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试论建筑结构设计中控制裂缝的措施

来源:职称驿站所属分类:建筑设计论文
发布时间:2012-12-14浏览:29次

  摘要:建筑物在建造和使用过程中出现裂缝是一个比较正常的现象,有时候因为设计的原因,也不免会出现一些对建筑物整体影响不大的裂缝,但是裂缝的存在肯定会对建筑物有一定程度的影响,最好是能免则免,所以必须对其进行控制,而本文就从设计的角度,针对不同的情况,谈论了建筑中如何控制裂缝的一些措施。

  关键词: 建筑结构,裂缝,设计,控制措施

  引言

  建筑结构的设计,是一个建筑的根本,建筑物的结构设计是否合理,质量又是否符合要求,直接关系到整个建筑物的使用效果。而在建筑中出现裂缝,在建筑工程中可以说是司空见惯的了,这看起来虽然是一个小问题,但严重的时候也是会影响到整个建筑物的性能的,更有甚者还会给人民群众的生命安全带来非常严重的威胁,并且虽然一些裂缝可以在后期的加固中得到一定程度的改善,但是它给用户的生活带来安全隐患是不可小觑的,因此在建筑设计和施工过程中重视此类问题,采取有效的措施控制裂缝,尽量减少一些安全隐患是建筑设计和施工过程中必不可少的一部分。

  1. 由地基不均匀沉降引起的裂缝及控制措施

  在地基土质较好并且较均匀的时候,房屋地基不均匀沉降的值是较小的,且在房屋的长高比不大的情况下,一般对房屋的安全使用不会产生太大的影响。但是,如果当建筑物建造在湿陷地基、软弱地基的时候,地基很容易会因为压缩发生不同程度的沉陷,从而导致基础变形进而引起墙体沉降裂缝的产生。这种裂缝在建筑物高差较大或所承受的荷载差异较大,而在高低差异或载荷差异较大的交接部位未留设沉降缝,此时在交接部位最容易产生裂缝,裂缝通常位于层数低或荷载轻的部分,朝着层数高的荷载重的部分倾斜。[1]

  上述由于地基不均匀沉降引起的裂缝的控制措施如下:

  1.沉降监测控制。当基础施工至±0.000 m部位时,就必须按规范规定的位置数量来设置沉降观测点,并在主体施工阶段,针对每一个结构层进行一次沉降观测,并且还要注意,在主体封顶后进行一百天的观测。根据百日平均沉降值确定后继观测周期,直至沉降趋于稳定。

  2.合理设置沉降缝。沉降缝是建筑物设计时为了防止地面沉降造成建筑物开裂而特意留出的一个的缝隙。沉降缝须从基础到上部结构完全分开,并且需要有足够的宽度,施工中应保持缝内清洁,防止碎砖、砂浆等杂物落人缝内。

  3.建筑措施。纵横向结构构件的布置宜均匀对称,沿平面不发生错位,沿竖向上下边应尽量保证结构平面及体形规整,避免结构平面上发生突然变化;同一结构单元不宜部分采用天然地基,部分采用桩基。

  4.结构措施。加强上部结构的整体刚度,从而提高墙体的抗剪能力,调整地基的不均匀沉降。采用天然地基和人工处理地基的建筑,除应进行持力层土的承载力计算外,还应进行软弱下卧层验算及地基变形验算,沉降值和局部倾斜值应满足规范要求。同时应当减少建筑物端部的门窗洞口,增大端部洞口的墙体宽度,都可以加强结构的整体性。

  2.由温度应力产生的裂缝及控制措施

  目前温度裂缝产生原因主要是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快。这样形成较大的内外温差,使混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力。此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力。超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。而且,最高温度降至到最低温度的时间越短,混凝土出现裂缝的情况就会越严重。

  上述由于温度应力产生的裂缝的控制措施如下:

  1.在设计过程中,应注意调整楼房高度,尽量是屋面的标高一致。对于错层的房屋适合在错层部位所有纵横墙相交处设置墙构造柱。

  2.设计圈梁是抵抗温度裂缝的有效方法。使圈梁与构造柱相连接,形成约束各篇墙体的纵向和横向的框格,是墙体整体保持一个箱型结构,从而很好的改善了砌体的受力性能,提高了砌体的抗裂性。

  3.通过改善骨料级配、参混合料、或者加引气剂塑化剂等措施来减少混凝土中的水泥用量,在混凝土拌合过程中加入冰块,或将碎石冷却后再拌合以降低混凝土的浇筑温度。或者使用微膨胀的混凝土可以提高结构抵抗温度裂缝的能力,但是,在设计中,一定要慎重处理超长建筑混凝土中加入微膨胀剂的问题。

