝土材料的分析來看,隨著水泥摻量的增加,混凝土的抗拉強(qiáng)度容易降低,混凝土由于抗拉強(qiáng)度和抗變形能力不足而產(chǎn)生裂縫。由于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)、混凝土本身的收縮和溫度的變化,很難避免裂縫的產(chǎn)生,特別是在小荷載、小跨度的民用建筑以及鋼筋率低的建筑物和墻板中。屋頂板很常見。
3、從環(huán)境和氣候的角度來看,施工過程中氣溫的變化會對工程產(chǎn)生很大的影響,溫差過快會導(dǎo)致混凝土失水,混凝土收縮會引起混凝土表面的干縮和裂縫。工程實(shí)踐證明,氣候因素是現(xiàn)澆板混凝土收縮裂縫的主要原因之一。
(三)混凝土內(nèi)外應(yīng)力不同,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫
混凝土內(nèi)部應(yīng)力和外部應(yīng)力的差異主要是由于澆筑過程中混凝土內(nèi)部發(fā)生了嚴(yán)重的水化反應(yīng),同時也會產(chǎn)生大量的熱能,不會在短時間內(nèi)分散在混凝土內(nèi)部。在蒸發(fā)散熱作用下,混凝土表層的散熱速度比內(nèi)散熱快得多,這將導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大,導(dǎo)致混凝土內(nèi)應(yīng)力和外應(yīng)力的差異。導(dǎo)致建筑物表面出現(xiàn)裂縫。
(四)建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是建筑工程建設(shè)的參考依據(jù)。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性直接影響到建筑工程的質(zhì)量。可以說,建筑結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)是建筑工程施工質(zhì)量的重要保證。當(dāng)建筑梁跨度過大、樓板設(shè)計(jì)過薄、配筋不合理等設(shè)計(jì)缺陷,如附加吊桿和各種結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)布置不當(dāng)?shù)?,都會?dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
三、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中控制裂縫的措施
(一)采取規(guī)則的建筑平面布置設(shè)計(jì)
在建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)采取以下三種措施來保證建筑物的布局保持不變,以避免布局出現(xiàn)異常變化。(1)當(dāng)飛機(jī)有凹槽時,應(yīng)以確保建筑物的布局保持正常設(shè)計(jì),在增加周圍樓板厚度的同時,在其邊緣加設(shè)張拉梁,同時進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸獭#?)嚴(yán)格控制房屋長度,確保其在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi);如果根據(jù)建筑要求,房屋的長度需略長于標(biāo)準(zhǔn)范圍,則應(yīng)合理地將收縮后澆帶設(shè)置在地板和梁的1/3處,寬度為1.9米,間距為30米。根據(jù)建筑要求,如果建筑物長度超過標(biāo)準(zhǔn)范圍,則增加變形接頭。(3)裙房與主樓高度相差較大時,為防止地基沉降,可能出現(xiàn)裂縫。中間應(yīng)加裝沉降縫或后澆帶.
(二)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
建筑物不均勻沉降的減少不僅關(guān)系到混凝土的質(zhì)量,還可以通過調(diào)整基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的深度來減小。這就要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員做好設(shè)計(jì)工作,促進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步優(yōu)化。同時,還可與其他結(jié)構(gòu)裂縫相結(jié)合,科學(xué)地調(diào)整結(jié)構(gòu)各部分的承載條件,以促進(jìn)荷載的均勻分布,盡可能避免因受力過多而產(chǎn)生的裂縫。
(三)有效控制施工質(zhì)量
鋼筋混凝土模板的施工應(yīng)科學(xué)合理,防止各模板構(gòu)件變形,防止混凝土裂縫的形成。模板和支架應(yīng)具有足夠的剛度,以防止因施工荷載壓力引起的模板過度變形引起的裂縫。有關(guān)施工人員應(yīng)控制好開模時間,不能過早拆除,以保證早期混凝土不會出現(xiàn)損壞和開裂等現(xiàn)象,當(dāng)然,脫模時間不能太晚,不能錯過混凝土水熱峰值,即不應(yīng)錯過混凝土最佳養(yǎng)護(hù)時間。在澆筑混凝土?xí)r,必須保證振動適度均勻,以防止離析現(xiàn)象的發(fā)生。加強(qiáng)早期混凝土養(yǎng)護(hù),科學(xué)延長養(yǎng)護(hù)時間是十分必要的。在低溫、高氣溫、高風(fēng)速的環(huán)境下,更有必要及時噴水,或采取防潮膜等措施來防治建筑物結(jié)構(gòu)的裂縫。
四、結(jié)語:
綜上所述,隨著建筑業(yè)的不斷發(fā)展,建筑施工過程中出現(xiàn)的問題越來越受到人們的重視,特別是在施工過程中結(jié)構(gòu)裂縫的預(yù)防問題越來越受到人們的重視。建筑結(jié)構(gòu)的裂縫會在一定程度上影響建筑物的安全性和耐久性。在建筑工程中,裂縫問題與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有很大的相關(guān)性。為了有效控制裂縫問題,在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,必須根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,并制定完善的裂縫防治措施。此外,要加強(qiáng)工程建設(shè)監(jiān)理制度,確保建設(shè)單位嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)制度實(shí)施,以提高建筑物的性能,促進(jìn)建筑業(yè)的發(fā)展。
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