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1概述
近些年來,建筑行業(yè)取得了不凡的進(jìn)步,這其中尤其是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)以及混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)技術(shù)得到了不小的發(fā)展,其科技成果日趨成熟。在建筑材料方面也得到了不小的發(fā)展,各種高性能的混凝土都在建筑中得到了應(yīng)用。然而在建筑材料和建筑技術(shù)都得到快速發(fā)展的同時(shí),建筑設(shè)計(jì)以及建筑施工方面還存在有不小的問題。溫度變化會(huì)引起混凝土的熱脹冷縮,這將會(huì)導(dǎo)致混凝土在豎直方向和水平方向都會(huì)產(chǎn)生一定的變形。在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中,對(duì)于溫度引起的內(nèi)力變化計(jì)算有一定的難度。混凝土的性質(zhì)包括塑料變形以及應(yīng)力松弛,溫度的變化等都會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。
2裂縫控制的意義和標(biāo)準(zhǔn)
建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建立在構(gòu)件的強(qiáng)度極限承載力的基礎(chǔ)之上,而建筑工程的使用標(biāo)準(zhǔn)則是由混凝土裂縫控制的。近些年的研究表明。建筑物中混凝土裂縫是不能避免的,但是能夠有效的減少混凝土裂縫的存在。對(duì)于一般的民用以及工業(yè)建筑而言,小的混凝土裂縫對(duì)于建筑的日常使用是沒有危險(xiǎn)的,只有一定寬度的裂縫才會(huì)對(duì)建筑物的使用造成較大的影響與危害。因此,在設(shè)置混凝土裂縫控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí),不能夠?qū)⒒炷亮芽p的標(biāo)準(zhǔn)控制過嚴(yán),同時(shí)還要考慮到地震等對(duì)于建筑物的影響。不管是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)還是混凝土結(jié)構(gòu),其中存在的裂縫都會(huì)減小建筑結(jié)構(gòu)的剛度,降低結(jié)構(gòu)的耐久性。裂縫控制是指通過現(xiàn)有的建筑技術(shù)與措施控制建筑物中裂縫的大小,使其不會(huì)對(duì)建筑的正常使用造成影響。在建筑工程中,對(duì)于混凝土裂縫的控制主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。即設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)階段。在設(shè)計(jì)方面對(duì)于裂縫的控制是指通過構(gòu)造措施以及相關(guān)計(jì)算降低混凝土裂縫高于限度值的可能性。而在施工方面對(duì)裂縫的控制則是指在是施工過程中采取一定的施工措施以及相關(guān)技術(shù)降低建筑物中有害裂縫的產(chǎn)生。文章主要從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行分析,從而減少混凝土裂縫對(duì)于建筑物的損害。
3混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行分析,產(chǎn)生混凝土裂縫的原因主要有以下幾個(gè)方面:首先,由于對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)的計(jì)算不夠準(zhǔn)確,設(shè)計(jì)中涉及到的構(gòu)件厚度不足,配筋數(shù)量也不夠充足,由于此種原因?qū)е碌陌蹇p的產(chǎn)生會(huì)影響到建筑的結(jié)構(gòu),直接導(dǎo)致建筑物安全問題的產(chǎn)生。其次,在設(shè)計(jì)過程中,沒有對(duì)建筑物會(huì)受到的裝修荷載以及使用荷載進(jìn)行準(zhǔn)確估計(jì),導(dǎo)致設(shè)計(jì)的建筑物受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于建筑物的實(shí)際受力,導(dǎo)致建筑物中混凝土的開裂。以上兩種原因都是由于在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)建筑的受力分析有誤而導(dǎo)致的,因此而導(dǎo)致的混凝土裂縫會(huì)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)造成較大的危害。而在目前的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,還會(huì)出現(xiàn)另外一個(gè)極端的現(xiàn)象,那就是設(shè)計(jì)人員過于擔(dān)心在施工過程中有偷工減料情況的存在,在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候,對(duì)于混凝土的強(qiáng)度等級(jí)計(jì)算會(huì)高出一個(gè)等級(jí)。這樣一來看似樓板十分安全,但其實(shí)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)過高會(huì)為建筑帶來負(fù)面的影響,因?yàn)榛炷翉?qiáng)度越高,混凝土的水化熱就會(huì)越大,從而使得混凝土產(chǎn)生有害性裂縫的可能性大大增加。有的設(shè)計(jì)人員還會(huì)考慮到施工方面而降現(xiàn)澆樓蓋的混凝土強(qiáng)度與建筑中的梁柱取為一致的。這樣做的危害在于建筑的實(shí)際受力與設(shè)計(jì)時(shí)的受力相去甚遠(yuǎn),因此會(huì)導(dǎo)致在真正的運(yùn)用過程中,建筑中混凝土的受力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)受力,從而導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。