论工业建筑结构设计选型及混凝土裂缝处理

费洋

摘 要：工业建筑中出现的裂缝问题对结构具有的安全性能及其耐久性都会在某种程度上产生不利影响，对此笔者依据自身多年经验对工业建筑结构选型及其裂缝存在的联系进行了研究，并提出了相应的解决措施，旨在可以进一步促使工业建筑的不断进步，提供给相关人士，供以借鉴。

关键词：工业建筑；结构设计；裂缝处理

通常情况下，不管是对于工业建筑来说，还是就民用建筑而言大部分的问题都来源于结构裂缝。随着当前我国经济水平的日益发展下，建筑结构有着较大的跨度，促使高度可以更高的方向前进，这些存在的因素都会面临着更严峻的挑战，进而致使结构出现裂缝的情况频繁发生。就工业建筑而言，裂缝控制在实际开展施工及其后期维护方面成为了关键所在。由于裂缝的产生，这样会对工程整体水平带来不利影响，同时也对工厂在具体安全性中带来安全的隐患。这样就要求相关人员需要对每一个流程做好科学的控制，只有这样才能够确保工程的整体水平。

1 工业建筑结构设计选型分析

通常情况下，工业建筑结构设计选型涵盖了较多的因素，比如结构跨度、相关横截面积等，所以相关设计人员需要依据建筑的具体功能，无论是在结构参数还是在外荷载大小的状况下在某种程度上对结构的受力系统做好科学的选择，例如选择框架结构、桁架结构等。当结构提系统进行确定以后，相关人员需要对相关方案来对结构梁、柱等位置做好科学的确定，与此同时需要对截面尺寸及其混凝土的各项等级做好科学的计算。就高度比较大的工业建筑而言，应当最大程度使用预应力混凝土当作相应的梁结构，并且对于棚架、棚盖等相关材料最大程度选择质量不重的材料，这样做的目的是减少对衡量竖向的荷载情况，进而避免裂缝的出现。

不仅仅如此，相关单位在脚手架选型方面，应根据梁身跨度设置满堂架，并且在混凝土达到设计强度的百分之八十之后方可拆除脚手架。裂缝控制应提前进行预防，无论施工单位还是设计单位都应对裂缝控制进行严格把关，在工程造价允许的情况下，应尽量提高混凝土等级及受力主筋的等级。设计单位在设计时，应主要以结构的强度对裂缝进行控制，提高结构受拉面的钢筋配筋量，让结构的受弯强度变大。如果结构的自身重量较大或其他原因无法避免裂缝的产生时，应在结构设置伸缩缝或施工缝，允许结构发生一定的变形，降低结构内部应力对结构的损坏。前期设计包括结构概念设计及功能设计，是指在建筑结构施工之前对结构的整体功能与外表概念进行设计与规划，具体到结构上就是结构的尺寸、材料以及强度设计。结构的功能设计是结构设计的先导，只有概念设计满足了功能需要，才能保证工业建筑的存在意义。因此，在结构设计时，应对结构的服务年限、结构的人文环境、结构的地理位置等等进行综合考虑，并结合结构的力学特性设计出功能最大化、概念最创新的建筑。另外，在结构设计时，应采用数值模拟软件对结构的可靠度进行分析。根据结构的设计荷载对结构的应力分布规律进行分析，描绘出结构的水平及竖向位移变化规律，然后根据数据对结构可能产生的裂缝进行计算，得出最大裂缝出现的位置以及尺寸。

相关人员在对工业建筑进行设计的过程中，需要符合极限承载力及其相关需要，而对于混凝土结构设计来说，无论是裂缝宽度还是环境等方面存在着息息相关的联系。就等级不高的混凝土而言，在杆件内力满足相关需要30%的情况下，很容易出现裂缝的情况，而且允许误差控制在为0.05mm～0.1mm的范围内，这种裂缝宽度会在某种程度上对荷载承载能力带来较大的影响。

