房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的原因及对策探讨

黄嘉佳

重庆大恒工程设计有限公司 400023

摘要: 随着房建工程施工技术水平的提高,现浇混凝土结构已经成为房建工程中普遍应用的构件类型,其凭借结构强度高、耐用性强等优势而得到建筑行业的应用与认可。但是,现浇混凝土裂缝问题始终都是困扰施工单位的常见问题,因此,除了在施工过程中做好技术与材料应用质量的把控...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:随着房建工程施工技术水平的提高,现浇混凝土结构已经成为房建工程中普遍应用的构件类型,其凭借结构强度高、耐用性强等优势而得到建筑行业的应用与认可。但是,现浇混凝土裂缝问题始终都是困扰施工单位的常见问题,因此,除了在施工过程中做好技术与材料应用质量的把控外,通过结构设计的完善以加强对裂缝问题的防控也至关重要。本文首先简述了房建工程现浇混凝土结构裂缝类型,随即分析了房建工程结构设计中现浇混凝土裂缝的原因,最后针对控制混凝土裂缝的设计对策展开研究,借此推进我房建工程行业的长效发展。

关键词:房屋建筑工程;现浇混凝土结构;裂缝;类型;原因;对策

引言:

在房屋建筑结构中,现浇混凝土裂缝是一种常见的质量通病,结构裂缝形成后会逐步发展,加剧对工程整体结构稳定性与使用安全的影响,严重情况下还可能引发结构坍塌事故。为充分保证房建工程现浇混凝土结构的实际质量,避免裂缝问题及风险的滋生,应从设计环节开始做好裂缝的科学防控,避免因设计不当而诱发混凝土裂缝问题,为后续施工作业强化质量保障。

1. 房建工程现浇混凝土裂缝类型

1.1应力裂缝

应力裂缝就是指混凝土结构在应力作用下形成的裂缝。在房建工程中,施工环境及温度均可对混凝土结构承受的应力产生影响,混凝土构件浇筑后材料中的水分会逐步流失,而构件会产生相应的收缩现象,一旦收缩程度超过构件使用标准,则会形成裂缝。

1.2结构裂缝

房建结构中不同部分的受力水平也存在一定差异,受力薄弱部位容易产生裂缝问题,特别是现浇楼板区域出现结构裂缝的风险较高,该类裂缝的形成不但会是该部分结构的强度指数降低,还会使工程中部分结构体系应力过于集中,产生斜向裂缝、板面裂缝等问题。

1.3 塑性裂缝

在房建工程现浇混凝土结构中增设大量钢筋结构、混凝土结构所需的骨料后,构件在水平与垂直方向的收缩量会出现一定变化,在这种收缩量的变化速度产生明显差异后容易产生构件裂缝,也就是塑性裂缝。

2. 房建工程结构设计中现浇混凝土裂缝的原因

2.1基础结构设计不合理

在房建结构设计中,一旦地基结构各项参数的设定不合理则可能诱发不均匀沉降问题,继而使结构中楼板处的现浇混凝土构件出现裂缝,随着裂缝的发展还可能诱发墙体裂缝[1]。在设计中如若忽略了裂缝的风险因素而仅考虑构件规格与结构承载力需求等,则会使结构最大裂缝宽度的计算结果产生较大的偏差,增加裂缝风险。

2.2钢筋配置设计不合理

部分设计人员在房建工程设计中对于裂缝成因的综合考虑不到位,设计中的配筋设定数量不足、方案中对于钢筋规格的选择不合理、钢筋材料设置距离过大,这些都可能诱发裂缝问题。

2.3现浇混凝土结构设计不科学

一些设计人员针对温度因素对构件的具体影响分析不全面,使现浇混凝土构件在内外温差的影响下产生较大的应力变化,使混凝土构件产生裂缝。另外,设计中混凝土结构标号过小或过大均会直接影响其他各项参数设置的合理性,继而诱发裂缝问题。

3.房建结构设计中现浇混凝土裂缝的防控对策

3.1完善各项基础设计

在对工程平面进行设计时,如若平面内有凹口,则需在凹口处设置拉梁,同时在地基工程上方的楼板衔接区域设计足够数量的配筋,通过配筋材料和地基结构的贯通强化建筑整体的应力水平,取得裂缝的防控效果[2]。同时,在设计中严格把握工程基础结构的尺寸信息,一旦长度参数超过标准数值,则需根据现浇混凝土结构特点增设后浇带,精准计算其间距,用该结构分离房屋建筑基础结构,并连续配置钢筋构件,保证钢筋设置数量充足,防止构件裂缝的形成。另外,设计中对结构最大裂缝宽度进行计算时需综合考虑结构荷载能力及应力条件,保证设计参数的科学合理。

