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建筑结构设计控制裂缝措施探讨

建筑结构设计控制裂缝措施探讨

摘要:国民经济的显著提高促使建筑行业得以迅猛发展,当前建筑裂缝影响建筑质量的常见问题,对行业的发展形成了严重的制约。因此,文章简要概述了建筑结构设计中混凝土产生裂缝的原因,并从原材料质量、结构设计、混凝土温度、施工技术四个方面提出了建筑结构设计中控制裂缝的措施,仅供参考。

关键词:建筑结构设计;混凝土裂缝;温度应力;施工技术

在建筑工程中,混凝土裂缝与建筑结构设计密切相关,数据表示建筑结构设计对工程造价的影响可达75%以上,对工程质量的影响达45%以上。而目前我国65%以上的建筑在投入使用后的2年内都会出现不同程度的渗漏,这与建筑裂缝有着直接的关系,因此在建筑结构设计中加强裂缝控制十分重要。

1建筑结构设计中混凝土产生裂缝的原因

1.1原材料选取不符合设计标准

建筑结构混凝土配比的原材料主要包括水泥、骨料、砂石和添加剂等,是影响建筑混凝土结构裂缝的主要原因。混凝土的强度和延展性直接影响其浇筑施工的质量,工程设计人员若在进行结构设计时无法对混凝土原材料进行有效的质量控制,将直接导致采购部门引进的材料不达标,进而会对工程整体质量造成严重的不良影响。

1.2结构设计不合理

若设计人员在进行结构设计时不加强质量控制,将使得实际施工或使用过程中发生结构变形、受力不均、地基沉降、钢筋量计算过少等问题,会直接导致混凝土结构出现不同程度的裂缝。由于企业管理者缺乏专业的工程设计理念,往往忽视了对结构设计环节的质量控制,因此难以保证混凝土结构的质量。

1.3混凝土温度不符合施工标准

我国大部分地区夏季炎热潮湿、冬季寒冷干燥,温差相对较大,混凝土材料极易出现热胀冷缩的现象,若在结构设计环节忽视了对气候、温度等因素的考量,将无法对混凝土施工进行合理的规划,从而造成混凝土加速凝固,使得建筑产生不同程度的裂缝。

1.4结构设计中的施工技术搭配不合理

当前越来越多的混凝土施工技术得以不断优化升级,但建筑企业为节省成本,并未引进和应用先进技术,无法有效提升混凝土浇筑的质量。若在建筑结构设计中没有对施工材料、施工技术进行合理搭配,将使得施工工艺无法满足设计标准,继而导致结构浇筑时产生裂缝[1]。

2建筑结构设计中控制裂缝的措施

2.1严谨选材

设计人员在进行建筑结构设计时需要严谨选材,对原材料质量标准进行严格的控制,确保混凝土配比符合国家相关技术标准。然而当前有许多不良企业为节约建设成本,获取更高的利润,在结构原材料点清单制定时,往往以次充好,选择价格更低的材料进行选购,使得砂石材料中泥砂含量过高,造成混凝土配比后的渗水性大幅降低,导致工程建设的质量受到严重影响。企业应针对这一乱象,对原材料质量进行严格的监管,在企业中制定并应用建筑工程全流程原材料管理制度,对结构设计阶段所用材料进行严格的管理。并要求设计人员在进行结构设计时按照有关标准罗列材料采购清单,同时引入监理单位对材料选定和采购环节进行有效监管,确保原材料符合工程施工的质量标准,从而有效降低产生混凝土裂缝的概率。

2.2优化结构设计

设计人员应在建筑结构设计中重点优化结构设计,充分考虑建筑物结构的刚度和地基不均匀沉降的问题,避免实际荷载力超出设计范围。这就需要设计师在进行具体设计时,准确计算并分析建筑物的荷载能力,对可能发生的混凝土裂缝情况进行较为精准的预判,从而有效提高结构设计的合理性与科学性。另外需要将双向双层钢筋材料应用于结构设计中,一般需要在阳光照射处、拐角处、东西单元跨度等部位有效应用到此类材料。需要注意的是,要确保每一墙角处的放射钢筋数量不少于8根,长度均需高于2.1m,从而促使混凝土与反射钢筋能够共同应对裂缝应力的作用,以此来对建筑结构裂缝进行有效控制。企业应积极采用先进管理技术对结构设计环节进行严格的管理,促使建设资源得以合理利用。比如可引进BIM技术针对以上结构设计的运算过程进行三维建模,为设计人员提供多种设计方案的组合方式,促使其迅速发现结构设计中存在的问题,从而为建筑结构优化提供保障。

2.3重视技术交底与结构保养设计

设计人员在进行建筑结构设计时,需要对施工区域的环境、气候、天气等因素进行考量,避免在高温、寒冷、大风天气下进行混凝土施工,使得混凝土材料中的含水率因高温蒸发、低温大风凝结而迅速降低。这需要设计部门在完成结构设计后,对施工团队技术人员进行详细的技术交底,避免在实际施工过程中,由于不合理操作造成混凝土表面干燥,导致裂缝产生。另外,设计师应尽量选用低水化热的水泥材料,适当减少水泥的使用率,以此来降低混凝土热量、减缓水分蒸发的速度,并通过在混凝土浇筑时加强养护的方式,降低温度应力裂缝出现的概率。

2.4加强对施工技术的管理与控制

混凝土施工是一个十分复杂系统的过程,若施工现场无法科学合理地应用施工技术和施工工艺,将直接影响混凝土配比与应用的强度,造成建筑结构出现裂缝问题。长此以往,将对建筑使用的安全性造成严重的不良影响。企业应加大对新技术的投入力度,掌握混凝土施工的核心技术;设计人员应在设计中合理搭配材料、技术、工艺的使用,促使混凝土配比、浇筑时间、浇筑温度等严格符合相关技术应用标准,避免出现严重的裂缝,给建筑企业带来损失。需要注意的是,混凝土配比完成后一般需要在30min内将材料全部用完,若超出规定时间仍在进行浇筑,会导致混凝土离析,使得结构出现裂缝现象。工程设计师应将类似的技术应用注意事项在技术交底文件中重点标注出来,提高施工人员的重视程度,从而促使建筑结构裂缝得到有效控制[2]。

3结束语

综上所述,建筑工程混凝土结构裂缝是十分常见的质量问题,裂缝产生的因素也较为复杂,而工程结构设计阶段是影响混凝土浇筑质量的关键,加强这一环节的设计质量,能够对混凝土裂缝问题进行相对全面的控制。设计人员应在设计过程中加强对材料质量与结构设计的管理,并确保施工技术搭配与技术交底工作得以有效实施,保证设计方案符合相关标准,从而对裂缝问题进行有效的防治。

参考文献:

[1]王翔翔.建筑工程结构设计中的裂缝问题分析[J].工程技术研究,2020,5(6):222-223.

[2]马倩.建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制措施[J].住宅与房地产,2017(9):107.

作者:何山虎 单位:菏泽市规划建筑设计研究院有限公司