房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制对策探析

(整期优先)网络出版时间:2023-04-26
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房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制对策探析

呼,建

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摘要:随着建筑行业的快速发展,现浇混凝土施工技术被广泛应用在建筑领域中。但受多种因素影响,房屋建筑中现浇混凝土裂缝的风险增加,要求设计人员在考虑建筑物美观、空间利用率的前提下,完善房屋建筑结构设计方案,预防现浇混凝土裂缝风险,保障房屋建筑工程的整体建筑质量。基于此,对房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制对策进行研究,以供参考。

关键词房屋建筑;结构设计;现浇;混凝土裂缝

引言

在建筑工程开展实际建设的过程中,由于温度、材料、施工等因素影响而导致的裂缝问题,使得建筑结构稳定性遭受严重威胁,并且极大地影响了建筑工程的整体质量以及建筑的使用效能。因此,人们必须对频繁出现的裂缝问题进行归纳总结,在明确出现裂缝问题的真正原因之后,运用多种针对性较强的控制策略。

1房屋建筑结构设计要求

房屋建筑结构设计应遵循GB55008—2021《混凝土结构通用规范》中的相关要求,从混凝土结构构件设计、钢筋混凝土结构构件设计、预应力混凝土楼板结构构件设计、混凝土最低强度等级设计等方面入手,优化房屋结构设计,使设计方案中的各项参数符合规范要求。比如,当房屋结构为高度小于10m且不超过3层的混凝土剪力墙结构时,建筑结构设计中剪力墙中钢筋的配筋率应适当降低,但需要大于0.15%。需要注意的是,基于现浇混凝土施工工艺,房屋在后期使用过程中可能存在混凝土裂缝风险,所以,为有效控制现浇混凝土裂缝,设计方应从房屋结构设计入手,尝试通过基础结构设计防范混凝土裂缝风险。

2建筑裂缝对于建筑的影响

1)影响建筑的使用。如果建筑的结构外墙、顶板、底板等出现贯通性裂缝,通常会导致建筑漏水、渗水等情况发生,导致建筑的室内出现大量积水,或者出现墙体发霉等问题,直接对建筑的日常使用以及维护产生不利影响,而且上述情况在实际的建筑之中时有出现,也没有对其进行彻底处理。2)影响建筑的整体耐久性。如果建筑出现结构裂缝,尤其在建筑与水土直接进行接触的位置出现裂缝,会导致建筑混凝土内部的钢筋上锈,进而出现锈蚀情况,导致钢筋与混凝土之间的握裹性变弱,钢筋的截面也会因为生锈而缩短,导致建筑的钢筋与混凝土的使用寿命缩短。3)影响建筑的整体强度以及安全性。建筑结构之中的裂缝会随着时间的不断推移,尤其是在出现深度裂缝或者穿透性裂缝之后,建筑结构的整体刚度以及抗拉、抗剪强度都会大幅降低。不仅如此,裂缝的产生会导致建筑的应力将重新分布,原有的建筑设计结构受力以及传输模式会被改变,导致建筑的结构受力以及安全性受到不利影响,甚至可能导致建筑变成“豆腐渣工程”,威胁到建筑使用人员的安全。

3房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制对策

3.1优化房屋建筑基础设计

1)房屋建筑基础设计时,应规范地对建筑平面进行设计,若平面结构中存在凹口,设计人员应在平面处布设拉梁,并在地基结构上方的楼板衔接区域增加配筋,使其与地基结构相互贯通、共同承担建筑物的应力。2)设计人员还应按照房屋建筑的设计规范控制基础结构的尺寸。若房屋长度超出标准设计值,设计人员应结合现浇混凝土结构特点,增设后浇带,后浇带间距宜为30cm。设计后浇带时,设计人员还可用该结构分离房屋建筑基础结构,并连续配置钢筋构件,通过基础结构中配筋量的增加以及结构应力的贯通性,预防现浇混凝土裂缝。3)设计人员验算房屋建筑设计方案中最大裂缝宽度时,还应考虑工艺设计对裂缝风险的影响。同时根据房屋建筑结构整体设计和功能要求,准确计算各区域基础结构的应力条件与荷载能力,更科学地确定设计参数,从而减少现浇混凝土裂缝问题。

