建筑工程论文发表结构性裂缝产生原因分析
摘要:建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,本文主要阐述了结构性裂缝产生的原因,并进行了一定的分析,希望可以为相关工作者提供一定的理论参考。
关键词:结构性裂缝,原因,设计,施工,使用
前言
随着城市化进程的加快,城市基础设施的投入建设也日益加大,然而建筑结构产生裂缝却是很普遍的现象。结构性裂缝的产生是有一定原因和规律的,结构性裂缝是由荷载引起的,其裂缝与荷载相对应,是承载力不足的结果,其裂缝形式有各种多样,下文对结构性裂缝产生的主要原因进行了详细的分析与论述。
1设计原因引起的裂缝
1.1计算简图与实际受力不相符引起开裂
在进行房屋结构设计时,必须要先要根据房屋结构的实际受力状态进行抽象和简化,得出初步计算图,然后才能进行计算。然而实际结构各部分之间存在着多种多种的联系,比较复杂,这就需要分析联系的性质,并找出其主要因素,忽略次要细节,得出合理的计算简图,对各种联系进行合理的简化。初搞设计者往往由于选取计算简图的复杂性,造成选取计算简图不当,引起结构事故。
1.2钢筋锚固长度影响产生的裂缝
受拉钢筋必须有足够的锚固长度,否则会产生钢筋滑移裂缝,钢筋得不到充分利用。
1.3计算错误,构造不当引起的变形开裂
在钢筋混凝土构件配筋计算中,其截面的主要尺寸及钢筋数量由计算决定,其包括强度计算,变形计算、抗裂度计算、裂缝宽度计算等。但在这种计算中是作了许多假定的,这些假定或多或少与实际有出入。另一方面结构计算中尚未考虑许多细节问题。此外,还要照顾到施工的方便和可能。这些未详尽考虑的因素均在构造要求中来体现和弥补,并在设计规范和施工规范中作出明确规定,设计和施工应予以遵守。但是,由于一些人员对构造要求不熟悉或不重视,因而引起质量事故和裂缝。
1.4结构次应力引起的裂缝
进行房屋结构设计时,首先根据结构实际受力状态进行抽象和简化,同时考虑计算上方便,往往略去次要的细节,得到计算简图进行结构计算。这时房屋结构的实际工作状态与计算模型有一定出入,当设计时没有进一步考虑其影响,即只考虑结构的主要应力,不计算次应力,因而导致结构产生裂缝。
1.5构件刚度不足引起开裂
钢筋混凝土构件的变形与裂缝有着一定的关系,结构过大的变形,可产生对应的裂缝,过大的裂缝又可扩大结构的变形。设计时应满足构件的刚度要求。影响结构变形得主要因素有:断面尺寸、跨度、荷载、支座的型式,此外,混凝土质量和配筋量也有一定的影响。其中截面高度影响最大,所以首先应确定出合适的截面高度,以便满足刚度要求。
1.6平板结构开裂
平板结构是现浇无梁楼盖中的板,这种平板结构容易在板面出现冲剪、扭转应力裂缝,特别是当柱距较大、柱边板开孔、构造不当时。
1.7设计未考虑施工方法引起的裂缝
设计计算时应考虑施工时结构的受力情况,否则施工过程中结构可能产生损坏。
2 施工原因引起的裂缝
2.1原材料质量不合格引起的裂缝
随着建筑质量不断发展,建筑材料品种的日益繁多,对其要求愈来愈高,建筑材料的性能不但与原材料、生产方式等有关,而且在施工过程中,甚至在运输、储存过程中,它的性质都在或多或少、或快或慢、或隐或现地不断起变化。为了保证工程质量,必须正确选择和使用,否则会引起结构裂缝。例如:水泥体积安定性不合格,混凝土在硬化过程中体积增大2倍以上,引起混凝土发生龟裂,使用减水剂不当,会引起混凝土结构开花形裂缝。
2.2钢筋配置位置不当引起的裂缝
在钢筋混凝土结构中,钢筋位置是否正确,直接关系到结构的强度、刚度和裂缝的宽度,如梁的钢筋位置不正确,偏向中和轴时,就将显著减少梁的有效高度。这不但使构件的承载力降低,变形增加,而且会大大增加裂缝的宽度,严重的还会使梁、板有折断的危险。
2.3施工工艺
2.3.1水分蒸发、水泥结石的混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。
2.3.2混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后砼的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇捣、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
2.3.3模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染、砼保证层太小或太大,浇筑中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝,施工控制不严,超载堆荷,也可能导致出现裂缝。
2.3.4混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切,混凝土尚处于未完全硬化状态时,如干燥过快,则产生收缩裂缝,通常发生在表面上,裂缝不规则,宽度小,另外水泥在水化及硬化过程中,散发大量热量,使砼内外部产生温差,超过一定值时,因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。
2.3.5在极端的天气条件下施工,也会造成混凝土结构的开裂。
3 地基沉降差异引起的裂缝
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