建筑结构设计出现裂缝的原因及对策研究

(整期优先)网络出版时间:2021-07-07
/ 2

建筑结构设计出现裂缝的原因及对策研究

尹连伟

大庆高新技术产业开发区规划建筑设计院



摘 要:建筑结构设计中出现裂缝是建筑工程常见的问题,而且结构裂缝出现的原因主要有温度原因、结构设计原因和土地不均匀沉降原因,因此在建筑结构设计中应结合建筑所在地质条件,优化建筑结构设计,针对性采取相应的预防和处理措施控制建筑结构裂缝的出现,同时,在工程施工过程中加强质量监督,严格执行结构设计要求施工,保证建筑结构的稳定性和安全性。本文认同感对建筑结构设计中出现常见裂缝的原因进行分析,提出相关应的处理对策防止结构裂缝的出现。

关键词:建筑;结构设计;裂缝;原因及对策

随着我国经济的快速发展,中国的基建的技术和水平也得到了非常大的进步,我国城市化建设步伐正在不断加快,城市建筑规模不断扩大,对于建筑结构设计的要求也越来越高,因此在建筑结构设计中出现许多突出问题影响这建筑结构的稳定性,而建筑结构裂缝作为建筑工程最常见、最突出的问题之一,如何防止和处理建筑结构裂缝的出现,是建筑工程必须面临的挑战。因此,在建设结构设计中应采取有效的防范对策,结合裂缝出现的原因具体分析,进而减少和控制结构裂缝的产生,提高建筑工程的稳定性,保障人们的生产生活安全。

  1. 建筑结构设计出现裂缝的危害

(一)导致建筑整体强度减弱

建筑结构裂缝的出现将直接影响整体建筑强度的减弱,结构裂缝过大将使结构中的混凝土钢筋裸露在建筑表面,从而使建筑钢筋收到水分和空气的氧化腐蚀,长时间腐蚀将导致钢筋强度和质量下降,影响这建筑整体结构强度下降。与此同时,在建筑整体强度下降的情况下会加剧结构裂缝的扩大,形成建筑结构安全问题的恶性循环,严重影响建筑工程的安全使用寿命。

(二)导致建筑结构刚性降低

当建筑结构出现裂缝时,裂缝的截面位置轴线会出现上移的情况,从而影响建筑结构内部的稳定性,而裂缝会随时间不断扩大,将导致建筑结构出现严重变形,建筑刚度性能严重降低,在建筑结构变形情况下无法承受长期的高压力,影响建筑结构的稳定和抗压能力[1]

(三)导致建筑结构抗剪承载力减弱

结构裂缝的出现不仅导致建筑工程的整体强度和刚性降低,还导致建筑结构的抗剪承载能力减弱。在结构裂缝出现时使结构支撑剪力的受力面积减小,导致建筑结构抗剪力强度下降,剪力的降低会严重导致建筑结构抗震能力减弱,而结构的裂缝的程度容易随时间扩大,从而导致建筑结构完整性不同程度受损。

  1. 建筑结构设计出现裂缝的原因

(一)受外部温度差影响,导致结构裂缝出现

结构裂缝常出现在建筑结构拆除模板后的一段时间内,而且集中出现在墙体中部,由此可知,建筑的钢筋混凝土结构出现的裂缝原因受外部温差变化影响,当混凝土结构浇筑完成后的内外温差较大,内部热量不能及时散出,与结构外部温度差距太大而使钢筋混凝土结构早期出现裂缝,温度差会使结构内外应力发生变化而导致结构的拉应力超出抗拉力,从而导致结构出现裂缝[2]

(二)施工工艺影响,导致结构裂缝出现

随着建筑工程施工工艺和技术的发展进步,工程施工的方式也呈现多样化发展。由于现浇结构技术的具有承载能力高、综合抗压能力强等优势,目前现浇施工已经基本取代传统的多孔板施工方式,在建筑工程施工过程中被广泛应用。但在实际结构浇筑施工过程中,容易出现应结构刚性增加而导致浇板与建筑结构中墙体无法保存一致的情况,从而使墙体刚度薄弱的地方容易出现结构裂缝。因此,结构施工工艺的选择及其带来的问题,也会导致结构裂缝的出现。

(三)地基不均匀沉降,导致结构裂缝的出现

地基是建筑结构稳定的基础,通过将建筑的自身的重量和外力承载负荷转移到地基层面,而地基受力的分布呈一定的角度扩散,地基深度越深,地基受力扩散区域越大。但由于土壤土质是不均匀分布的,同时在一定程度上会产生不均匀沉降,从而导致地基受力分布不均,进而出现结构裂缝的出现,如果后期不能及时进行结构加固,将导致结构裂缝不断扩大,使整体建筑结构倾斜。

  1. 建筑结构设计出现裂缝的处理对策

(一)防止温度差导致应力变化出现裂缝的措施

温度差产生裂缝问题是结构裂缝的主要问题之一,而结构不规则的问题会使在温度差影响下,导致结构裂缝更容易产生,因此在结构设计布局中应遵循简单实用的设计原则,减少不规则结构设计的出现,如结构凹凸变化明显等问题,但是如果因建筑功用而导致不规则结构不可避免时,应科学合理设计结构尺寸,在满足设计基础要求的同时减少温度收缩对建筑结构长度的影响,避免温差导致的的结构变形而产生裂缝[3]

(二)提高结构设计中的科学性和综合性

建筑结构设计环节是把控建筑整体结构科学合理的重要环节,因此,在建设结构设计过程中应综合分析引发结构裂缝产生的因素,着重分析建设结构整体强度和刚度,通过调整设计提高建筑结构的荷载能力。其次,在面对地基不均匀沉降、温度差导致的应用变化和施工工艺带来的影响等问题时,应在建筑结构设计中对这些可能发生的因素提前预测,精准计算建筑物的荷载能力,将结构设计的科学性、可执行性、综合性全面提升,降低建筑结构裂缝发生的概率。

(三)防止地基不均匀沉降的措施

在预防地基不均匀沉降问题时,应在结构设计前对地质进行勘探,结合勘探数据合理设计建筑结构。对于地质结构复杂,在地基开挖工作完成后对基础薄弱层进行加固。其次,地基结构应与上层建筑精密关联,保证地基结构的合理性,为上层建筑结构强度和刚性提供保障。最后,地基结构应分成几部分进行施工,以应对地面自由沉降的活动,有效防止结构裂缝的产生,严格按照相关规定和要求确定沉降间隙宽度,保证自由沉降活动的科学合理性。此外,在建筑结构的门槛位置,应设计浇筑钢筋混凝土梁柱,避免建筑主干梁柱变形导致的垂直裂缝的形成。

结束语:

综上所述,建设结构设计将直接影响建筑工程整体的安全性和稳定性,而结构裂缝是影响结构稳定的主要问题,通过对裂缝产生的因素进行分析,在结构设计中应提前采取处理对策,有效防止建筑结构应温度差应力变化、施工工艺影响、地基不均匀沉降等问题产生的结构裂缝。提高建筑结构整体的强度和刚性,从而保障人们在建筑中的生活、生产的安全。

参考文献:

  1. 王渊. 探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策[J]. 建材与装饰, 2016, 000(008):97-98.

  2. 李飞. 探讨建筑结构设计出现裂缝的原因及对策[J]. 工程技术(引文版):00242-00243.

  3. 韩丽丽. 建筑结构设计出现裂缝的原因及对策解析[J]. 中国新技术新产品, 2018, 000(013):101-102.