3.2合理选择混凝土材料与配合比

在现浇混凝土设计施工过程中,要严格控制混凝土材料以及调配比例,尤其要合理选择水泥及配比。为了确保能够满足工程的施工要求,需选择收缩性较小的水泥。因此该工程选择具有泌水性的低热水泥,并在材料中加入适宜的减水剂,以提高混凝土抗剪性能。水泥存放需采取科学的存储方法和防潮措施,以保证水泥存储安全。按照混凝土的耐久性和抗渗性能要求进行骨料的选取,并在水泥净浆中掺入适量粉煤灰,在混凝土材料中掺入20mm左右无裂缝的块石,计算混凝土的收缩变形量。

3.3充分利用信息化技术

目前,信息化技术在房屋建筑设计中得到了广泛应用。在进行建筑结构优化设计时,设计人员应根据需求选择合适的软件,对各项参数进行优化设计,以减少外部因素和内部因素对结构的负面影响。在建筑结构设计优化中,需要建立合适的结构模型,分析房屋建筑的目标参数,为建筑优化设计提供参考。在结构优化设计过程中,还要做好数据管理工作,保证尺寸、受力等数据的准确性,通过对建筑状况进行综合分析,确保优化方案能够满足设计要求。同时,要选择合适的计算方法分析建筑物结构变量和设计条件,确保优化结果满足工程设计要求。加强对统计结果的对比分析,综合分析多种不同的方案,确保结构的安全性与经济性的平衡。

3.4有效控制温度荷载裂缝

建筑结构所产生的裂缝通常为温度裂缝以及荷载裂缝,施工单位必须针对上述两种裂缝进行科学防治。在控制温度裂缝的时候,施工单位需要提前关注、规划并选择控制方法,从而使水化热现象发生的概率降低,待混凝土达到初始强度之后,相关操作人员必须严格控制温度以及水分的固化条件,保证混凝土表面的温度以及湿度,防止建筑结构表面产生裂缝。与此同时,还应当紧密结合施工相关要求,建设地下室预应力筋抵抗温度应力。缓粘结预应力技术施工难度不高,可有效节约工期,同时提升建筑结构的耐久性与安全性,建设单位应加大缓粘结预应力技术的应用范围,提升对温度应力裂缝的控制力。

3.5做好配筋设计

为了解决裂缝问题,对配筋进行合理控制,尤其是在一些大跨度梁板中,要做好对屋面板的配筋设置,考虑楼板在阴阳角变形应力的集中部位增设钢筋,控制钢筋材料的间距和直径,使钢筋结构的设计能更具稳定性,从而有效遏制建筑结构裂缝的发生。混凝土材料一般由水泥、水、砂石等材料组成,这些材料容易随着混合物的反应和环境的变化逐渐硬化,从而形成一种复合型的材料。而温度是这个过程中的重要影响因素,因此,可根据钢筋混凝土施工要求进行温度控制。在混凝土混合料的构建过程中,为了避免凝固后的材料与钢筋材料之间存在不适配性,应对钢筋的质量进行控制。考虑到钢筋与混凝土材料之间的相互作用,要对设计内容及施工工艺进行充分考量,有效避免由于配筋不当或钢筋材料的质量问题而产生结构缺损,影响混凝土材料的质量,从而出现裂缝等情况。

3.6针对沉降和塑性收缩裂缝进行控制

这种类型的裂缝通常分布在钢筋的上半部分,且裂缝中间位置较宽端,两端相对较窄,呈现梭状裂缝。这种裂缝应当从泌水量上进行控制,进行水灰比设计参数的优化,通过对水灰比控制,降低单位混凝土的用水量对其进行控制,另一方面还可通过选用干燥收缩量小的骨料和水泥实现对裂缝的控制。还可以进行混凝土二次振捣控制裂缝产生。另外,在配备现浇板浇筑材料时,减少水泥的用量,适量添加减水剂和外渗料,以此改善约束条件。

结束语

建筑结构设计裂缝是工程建设中常见的质量问题之一,如果建筑结构出现了裂缝,将会大大降低建筑整体的结构稳定性和抗震性。从建筑设计到施工,如果操作规范性不强,不重视细节的控制,很可能导致不利因素影响建筑结构,出现裂缝现象。加强对裂缝问题的防治,可提高工程项目的建设质量,也能保障工程建设的效率和安全性。

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