建筑工程钢筋混凝土结构设计中的裂缝防治措施郭连涛

建筑工程钢筋混凝土结构设计中的裂缝防治措施郭连涛

关键词:建筑工程;钢筋混凝土;构设计;裂缝问题;防治措施

在当前的建筑工程施工当中,对于钢筋混凝土的使用越来越频繁,钢筋混凝土也是土木建筑工程中重要的材料之一,具有价格合理、施工简单等特点,但是在使用钢筋混凝土的过程中,还会存在很多的问题,导致钢筋混凝土出现裂缝。因此也需要对裂缝进行及时的修补。本文就建筑工程当中钢筋混凝土出现裂缝的原因以及修补的方式进行分析与研究。

1建筑工程钢筋混凝土结构裂缝的成因

1.1温度变化因素

就目前的情况来看,环境温度方面以及混凝土表面的问题都会直接影响到混凝土质量,引发裂缝,温度差别太大就会使得混凝土外部和内部出现了热胀冷缩的情况,引发表面的张拉力受到影响,当这部分到达一定程度的时候,就会出现裂缝。

1.2建筑材料原因

如今钢筋混凝土结构中会使用水泥,该方面问题存在很大的安全问题。钢筋混凝土浇筑的强度超过了规定的范围后,就会出现一些小的裂缝。如果混凝土所使用的水泥有发生蒸发的情况,就很容易使得水泥板的内外部存在很大温差,从而也就直接引发了裂缝。不仅如此,混凝土结构的含量或者配合比方面出现问题也会引发裂缝,对此需要引起重视。因为钢筋混凝土结构是一种硬性材料,如果长期的裸露在外面,受到空气的影响会直接产生收缩裂缝。钢筋混凝土结构在进行施工的时候没有严格的按照要求进行配合比控制,或者是受到了外加剂的影响,从而就引发了裂缝的产生。

1.3设计原因

在对钢筋混凝土的设计环节中,许多的设计方案一味地追求钢筋混凝土结构的强度等级,但是忽视了实际的建筑情况,在结构上选择了并不合适的钢筋混凝土强度等级。想当然地将提升钢筋混凝土强度等级与提高建筑工程安全度画上了等号,认为选择高等级的钢筋混凝土强度只有好处没有坏处。在一些建筑工程当中,为了能够便于施工,经常会直接地选择强度较高的钢筋混凝土进行施工,但这样的使用材料,会使得施工使用的水泥标号提高,也增加了水泥的使用量,进而水的用量也增加了,导致粗骨料和细骨料偏小,而砂石率偏大,这些问题都会造成混凝土的收缩以及水化热增加,使得混凝土的坍塌的可能性提升。同时在设计的过程中,一旦水泥的等级和种类选择失误,就会导致在配料的过程中,水胶比例变大,在单一方的水泥使用量提高,水泥砂浆的体积变大,造成钢筋混凝土的收缩性提高,增加了钢筋混凝土出现裂缝的可能性。

1.4施工现场维护原因

在钢筋混凝土施工的过程中,会由于混凝土的模板在设计和操作上出现失误,例如在操作中出现漏浆、漏水、模板的支撑能力不足、钢筋混凝土的地基出现沉降、拆版时间过早、受到人为踩踏以及在施工的过程中施加的过多的负荷等原因,都有可能造成钢筋混凝土出现裂缝。同时在施工的过程中,由于钢筋的外表面受到了腐蚀、混凝土的外层设计太小、在建浇筑的过程中由于混凝土砂浆对钢筋造成冲撞导致钢筋发生位移进而使钢筋混凝土出现裂缝,在工程中由于施工的管理不严格,出现过载堆荷也会造成钢筋混凝土出现裂缝。当进行混凝土的浇筑时,如果出现钢筋位置不当或者振捣的过程过快等也会影响到混凝土的均匀程度以及密实度,造成钢筋混凝土产生裂缝。