  4.合理规定拆模时间,不得为赶工期儿而提前拆模,当气温降低幅度大时应进行表面保温,防治混凝土内外温差过大产生温度应力导致的裂缝出现。

  5.砌体的抗拉、抗剪强度与砌体砂浆的强度成正比。因此,提高顶层砌体砂浆强度是提高砌体抵抗温度应力,减少温度裂缝的经济、有效的方法。

  6.合理设置伸缩缝。伸缩缝的间距应严格按规范要求设置,加大伸缩缝间距时应采取措施。或采用超常结构无缝施工设计,在混凝土中增加添加剂,并合理设置加强带。

  3.由不同材质交接引起的裂缝及控制措施

  不同材质交接处出现的裂缝常常发生在框剪结构的填充墙体中,一种是混凝土剪力墙或混凝土柱与砌体交接处的垂直裂缝;另一种是混凝土梁底与砌体交接处的水平裂缝。这种裂缝一般只存在于砌体部分,不伤害钢筋混凝土构件。主要原因有混凝土剪力墙未留拉结筋长度不足,砂浆不够饱满、密实;填充墙砌筑至框架梁底空隙时没有预停或预停时间不足;交接处没有在抹灰层设置加强网或加强网搭接宽度不足及钉挂不牢固。

  由不同材质交接引起的裂缝控制措施如下:

  1.在进行框架填充墙设计时,必须要严格按规定设置墙柱拉结筋。保证拉结筋的长度足够,并确保与柱交界处的砂浆饱满、密实。

  2.填充墙砌至框架梁底时要预停足够的时间,大概七天左右,等到填充墙沉缩基本完成后,再用斜砖填实顶紧并确保砂浆饱满密实。

  3.填充墙体砌筑完成应间隔30天以上再进行抹灰,在抹灰时在不同材料基体交界处应设置防止开裂的加强措施,采用加网时,注意加强网与各基体的搭接宽度不应小于100mm,并且网应钉挂牢固,注意网的变形不可过大。

  4. 梁柱中出现的裂缝及控制措施

  在梁柱的表面也会出现横向或者侧面裂缝,有的裂缝从构件的顶部一直延伸至构件侧面。房屋顶层梁侧面或者底面也会有裂缝,这些裂缝主要由于混凝土干缩、沉降引起,侧面裂缝主要是模板过于干燥引起,同时保湿层取消不做后者被破坏很容易造成顶层梁出现裂缝。

  防止梁柱出现裂缝的控制措施如下:

  1.设计时要严格控制混凝土塌落度,塌落度大,水分就多,混凝土的干缩就会变大,沉降也会相应增大。

  2.设计时屋顶及外墙面的保温层一定要做好,不得取消或者破坏保温层。

  3. 减小屋盖与墙体的温差是控制温度裂缝的关键,因此,屋面设计必须按规范要求采取隔热保温措施,如设置架空层等。

  综上,在结构设计中,要大大减少可能发生的开裂状况,设计中应当注意下面问题,要设置沉降缝,要避免结构突变所产生的应力集中,控制应力集中引起的裂缝,可在施工缝上下,各配置四根较粗钢筋予以加强,这些部位则称为暗梁。从结构上提高混凝土抗拉强度,有效地提高混凝土抗裂能力,同时还要严格控制建筑材料的选用。

  结束语

  建筑中裂缝产生往往是多种原因造成的,做好建筑结构中设计对裂缝的控制,是防止建筑中出现裂缝很重要的一个环节,也是长期令技术人员困然的一个相对复杂的技术难题。裂缝虽然在大多数工程中不可避免,但要是设计人员在结构设计中采取措施是可以有效控制的,这就需要设计过程中可以防患于未然,根据自己的工作经验,针对可能出现的裂缝分析其原因,全面,细致,并且在严格遵守设计规范的前提下提出一些有创造性的设计方案,一定要把裂缝控制在设计所要求的范围内,为人们能够居住和工作在更加安全,舒适的环境中尽自己的一份力。

  参考文献

  [1]吴颖.浅谈建筑工程裂缝的成因及防治办法[A].现代企业文化.2009年第24期.

  [2]牛秀美,吝帅.浅谈混凝土裂缝的成因及预防[J].山西建筑,2008,34(24);165-166.

  [3]任晶,史文涛.建筑工程裂缝产生原因分析与质量控制措施[J].科技向导.2010年第24期.

  [4]陶士华.浅谈施工现场的质量管理[J].科技经济市场.2006(05).

《试论建筑结构设计中控制裂缝的措施》

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文章名称: 试论建筑结构设计中控制裂缝的措施

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