建筑结构设计裂缝成因及完善措施

(整期优先)网络出版时间:2023-10-17
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建筑结构设计裂缝成因及完善措施

王沫

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摘要:随着社会经济的快速发展,建筑行业发展日新月异,钢筋混凝土的建筑结构越来越复杂,需要满足不同的建筑需求。建筑工程数量日益增多,施工规模大、工期长、工艺复杂,工程质量问题愈发突出,其中结构裂缝问题在建筑工程中较为常见,直接影响建筑物的安全与稳定。为了增加建筑的整体承重力、减少裂缝,必须在施工前对建筑场地进行勘察,根据施工实际情况设计合理的建筑结构,控制施工过程中的各个环节。文文章主要针对建筑结构设计裂缝成因进行深入分析,并提出完善的措施,希望可以提升工程施工的安全性。

关键词:建筑结构;设计裂缝成因;完善措施

引言

当社会经济水平加快发展时,人们越来越向往高品质的生活,追求美好的生活环境,对建筑工程质量要求越来越高。建筑结构设计裂缝的产生将会导致结构的性能受到严重影响,甚至带来巨大的安全风险,因此人们对于建筑结构设计裂缝的关注程度显著上升。建筑结构产生裂缝的原因较为多样,且对应的裂缝类型也不同,在进行建筑结构裂缝的防范和治理过程中,相关单位和人员应着重从材料与施工工艺等角度入手,在施工完成后强化对建筑结构的养护,达到防范裂缝的目的。

1建筑结构基础设计原则

1.1经济性原则

建筑结构的基础设计要贯彻经济性原则,在强化基础设计的科学性、合理性,确保防水、承重、等级等均达到国家行业标准的基础上,要重视设计原材料和生产成本的投入,确保工程造价在合理范围内。同时,要综合考虑诸多因素,设计多个基础设计方案,综合比对建材用量、施工难度、人力成本、工期等,选择最能控制成本,扩大企业经济效益的基础设计方案。

1.2功能性原则

建筑作为人们日常生活和工作主要载体,是人们生存和发展的重要保障。现代社会,人们生活物质、精神文化需求不断改变,对建筑物的需求不再局限于居住、学习、工作等,提出了更多功能性需求,对建筑外观、建筑舒适度、生态性和智能化程度等也有了一定的要求。因此,建筑结构基础设计应充分考虑这一需求及未来发展方向,注重功能性设计原则,确保地基基础能够满足新型建筑地基承载力的需求。

2建筑结构设计裂缝成因问题

2.1结构设计不合理

建筑结构设计的合理性是保证建筑结构质量的基础。根据实际情况设计合理的建筑结构,能保证建筑结构的质量,减少建筑结构裂缝。但在实际建筑项目中,设计师无法设计出尽善尽美的建筑结构,可能一些比较细小的失误导致建筑的参数并不精准,影响建筑成果,导致在施工过程中建筑的承重能力与设计师计算的结果之间产生很大误差,使建筑不符合受力标准。另外,在建筑设计师进行钢筋配比设计时,如果计算结果不精准、对钢筋市场了解不足、没有选用合适的钢筋,这些问题都会影响到建筑的承重能力。

2.2受温度应力的影响

在施工过程中产生裂缝的原因有很多,其中温度应力是主要原因之一。由于温度应力发生了改变,建筑物内与外界之间温度存在较大差异,从而导致建筑自身的温度应力变化,在结构面积较大的构件上更易出现。如果某个区域的早晚温度变化较大,使混凝土表层受热不均匀,就有可能发生这种情况,从而导致混凝土开裂。

2.3材料质量有待提高

除了建筑结构的设计,建筑材料的质量也大大影响了建筑的整体质量。所以,设计师在设计建筑结构时应考虑施工材料的选择,选择质量达标的施工材料进行建筑工程的施工,以保证建筑的整体质量。一般来说,设计师在设计结构时需要考虑材料的选取,对建筑材料的型号和施工技术进行规范。但在实际施工过程中,很多施工单位为了获取更多的经济利益,不选择设计师提供的材料型号,而选择了价格更低的材料种类。甚至施工过程也不按照设计师规定的施工环节进行,缺乏质量控制,施工方法不规范,导致建筑出现裂缝,影响建筑的整体质量。值得注意的是,在混凝土建筑施工中,水泥型号对于建筑质量的影响非常大,需要根据建筑工程的施工要求、空气湿度和温度等进行选择。因为如果水泥的水化热过大,就会导致水泥在凝固过程中产生的热量比较大,建筑结构的内外部温差大,导致水泥在凝固过程中出现裂缝。最后在施工过程中,工作人员也能控制材料的质量,如在对混凝土进行配比时,如果没有对砂石、水的用量进行合理配比,就可能导致混合出的水泥质量不佳,在建造过程中出现裂缝的现象,甚至部分结构出现塌落。

3建筑结构设计裂缝完善措施

3.1制定科学合理的整体结构设计方案

施工前,工作人员要深入现场全面勘察,收集相关数据信息,确保设计方案、图纸与建筑结构体系规范要求相符。在进行结构设计前,应认真分析结构承受荷载作用的大小情况,计算温度变化情况,掌握混凝土材料的后期变化规律和特征。在结构设计阶段合理选择约束机制,有效释放和抵抗混凝土的温度应力。同时,必须坚持整体性原则,确保建筑结构具有良好的受力性能,充分结合基本受力原理,保证受力图与受力分析相一致,进一步分析结构的抗变形能力和抗荷载能力,选择合理的设计结构尺寸,保证整体结构的平衡性和稳定性,避免出现裂缝问题。

3.2强化混凝土结构的设计工作

混凝土结构的裂缝现象与多种因素相关,而结构设计是现阶段较为常见的一种影响因素。目前,随着混凝土建筑施工技术的进步,超静定结构的应用愈加广泛,但是该结构设计在附加应力计算方面仍然处于经验阶段,且受到的限制较多,导致相关建筑在完成建设后裂缝现象极为普遍。尽管可以采取预应力技术解决部分问题,但裂缝现象仍然比较常见。针对这种现象,相关单位在设计过程中可以采取简支、悬臂等静定结构或设置微动、滑动构造以减少约束,从而降低混凝土结构裂缝的可能性。同时,在设计过程中也可以通过设置相应的结构缝来达到进一步消除混凝土结构内部约束应力和变形现象的目的。目前,比较常见的结构缝包括伸缩缝、沉降缝、抗震缝和拼接缝等,为了确保相关工程最终能够有效减少裂缝,在设计和施工过程中可以根据情况将多种结构缝进行合并使用。在设计阶段,必须根据工程的实际情况准确计算结构缝的具体位置和间距等,以确保结构缝充分发挥自身作用。值得注意的是,在房建施工中,地基不均匀沉降所导致的混凝土结构裂缝对于工程质量影响极大,相关单位在施工中可以通过换填、砂桩和强夯等措施来强化地基处理工作,并根据当地地质条件的综合分析结果实施针对性处理,从而降低地基沉降对混凝土构件产生的不良影响,避免出现裂缝。

3.3温度控制

在施工开展的测试阶段,需对施工温度进行测试,若想达到施工控制的工作目标,可在施工环境内部覆盖草料,草料的厚度在0.2mm左右。针对环境温度进行测试时,了解施工环境内部条件,在施工土地中埋入水管,通过水体循环流动,达到施工环境降温的效果。在施工中,严格按照标准规范进行操作,若是出现温度下降情况,及时做好保温工作。若是发现温度上升情况,开启循环水管达到降温效果。

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。

参考文献

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