另外,在設(shè)計(jì)的過程中,對(duì)于溫度應(yīng)力的重視可能不到位,因此,在隔熱層以及保溫層等方面沒有良好的設(shè)置,導(dǎo)致混凝土?xí)驗(yàn)闇囟鹊淖兓a(chǎn)生開裂。或是出現(xiàn)伸縮縫設(shè)置不夠合理的情況,在溫度應(yīng)力以及收縮應(yīng)力的雙重作用之下,混凝土很容易產(chǎn)生開裂。樓蓋邊緣的約束的加強(qiáng)也會(huì)導(dǎo)致混凝土的開裂。混凝土樓板如果能夠進(jìn)行自由的變形與收縮,混凝土內(nèi)部不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力。因此,也不會(huì)有裂縫的產(chǎn)生,但是由于樓蓋邊緣的約束有所加強(qiáng),因此,混凝土的收縮變形以及溫度導(dǎo)致的變形都會(huì)大大增加,從而導(dǎo)致在混凝土樓板的中部產(chǎn)生的最大的約束應(yīng)力大于了混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度,使得混凝土產(chǎn)生裂縫。有的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在磚混的結(jié)構(gòu)中采用了現(xiàn)澆混凝土的方式進(jìn)行樓蓋的澆筑,出于抗震方面以及建筑結(jié)構(gòu)方面的考慮,通常會(huì)將墻邊的支座按照簡(jiǎn)支梁進(jìn)行近似的估算。而建筑中混凝土樓板的實(shí)際受力卻與估算結(jié)果不一致,如果混凝土樓板的跨度比較大的時(shí)候,在板頂?shù)闹ё帟?huì)產(chǎn)生一定的裂縫,有時(shí)樓板的邊角以及中央都會(huì)出現(xiàn)收縮裂縫。另外,如果在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中忽略了建筑中邊角柱以及構(gòu)造柱對(duì)于建筑的影響,則會(huì)增大混凝土可能產(chǎn)生的裂縫。
4混凝土裂縫的有效處理措施
在進(jìn)行混凝土裂縫的處理時(shí),除了加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員的安全責(zé)任意識(shí)之外,更重要的是在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)于混凝土裂縫的重視。另外,設(shè)計(jì)人員采取的結(jié)構(gòu)形式一定要科學(xué)合理,為了保證其合理性,要在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前建立嚴(yán)格的審查制度,嚴(yán)格防止建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)混凝土裂縫的忽視。首先,在選擇建筑混凝土?xí)r,一定要按照建筑的功能與需求進(jìn)行混凝土的選擇。如果混凝土的強(qiáng)度過低,則會(huì)對(duì)建筑的質(zhì)量造成影響,而混凝土強(qiáng)度過高,會(huì)為建筑帶來負(fù)面的影響,因?yàn)榛炷翉?qiáng)度越高,混凝土的水化熱就會(huì)越大,從而使得混凝土產(chǎn)生有害性裂縫的可能性大大增加。不能為了簡(jiǎn)便施工而將樓板的混凝土強(qiáng)度的等級(jí)與建筑中梁柱的強(qiáng)度等級(jí)取為同一等級(jí),更好的做法應(yīng)該是對(duì)混凝土收縮的量進(jìn)行減少,此外對(duì)于混凝土中水泥的用量以及外加劑的用量都提出具體的要求。如果建筑設(shè)計(jì)中,對(duì)于樓板的周邊約束是有必要的加強(qiáng),那么與此同時(shí)還要加強(qiáng)構(gòu)造鋼筋,以防止由于樓板所受到的約束應(yīng)力的增大而導(dǎo)致的混凝土的裂縫的增大,對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成影響。為了防止樓板的邊角產(chǎn)生斜裂縫,可以在樓板的邊角外側(cè)的上下兩層中都設(shè)置一定數(shù)量的鋼筋,需要注意的是增加的鋼筋長(zhǎng)度一定要超過混凝土樓板長(zhǎng)度的三分之一。另外在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中,需要合理設(shè)置建筑的保溫層以及隔熱層,并且保證保溫層隔熱層使用的材料以及厚度都是科學(xué)合理的。在建筑結(jié)構(gòu)中一般都會(huì)設(shè)置溫度伸縮縫抵消溫度變化會(huì)對(duì)混凝土產(chǎn)生的影響。因此溫度縫的設(shè)置需要足夠的合理,才能避免溫度對(duì)混凝土產(chǎn)生裂縫等的影響。
5結(jié)束語
建筑中的混凝土裂縫問題成為建筑過程中必須解決的技術(shù)問題。建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建立在構(gòu)件的強(qiáng)度極限承載力的基礎(chǔ)之上,而建筑工程的使用標(biāo)準(zhǔn)則是由混凝土裂縫控制的。因此,對(duì)混凝土裂縫的大小進(jìn)行控制對(duì)于每個(gè)建筑物而言都是非常重要的。從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行加強(qiáng),主要可以通過加強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算、保證設(shè)計(jì)所用材料的厚度等多個(gè)方面進(jìn)行。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,溫度縫的設(shè)置也是非常重要的。如果溫度縫設(shè)置不夠合理,非但不能減少混凝土裂縫的產(chǎn)生,還會(huì)大大增加混凝土裂縫對(duì)于建筑產(chǎn)生的傷害。因此,建筑設(shè)計(jì)師對(duì)于這些方面都要引起足夠的重視。
作者:艾得文