关于建筑工程结构设计中的裂缝问题探析

2022-09-10

0 引言

在建筑工程结构设计过程中常常会出现一些比较棘手问题, 其中最为常见的是结构裂缝问题。因为造成裂缝问题的情况有很多, 这给建筑结构设计带来了一定难度, 在结构设计过程中需要多方面分析裂缝产生的原因, 以最大限度避免裂缝的产生。基于此本文就建筑结构设计中裂缝问题进行了探索。

1. 建筑工程结构设计中出现裂缝的原因

1.1 因塑性变形导致的裂缝

这一类型的裂缝通常会在混凝土硬化之前产生, 因为混凝土在硬化之前处于塑性状态, 处于上方的混凝土均匀沉降受到限制, 从而出现裂缝。在混凝土的结构当中, 钢筋的直径以及骨料的直径过大或者是混凝土的表面积增大, 都会降低混凝土水平方向的收缩水平, 垂直方向收缩能力不变, 进而造成建筑结构出现不规则的裂缝, 这类型的裂缝通常表现为平行, 裂缝间的距离为0.3~1.0mm左右, 且裂缝本身也有一定深度。

1.2 工程施工粗糙

在建筑工程施工过程中经常会出现为了赶工期, 而忽视施工质量的情况, 进而降低了砌体的施工质量, 在施工期间, 工程监管力度不够, 工程设计人员没有亲临现场进行指导, 致使实际的建筑施工与设计不符, 其次在匆忙赶工期的同时也会造成材料的选择过于盲目性, 如果一些建筑材料选择不得当, 那么将会严重影响建筑施工的质量。所以, 建筑施工一定要严格按照施工规定执行, 比如, 为了防止墙体承受巨大压力而出现裂缝, 可规定混凝土强度达到1.2PMa时才可在其表面施加压力, 确保每一步建筑施工都达到施工要求, 为后期的建筑施工奠定扎实基础。

1.3 因温度应力导致的裂缝

温度应力是导致建筑结构出现裂缝的主要原因, 通常由于混凝土在浇筑完成之后其内部热量无法及时的散播出去, 导致混凝土内外温差过大, 内部温度远大于外界温度, 混凝土的外表面产生拉应力, 同时内部受到压应力, 最终导致结构出现裂缝, 在完成混凝土浇筑工作以后, 由于混凝土的育龄期较短, 其抗拉强度还比较低, 在其受到的拉应力大于其本身所能承受的的拉应力时, 建筑结构就会出现温度裂缝。

1.4 应力裂缝

导致这类裂缝出现的原因是由于混凝土的结构发生突变而造成的。其中比较常见的裂缝形式有炭化收缩、塑性收缩、干燥收缩以及自身收缩四种。混凝土在浇筑完成之后, 便进入了硬化阶段, 在这一阶段, 混凝土的内部水分逐渐挥发, 其体积也随之减小, 进而出现收缩, 在混凝土收缩过程中, 会受到支座的影响而无法自由收缩, 在约束力达到一定程度时, 便会出现混凝土板开裂, 开裂的地方通常为受力较为集中的地方。

2. 在建筑工程结构设计中控制裂缝的有效措施

2.1 慎重选择原材料

尽管建筑施工原材料的质量控制起来比较困难, 但也是最易出现问题的一个环节, 且经过近几年的研究分析, 有很多建筑问题都是由于在设计阶段没有对建筑原材料进行严格控制, 有很多企业为了进一步压缩成本, 选择的都是一些价格比较低廉的原材料, 因此出现质量问题是意料之中的, 所以在建筑结构设计阶段, 要明确使用原材料的型号、规格, 且在选择原材料时要严格按照国家的相关标准进行选择, 合作的厂家也要有较高的信誉度, 在对原材料进行审核时要严格按照程序流程, 以最大限度的控制原材料质量。

2.2 提高建筑结构设计人员的综合素质

因为人是控制整个建筑结构工程质量的主要因素, 对于建筑结构设计人员, 在设计图纸的时候, 指明建筑施工的顺序、步骤以及施工过程中需要注意的事项, 必要时可以插入相关图片进行解释, 以确保建筑施工方案顺利有效进行, 由此可见设计方案是由设计人员制定的, 设计人员的综合水平决定了整个建筑结构设计的质量以及建筑工程的质量, 要想提高整个建筑工程的质量就必须提高设计人员的综合素质以及他们的责任意识, 且在施工过程中要定期对施工人员的施工水平进行考核并组织相应培训, 以不断提高他们的施工水平, 对于一些综合素质得不到提高, 责任意识淡薄的施工人员要及时的替换, 保证整个施工队伍长期处于高意识、高标准的水平。

2.3 结合实际情况设计合理的结构

由于不同建筑材料的变形差异很大, 尤其是在温差较大的情况下, 通常会对建筑工程的稳定性造成严重的不良影响。对于尺寸相对较大的建筑工程结构而言, 由于温度或变形导致的应力变化也相对较大, 如此一来, 极易导致楼板与墙体间横向裂痕的产生。经研究发现, 应力的大小与建筑材料结构的尺寸间不是线性关系, 因此在建筑结构设计过程中必须要考虑应力控制的问题, 尽可能将建筑结构的尺寸控制在规定范围内。在进行建筑结构设计时还需要合理选择布局方案以确保建筑工程的实际受力明确、均匀。严格按照相关规定确定选用钢筋的数量与规格, 尽可能避免由于建筑结构本身出现裂缝。