房屋建筑结构设计中的现浇混凝土裂缝控制策略

2020-12-08 02:15姜正良
砖瓦世界·下半月 2020年11期
关键词:现浇混凝土结构设计裂缝

姜正良

摘 要:现浇混凝土物美价廉,被广泛应用于房屋建筑中。现浇混凝土本身的处理工艺有着一定的要求,如果处理不当很容易导致混凝土裂缝出现,进而对房屋建筑结构的安全性产生直接影响。为了保证房屋建筑结构的质量,需要加强对现浇混凝土质量的控制,避免裂缝产生。基于此,本文先分析混凝土施工中裂缝产生的原因,并简单探讨如何对房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝进行控制,为房屋建筑结构设计的质量奠定良好基础。

关键词:房屋建筑;结构设计;现浇混凝土;裂缝;控制

现浇混凝土施工是在施工现场完成并投入到使用中的,其对房屋建筑结构的稳定性和安全性有着直接的影响。在实际情况中,很多原因都会对现浇混凝土产生直接影响。因此,有必要加强对现浇混凝土裂缝的控制,为房屋建筑结构的质量提供有效保障。

1 现浇混凝土裂缝的种类及产生的原因

1.1 现浇混凝土裂缝的种类

在房屋建筑结构设计的过程中,设计人员需要明确现浇混凝土裂缝的种类有哪些,如:当混凝土骨料搅拌不均匀、表面水分散失过快的时候,会产生收缩裂缝。梁柱本身承担着一定的建筑荷载,受到竖向以及水平方向荷载的影响,混凝土会产生小裂缝,称之为荷载裂缝。当混凝土凝结硬化的过程中,内外温差较大的情况下会导致混凝土产生温度裂缝。

1.2 裂缝产生的原因

在实际情况中,现浇混凝土裂缝产生的原因主要包括以下几方面:第一,水灰比的控制。水灰比过大或是过小都容易导致混凝土出现裂缝,同时还会导致水泥的用量过多,在凝固的死后会产生更深层的裂缝。第二,施工速度过快。如果单纯地为了赶工期而使得施工速度过快,那么就会出现诸如混凝土搅拌不充分、材料投放比例不合理等情况,为现浇混凝土施工的质量埋下了安全隐患。第三,现浇混凝土凝结硬化需要一个长时间的过程,当浇筑工作完成后,需要对其进行适当养护才能够有效避免裂缝的情况产生。但是在实际情况中,模板支撑刚度不够、拆模过早、过度干燥等情况,都会导致混凝土产生裂缝。如果温度和湿度的条件不够,那么也会导致混凝土产生裂缝。

2 房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝控制措施

基于房屋建筑结构设计中现浇混凝土裂缝产生的原因,需要采取相应的措施来加以控制。在实际情况中,可以通过以下方式来控制裂缝的产生:

.1 加强预应力混凝土结构的使用

预应力混凝土主要是指在构件使用之前先为其施加一个应力,在后续受力的过程中能够抵消受拉区构件所承受的力,借助混凝土自身的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足,限制混凝土的过度拉伸,延缓甚至是避免混凝土产生裂缝。对于现浇混凝土来说,可以使用支架法、移动模架法、悬臂浇筑法等方法来进行施工。与钢筋混凝土相比较,预应力混凝土具有较多优点,比如:由于采取了高强度的刚才和混凝土,预应力混凝土构件具有较强的抗裂缝能力、抗渗漏性能,刚度较大,强度较高,同时也可以达到节约材料的目的,在防止开裂、减少挠度等方面都十分有效。需要注意的是,在使用该方法的时候,设计人员需要对专门设备进行合理设计,包括其数量、性能参数等,如张拉设备、灌浆机械、生产台座等,保证经济效益与质量效益齐头并进。

2.2 加强配筋设计

合理的配筋设计能够有效降低混凝土裂缝的发生几率。设计人员可以根据《混凝土结构设计规范》中的相关内容来设计配筋率。在实际情况中,房屋建筑不同部位的建筑构件,其配筋率也有着而一定的差别,可以考虑从板、梁、后浇带等方面展开设计。比如:在对板进行配筋设计的过程中,需要严格把控配筋数量;在梁侧受拉钢筋配置设计中,需要适当增设圈梁,并在特殊位置适当增加双向钢筋网。当两侧的混凝土收缩完成之后再进行后浇带的设计能够在很大程度上避免混凝土裂缝的情况产生。根据实际需求在混凝土中加入外加剂能够显著提升混凝土内部的密实程度,降低裂缝产生的几率。在配筋设计的过程中,需要遵循“抗放结合”的基本原则,当裂缝出现的时候,可以考虑增加受拉钢筋来对裂缝进行有效控制,或是直接采用沉降缝、伸缩缝、滑动层等方式来对裂缝进行有效控制。

2.3 合理设计混凝土材料

裂缝产生的原因是多样化的,所以在选择混凝土材料的过程中也需要综合多种因素来选择合适的材料,主要考虑到混凝土自身的强度、混凝土浇筑构件的厚度等。设计人员在设计的过程中,需要根据不同的强度等级需求,合理计算各项参数,如:跨度、梁板厚度等并保证混凝土本身的水灰比、原材料等满足实际需求。同时,为了避免混凝土表面温度差异引起裂缝,可以在顶板位置、墙体位置等处设置一定的隔热层,避免温差造成裂缝。在顶层楼板之间设置通风通道、保温隔热层,如架空隔热板,这样可以有效控制房屋建筑表面对热量的吸收程度,进而对混凝土所处的温度进行合理控制。

2.4 加强支模和浇筑的控制

在混凝土支模的过程中,如果采用现场预制混凝土构件模板来进行支模,常用的支模法主要有分节脱模法、构件重叠支模法等。为了保证模具的刚度满足实际需求,在设计的过程中需要提前设计好底模和支架所能够承受的荷载,在没有达到拆模强度的时候不可以减少模板的支架。在混凝土现场浇筑的过程中,设计人员需要根据房屋建筑的实际情况来编制现场浇筑方案,制定科学的浇筑顺序和方向,如清理--搅拌--振捣--浇筑--养护的工艺流程。在整个浇筑的过程中,需要注重水灰比、骨料和外加剂的用量,尽量采用低水灰比来降低混凝土的收缩,同时避免水化热防止混凝土内部产生小裂缝。当浇筑完成后,还需要重视后续的保养工作,保证混凝土表面湿润,使其处在温度与湿度良好的条件下,避免裂缝产生。

2.5 大体积混凝土裂缝控制

在房屋建筑结构设计中,大体积混凝土的使用市教委常见的,其特点是结构较为稳定和敦实,对提升建筑安全性有着重要的作用,但同时大体积混凝土对施工的要求也是较高的。通常情况下大体积混凝土裂缝由混凝土收缩、温度等引起,所以,在大体积混凝土裂缝控制的过程中,需要见谅减少混凝土的水化热,可以利用粉煤灰来代替少部分水泥,以有效降低水化热,同时也能够节能水泥的用量。采用分层、分段的方法进行澆筑,保证振捣密实来降低水化热,延缓或是避免裂缝的产生。

3 结语

综上所述,在房屋建筑结构设计的过程中,现浇混凝土裂缝的产生是一项非常重要的问题。为了避免裂缝对建筑结构整体安全性和稳定性产生较大的负面影响,需要采取适当的措施加强对裂缝的控制,特别是对施工工艺、温度以及湿度等方面的控制,能够有效避免混凝土裂缝的产生。

参考文献:

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