2建筑工程中钢筋混凝土裂缝的危害

常见钢筋混凝土结构裂缝的危害主要体现:(1)影响钢筋混凝土结构的承载能力。(2)引起钢筋锈蚀,使保护层崩落。(3)影响钢筋混凝土结构的正常使用。(4)降低结构刚度,影响建筑物的整体性(5)影响钢筋混凝土结构的耐久性能和使用寿。(6)裂缝大的可能使结构或构件彻底报废、造成工程返工、材料浪费、延迟工期以及较大的经济损失。

3建筑工程钢筋混凝土结构设计中裂缝的防治措施

裂缝的产生有可能导致构件内部钢筋的锈蚀,影响使用耐久性和安全性。而结构设计作为工程的重要环节,在设计的过程中就应该注意对裂缝的控制。

3.1设计时考虑周全

设计时充分考虑偶然作用和非设计工况所引起的效应,并在相关部分采取合理的控制裂缝的构造措施。例如:按简支设计的时候,实际上端部仍然受到一定的嵌固约束;按自由端考虑,但在荷载较大使构件发生位移,变形加大后,可能起到约束作用的部分;平面凹凸、立面刚度变化突变的部位,容易引起应力集中的部位;房屋两端的阳角处以及山墙处的楼板,屋面板;现浇结构中与周围梁柱整体浇筑的楼板;大体积混凝土等等。

3.2裂缝验算

混凝土结构应该按照《混凝土结构设计规范》(GB5001-2002)的规定,根据荷载效应来进行裂缝宽度的验算,对于不符合的应该及时调整。在设计时就应重视裂缝问题,构件设计时,不能仅考虑强度问题,在没有确切把握的情况下,对所有的梁板均应进行裂缝宽度验算,尤其是当梁配筋率小于1%的时候,更应该引起重视。

3.3分割措施

对于较长的建筑结构,在设计时可以考虑采取分割措施将建筑物分成若干的结构单元。这样就能减小结构构件内部各种作用(例如温差,混凝土收缩,基础不均匀沉降等)产生的拉应力。并且对于处于不利条件下(抗震不利地段,软弱地基上)的建筑物更应严格按设计规范要求合理布局结构单元。合理设置后浇带,可以适当的增大伸缩缝的间距,但是后浇带仍不能代替伸缩缝,在建筑物过长时,仍然需要按规范要求设置伸缩缝。后浇带内的钢筋一般情况下不截断,但是如果是为解决高层建筑与其裙房之间的沉降而设置的后浇带,内部的钢筋宜截断并采用搭接连接方式,待相邻两侧结构满足了设计允许沉降差异后,方可进行浇筑。

3.4配筋时对钢筋的选择

根据《混凝土结构设计规范》可以看出,钢筋面积与裂缝宽度的关系,因此在其他条件不变的情况下,酌情选用细直径钢筋对于裂缝控制是有利的,也是控制裂缝宽度的很实用的方法之一。因为在外部条件和配筋总面积一定的情况下,钢筋直径越细,排列就越密,与混凝土的粘结力就越好,混凝土产生的裂缝越分散,使较宽深的单条裂缝分散成多条细浅的裂缝,对于结构是有利的。但是由于这样会增加施工难度,且在截面过小时,由于钢筋间距的减小,不利于混凝土的浇筑,因此应根据实际情况选用。在条件允许的情况下,尽可能的选用螺纹钢筋,因为其和混凝土的粘接力更大,可以有效地控制裂缝的生成和宽度。

3.5改善混凝土性能

在条件允许的情况下,改善混凝土的自身性能。在混凝土中渗入UEA、HEA等微膨胀剂,钢纤维等抗裂剂,可以有效地防止混凝土构件的开裂。

4结束语

综上所述,在建筑工程中,钢筋混凝土重要组成部分,更是必不可少的工程结构,针对其常见的裂缝问题,应当采取具有针对性的防治技术加以处理,通过事先预防和事后修补,对裂缝进行治理加固,从而确保混凝土结构质量。

参考文献:

[1]王郁红.现浇钢筋混凝土构件裂缝的产生原因及控制措施[J].安徽建筑.2011

[2]秦学志.大体积混凝土施工控制措施初探[J].安徽建筑.2010

[3]李丽娟.浅析钢筋混凝土结构裂缝的结构设计控制原理[J].工程科学.2012

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