2 工业建筑结构强度及裂缝分析

工业建筑结构裂缝出现的原因大致可分为三种：第一种，结构强度不够时，在外部荷载作用下产生裂缝；第二种，结构温度引起的内力过大造成的应力集中，造成裂缝发生；第三种，结构在地震震动下产生裂缝。对于第一种情况来说，应提高结构材料强度，对钢筋选型、混凝土等级选型重新进行计算，根据结构横截面受拉。受压公式计算出斜裂缝可能出现的位置以及尺寸。同时，在计算外荷载时，应对外荷载的计算选取一个放大系数，系数通常选择为1.3、1.5等等，避免荷载在特殊情况下变大而导致结构产生意外裂缝。对于第二种，混凝土在浇筑时，应根据天气温度判断施工时间，若外界温度超过30度时，不宜浇筑混凝土。因为，温度过高，浇筑混凝土过程中，产生的温度不能很好地释放，导致混凝土产生膨胀，从而产生空隙，影响混凝土结构的成品质量。对于第三种情况，应根据地勘资料，增大荷载取值系数。在地震频繁的地区，应按照抗震设防等级确定荷载取值。为了增加结构的强度和稳定性，可以在不改变结构形式的情况下进行加固，例如在结构梁设置輔助立柱、在横梁上部假设钢桁架等等。另外，在结构出现裂缝时，可以在裂缝位置设置固定脚手架对其重新浇筑混凝土。

3 混凝土材料控制

通常情况下，混凝土出现色水热化情况会在实际浇筑的时候释放出较多的热量产生一定的影响，当水热化系数在不低的情况下，那么浇筑得到的构件性能处于不稳定的状态。倘若水泥有着较高的收缩性，那么就会慢慢发生裂缝的情况，并对钢筋产生的预应力带来不利影响。不仅仅如此，为了减少混凝土里面具有的氯离子对钢筋带来不利影响，相关人员需要对混凝土里面含有的氯离子含量加以控制。相关人员在对钢筋进行配置的过程中，需要依据具体规范实施，并符合相关等级需要。对于受力状态不同的构件来说，相关人员需要对结构里面的构造筋位置进行调节，最大程度促使钢筋能够承受拉应力，减少裂缝产生的概率。当裂缝产生的情况下，就需要对表面裂缝做好适当的涂抹。进行涂抹的目的是对于裂缝不大的地方较为合适，并且混凝土不能进入到裂缝的深入地方，这样无法对裂缝的控制产生较高的效果。除此之外，混凝土在实际养护的时候需要使用草杉、湿棉布等相关材料，接着再通过洒水的方式对这些材料进行养护，然而在施工现场中经常会在构件上面直接洒水。这种情况无法在构件上面形成相应的水膜，不会有着较好的养护效果。所以，在炎热的气候下，需要在上面采取覆盖遮挡物的方式及其吸水物的手段来对构件做好相应的养护工作。

结束语

通过以上内容的论述，可以得知：工业建筑结构需要依据具体性能才能够确定科学的结构模式，为了减少裂缝的产生，对任何一个构件的实际状况及其变形做好科学的计算，与此同时也确保工程造价具有科学性。本文笔者依据多年经验，提出合理化建议，提供给相关人士，供以借鉴。

参考文献

[1]严旭，范盛颖，周光炳.BIM结构设计模型与计算软件贯通的研究[J].土木建筑工程信息技术，2017（02）.

[2]梅丽娜.浅谈结构设计的几项基本原则[J].黑龙江科技信息，2010（15）.

[3]陈琪，董海芳.结构设计中存在的一些问题[J].科技信息，2006（S1）.

[4]徐家杰，沈少伯.如何写结构设计总说明[J].黑龙江科技信息，2002（12）.

[5]王波.高层建筑结构设计要点技术分析[J].建材与装饰，2017（12）.endprint