3.2优化配筋率设计

首先,设计人员需结合房建工程具体使用功能要求确认其中混凝土构件的耐久性标准,以此为基础对构件的应力分布效果进行科学设计,随即排查应力过于集中的区域,增设适量的钢筋材料。其次,针对工程中存在强约束的构件,需在设计中做好变形空间的预留,以构件伸缩量以及配筋量的适当改变与避免裂缝的形成。再次,在对楼板及梁体等关键结构进行设计时,需严格按照《混凝土结构设计规范》等相关规定对配筋率进行控制,并在设计方案中明确钢筋材料直径等参数要求,而在楼板设计中需注意适当减小钢筋材料设置间距,避免构件在投入使用后产生裂缝。第四,在设计房建工程屋面结构时,对于一些无负弯矩钢筋结构可通过双层双向配筋的设计思路防止板面结构收缩量受到双向约束,防止贯穿裂缝的形成。

3.3着重分析环境因素的影响

施工环境是诱发现浇混凝土裂缝的重要因素,因此,在设计中需重点分析环境因素的具体影响,并采取针对性设计方法加强裂缝的防控。若项目确定在温度较高的夏季施工,那么设计中应注明完成混凝土浇筑后定时散水湿润构件表面,防止蜂窝、裂缝等问题的滋生;而在低温的冬季,则需在设计中注明做好现浇混凝土构件的保温处理要求,通过铺设草帘等方式避免裂缝及收缩变形问题的滋生。另一方面,在设计中结合环境情况对常规混凝土配比进行科学、灵活的调整,如:工期定在雨季则可在混合料中增加适量防水剂,强化构件的防水性与抗渗性,而工期若定在高温季节,则可在设计中的混合料配制环节增加适量的缓凝剂,借此对构件的凝结时间适当延长,达到裂缝的防控效用[3]。此外,在设计中还需分析自然灾害因素对现浇混凝土结构可能产生的影响,预先做好工程所在地的自然条件、各种自然灾害发生规律等信息的了解,并在设计中做好科学防范,如强化结构强度以提高工程抵御台风的能力、增设防水材料以提高工程防暴雨能力等,借此达到现浇混凝土构件裂缝问题的防控效用。

3.4优化现浇混凝土结构设计

在房建工程设计中,现浇混凝土结构的设计内容具有一定的复杂性,一旦任何环节设计不合理都会增加裂缝风险,因此,设计人员务必严控现浇混凝土结构设计质量。一方面,应科学设定混凝土材料等级,例如,在现浇板的设计中,如果部分结构平面尺寸较大,则在设计中明确标注混凝土材料强度等级需低于C30 ,且现浇混凝土梁结构、板结构的强度等级应该保持一致[4]。若剪力墙结构、柱结构的混凝土强度等级较高,那么在设计中则需保证工程主要构件的混凝土材料等级和墙体与柱体混凝土结构的混凝土材料强度等级一致。另一方面,现浇钢筋混凝土结构会在冻融循环开裂、碱-骨料反应等因素的影响下出现裂缝,房建工程周围环境中的Cl-、SO42-会使钢筋锈蚀、混凝土结构力学性能受损。因此,在设计现浇混凝土结构时,还应提高混凝土结构的防护性能,从而减少裂缝的产生。设计人员可通过在现浇混凝土结构外设置隔离层的方式改变现浇混凝土外部结构的密实性,降低裂缝风险。

4.结语

    针对房建工程结构中现浇混凝土构件的裂缝问题,设计人员在工程施工方案的设计中一定加强对各种裂缝影响因素的综合分析,并在设计阶段做好裂缝的全面防控,降低现浇混凝土构件的裂缝风险,强化工程施工质量与施工安全保障,从而为施工单位提供更加科学、可靠的施工方案,促进房建工程建设工作的高质量进行。

参考文献:

[1]方兆平.房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策分析[J].居业,2024(03):100-102.

[2]龙登浩.房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的原因及对策研究[J].中国建筑金属结构,2023,22(06):120-122.

[3]王敏.房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制对策探析[J].工程建设与设计,2023(02):31-33.

[4]毕大博.房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制[J].建筑技术开发,2021,48(13):3-4.



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