关于建筑结构设计中控制裂缝的措施分析.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2024 年 01 月 05 日 作者简介:肖俊(1987),男,汉族,江西赣州人,大本工程管理,江西正诚工程有限公司,非国有中级,研究方向(国有建筑结构方向)。-33-关于建筑结构设计中控制裂缝的措施分析 肖 俊 江西正诚工程有限公司,江西 赣州 341600 摘要:摘要:从新时代建设工程的发展来看,建设工程的复杂性在不断增加。在此背景下,有关的设计者必须具有较高的构造设计能力,才能切实保证建筑构造的稳定性,从而提高工程的总体品质,但是对于建筑构造设计工作来说,开裂问题一直是难以忽视的问题。因此,本项目拟从建筑构造开裂产生的负面效应入手,对其产生的具体
2、成因进行深入研究,并在此基础上,提出相应的控制对策,以促进我国建筑构造设计水平的提高和发展。关键词:关键词:建筑结构设计;控制裂缝;有效措施 中图分类号:中图分类号:TU723.3 1 建筑结构裂缝的不利影响 1.1 削弱建筑结构的刚性 开裂对建筑物的整体性、连续性、刚度均有影响。这将造成构造在载荷作用下的变形过大,从而降低了建筑物的总体稳定性能。并且,由于构造刚度的弱化,还会引起楼面过大的振动,产生不合理的振动频率,从而给建筑物的使用带来不方便与安全隐患。1.2 降低建筑的抗剪能力 开裂对建筑物的剪切性能有很大的影响,严重时还会引起剪切破坏。当局部受力位置产生裂纹时,其应力转移途径被阻断,从
3、而造成了非均布荷载。由于剪切力的存在,使得结构的强度、刚度都有所下降,从而提高了构造的失效风险。1.3 降低建筑的整体强度 裂纹的产生会减弱构造的强度。由于裂纹的存在,构造的连续性被破坏,从而导致结构内部的应力分布不均。这会造成局部的应力集中,产生构造强度下降和失效的危险。另外,若开裂同时引起水的渗入,则会对建材造成破坏,使构造变得更加脆弱。1.4 其他不利影响 外墙及内墙均能看见裂痕,损害了建筑物的美感。这些裂纹需要进行周期性的检测和维修,从而提高了建筑物的维修费用。裂缝会给建筑物的用户带来不安,也会减少人们对建筑物的信任。所以,为了保证构造的稳定、全面和安全,对构造的初期检测与修补显得尤为
4、关键。对构造进行周期性的检测与维修,有助于发现并处理裂纹问题,并对其进行相应的加固、维修对策。2 建筑物防止裂缝出现的重要性 如何有效地把控构造开裂,是保证构造安全与使用性能的关键。建筑构造的安全性是建筑设计中应重点关注的问题。裂纹的产生将严重影响构造的强度与稳定,并增大其失效与坍塌的危险。采取有效的预防措施,能够保证建筑物在设计荷载下的稳定性与安全性。裂纹的出现还会对建筑材料及构造产生更大的破坏。因为裂缝是湿气和水分进入建筑物内部的一条通道,加快了材料的锈蚀和破坏。所以,防止裂纹的出现,对提高构造的使用时间、降低维修费用具有重要意义。建筑作为城市的一个重要组成部分,它的面貌与形象直接影响着城
5、市的美感。开裂产生将严重损害房屋的美观,降低房屋的观赏价值。采取相应的防治对策,能保证建筑的良好面貌,提高城市的整体形象和可持续性价值。修补裂纹、重建建筑物的稳定既费时又复杂。而防止裂纹的产生,既能节约维护、修理费用,又能节约时间、物力。对建筑物进行定期检测与维修,可及时发现建筑物早期出现的裂纹,并有效采取相应措施,防止日后大量维修工作。开裂的产生会给居住者和使用者带来不愉快。开裂会使人们对建筑物产生不安感,从而影响到人们的生活与工作环境。根据对开裂的预防,使建筑内部环境更加稳定、舒适,从而提升居民及使用者的满意度。避免建筑结构开裂是保证构造安全性、延长使用时间、保护外观、减少维护费用、提高居
6、住舒适度和满意度的关键。为保证中国科技期刊数据库 工业 A-34-建筑构造的长期稳定与可持续发展,必须有相应的设计、施工及维修方法。3 建筑结构形成裂缝的具体原因 3.1 水化热现象 在砼构造中,随着温度的升高,会产生大量的热量,即水化热。若不能得到及时有效地释放或把控,就会引起温差、不均匀收缩,最终使其出现开裂。尤其在大体积砼构造当中,比如砼桥梁或厚墙,由于水化热产生的温差、收缩应力等因素,很容易产生开裂。3.2 塑性沉降裂缝 房屋基础沉降是建筑工程中经常遇到的问题。在工程建设中,如果地基不均匀沉降或地基支撑不充分,将引起建筑物的塑性变形。特别是在砌体、石膏板等柔软材料或大型构件上,这种塑性
7、变形会引起裂纹的产生。3.3 材料选用不合理形成裂缝 选用不适当的建材或采用劣质的建材也会引起裂纹。比如材料收缩异常、拉伸强度偏小或过大变形,均有可能导致构件开裂。另外,由于不同材料之间的热膨胀系数不匹配,也会引起应力集中,从而产生裂纹。3.4 设计错误或建筑错误 构造设计不当,施工失误,或施工监督不力,都会引起裂缝。其中,由于构造的设计或研究不合理,构造连接方式不合理,施工过程中不正确的施工方法,均会导致构造的应力超出其所能承载的极限,导致结构开裂。3.5 环境因素 环境因素对建筑物的构造也有一定的作用,从而引起开裂产生。比如地震、暴风雨、地面沉陷等自然灾害,及气温、湿度、地下水埋深等环境因
8、素均有可能会导致建筑物构造产生变形,甚至形成开裂。总而言之,造成建筑物开裂的因素相当之多,有材料特性,施工品质,设计,环境等诸多因素。只要设计科学,选材合理,好的施工品质和监测,开裂的产生就能降到最低。定期的构造检测与维修对确认和解决裂纹问题也是至关重要的。4 浅谈建筑结构设计中控制裂缝的有效措施 4.1 针对温度裂缝进行防治 随着温度的改变,建筑材料会出现膨胀和收缩的现象,从而引起建筑物内部的应力。若不能合理地释放,则可能产生裂纹。膨胀节点是指在建筑物内安装伸缩缝带或其它有弹性的材料,使构造能够随着温度的改变而产生膨胀变形。伸缩缝可减小构造对墙体的限制,使墙体在热胀冷缩时可自由变形,减小温度
9、应力积聚,降低开裂出现。要考虑到建筑工程的实际情况,并顾及到温差的影响程度,确定伸缩缝的位置及大小。在大型建筑和钢筋砼构造中,伸缩缝一般设在构造的冷缝、结构的转折点、不同材料的接头等部位。科学的伸缩缝设计能为建筑物提供充足的变形空间,减小对构造的约束,降低温度应力与开裂。在部分结构中,如特大桥或大跨建筑物,能够使用可调式伸缩缝。这样可以使建筑物在使用期间随温度的变化而不断地调节,从而保证建筑物总是处在适当的工作状态,减小应力和裂纹的产生。根据建筑材料的热胀冷缩特点,采用合适的伸缩缝处理方法,可降低因温度而产生的应力及开裂情况。如此就能保证建筑物的稳定、耐用,从而延长了建筑物的使用时间。4.2
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