建筑结构设计裂缝成因及控制策略分析

(整期优先)网络出版时间:2023-03-13
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建筑结构设计裂缝成因及控制策略分析

李凯

身份证号码:1424271995****0612

摘要:在我国建筑事业发展日益蓬勃的形势下,建筑工程建设项目也随之增加,而在这一过程中建筑结构设计工作迎来新的挑战。基于此,相关从业者应当在明确建筑结构设计出现裂缝的原因之后,运用多种策略进行有效控制,从而建设出质量更高的建筑,满足我国广大人民群众的需求。

关键词:建筑结构设计;建筑裂缝;裂缝成因;控制策略

引言

近些年来,随着国家社会经济的快速发展,建筑工程数量与规模逐步扩大,建筑工程开始变成人们平时生活生产当中非常重要的组成部分,对建筑安全来讲质量非常重要。现如今,人们开始对建筑物提出非常高的要求,建筑施工质量备受人们关心。从当今建筑工程使用具体情形来看,裂缝问题最为显著。在建筑工程施工与运用中,受到多重因素的影响,容易出现各种建筑工程结构裂缝,严重影响建筑工程质量,造成建筑安全性直线降低。为了让建筑结构使用安全性更理想,要从结构质量角度入手,关心建筑结构裂缝问题,采用高效的方法控制好结构裂缝出现情况,为提高整体建筑工程质量带来重要的保证。

1建筑结构设计中裂缝产生的原因

1.1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。

1.2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。

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2对建筑结构裂缝进行有效控制的策略

2.1复合计算与受力分析

设计桩基础时,在对每根桩承载力予以考虑的基础上,需要考虑所有桩构成的整体能否满足建筑的要求。通过有限元法的运用虽然能完成单桩情况的计算,但在其整体性能的计算中,应立足于宏观方面予以考虑,通过计算整体桩群的承载力,确保其能承受建筑主体施加的压力,控制受力后的形变情况处于可控范围内。所以,在计算和检验中可引入桩土复合计算法,在完成单根桩体计算后,通过连续计算的方式展开复合计算。通过适当增加各单位间跨度,减少细化,使计算量减少,突出计算的高效性。此外,为了充分发挥建筑整体功能及确保其稳定性与牢固度,确保能稳妥承受上层建筑施加的压力,在受力分析时必须突出科学性和严谨性。具体分析中需立足于不同角度对受力变形原因及情况展开分析,为解决措施的制定提供可靠的参考依据。同时,要重点关注结构压力,突出设计方案的针对性、可行性。

2.2基础结构设计

在建筑结构安全性设计中,基础结构作为比较关键的组成部分,同样也直接关系到最终建筑工程项目的安全性,要求设计人员能够予以针对性设计处理,以便促使相应结构体系更为安全可靠,解决可能出现的严重基础结构失稳风险。为了确保建筑基础结构的设计更为安全可靠,设计人员应该首先全面分析了解场地状况,尤其是对于土层分布、地下水以及不良地质问题,都需要进行详细分析,以便较好实现对于相应基础结构的优化布置,最终体现出较强的适应性效果。在建筑基础结构设计中,为了增强整体安全性,往往还需要重点考虑到基础选型以及持力层的确定,以便促使相应结构体系更为可靠,能够对于上部结构体系形成有力支持,解决基础结构方面的不稳定或者是不均衡出现的隐患问题。

2.3做好配筋设置

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。

2.4合理选择原材料

为了减少建筑工程结构裂缝产生概率,提高建筑工程施工质量,要控制好建筑结构材料质量。在建筑工程中,混凝土属于比较常见的一种材料,混凝土的强度等级与建筑工程施工质量有着紧密的联系。所以,在建筑工程中选择材料时,要控制好材料质量。施工人员要考虑材料具体性能、运输价格等,提高材料质量,可以提高建筑工程施工质量水平,还能降低施工成本。另外,在配比混凝土当中,施工人员要综合考虑建筑工程荷载、施工环境、温湿度情况,保证混凝土水分蒸发之后,控制建筑工程结构尺寸变化维持在一定范围内。施工人员要加大使用外加剂的量,降低混凝土产生伸缩问题的概率。

2.5高层建筑结构选型优化

鉴于高能建筑结构选型对于确保建筑结构稳定性起到关键的作用,高层建筑对于选型有着十分严格的要求。在对高层建筑结构进行设计的过程中,应从建筑的具体功能需求、建筑物周围环境因素以及甲方的具体要求等方面入手,确保建筑物具备安全性和实用性的基础上,还能够兼顾建筑物的外观设计和形象要求。此外,在进行高层建筑的抗震性能设计时,还应设置多重抗震防线,使得高层建筑具备足够的承载力,并且应同时保证高层建筑的结构选型应与建筑物的承载力相匹配。

结语

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,将裂缝问题“扼杀在摇篮之中”,保证建筑结构的稳定性,促进我国的建筑领域在谋求发展的同时不断取得进步。

参考文献

[1]赵昆鸿.混凝土建筑结构裂缝控制的技术措施[J].江西建材,2021(10):221-222+224.

[2]姬淑艳,刘芯鄢,戴明辉.某超高层结构在长周期地震动下的结构响应分析[J].特种结构,2019,36(4):16-21.

[3]韩阳,张义,李珊.超高层建筑钢结构全逆作法施工关键技术分析[J].安徽建筑,2022,29(1):54.

[4] 袁见明.建筑结构设计裂缝成因及应对措施研究[J].低碳世界,2020,10(7):96-97.