钢筋混凝土范文10篇

时间:2023-04-10 13:25:39

钢筋混凝土

钢筋混凝土范文篇1

【关键词】钢筋混凝土;建筑结构;加固技术

建筑施工损失的绝大部分都是由于钢筋混凝土建筑结构加固技术实施质量低下造成的,因此,在钢筋混凝土建筑结构施工中,施工技术人员应该着重注意建筑结构施工中的加固技术应用,在钢筋混凝土建筑结构加固技术被广泛应用,在进行钢筋混凝土建筑结构加固技术应用和实践时,需要施工技术人员注意的问题有很多,笔者就从钢筋混凝土建筑结构加固技术应用进行分析,浅谈钢筋混凝土建筑结构加固。

1增大截面加固技术

对钢筋混凝土结构而言,增大截面法是通过采用同种材料(钢筋混凝土)来增大原混凝土结构截面面积,从而达到提高结构承载能力的目的。当梁、柱构件抗力不够时,常采用增大截面法,其优点如下:

1.1施工技术成熟,便于施工。

1.2质量好,可靠性强。

1.3提高抗力及构件刚度的幅度大,尤其对柱增加稳定性较大。

增大截面、增加刚度,首先要考虑分析整体结构,不能仅为局部加大而加大,这样会引起整体结构的局部薄弱层发生重大事故。此外,加大截面法还有一些不利因素,使用时要予以考虑。一是因构件质量和刚度变化较大,结构固有频率会发生变化,因此,应避免使结构加固后的固有频率进入地震或风震的共振区域,造成新形式的破坏。二是现场湿作业工作量大,养护时间较长,对生产和生活有一定的影响。三是构件的截面增大后对结构的外观以及房

屋或桥梁净空也有一定的影响。增大截面加固法主要使用于梁、板、柱、墙等一般结构。

2预应力加固技术

预应力加固法是一种采用外加预应力钢拉杆(分水平拉杆和组合式拉杆)或型钢撑杆对结构进行加固的方法。通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力,影响并改变原结构应力分布,并降低结构原有应力水平,致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的消除。因此,后加部分与原结构能较好地共同工作,结构的总体承载能力可显著提高。预应力加固法具有加固、卸载和改变结构应力分布的三重效果,适用于大跨度结构加固,以及采用其他方法无法加固或加固效果很不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固。预应力加固法的主要优点如下:

2.1体外配筋张拉预应力可以起到增加主筋、提高正截面及斜截面的强度,同时也提高了刚度,有效地改善了使用性能且效果好。

2.2预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象,使后加杆件有效地工作。

2.3预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩,减小原构件的挠度,缩小原构件的裂缝宽度甚至使原裂缝完全闭合。

因此,预应力加固法是一种加固效果好而且费用低的加固方法,具有广阔的应用前景。该方法的缺点是增加了施加预应力的工序和设备。

3增设支点加固技术

增设支点加固法是通过增设支承点来减小结构计算跨度,达到减小结构内力和提高其承载能力的加固方法。该法简单可靠,但对于使用空间有一定影响,适用于梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。

按照增设的支承结构的变形性能,增设支点法可分为刚性支点和弹性支点两种情况。刚性支点法通过支承结构的轴心受压或轴心受拉将荷载直接传给基础或柱子等构件。由于支承结构的轴向变形远远小于被加固结构的挠曲变形,对被加固结构而言,支承结构可简化按不动支点考虑,结构受力较为明确,内力计算大为简化;弹性支点法是通过支承结构的受弯或桁架作用间接地传递荷载的一种加固方法。由于支承结构的变形和被加固结构的变形属同一数量级,支承结构只能按弹性支点考虑,内力分析较为复杂。相对而言,刚性支点加固对结构承载能力提高幅度较大,弹性支点加固对结构使用空间的影响程度较低。

4化学灌浆补强加固技术

化学灌浆补强就是将一定化学材料配制成浆液,用压送设备将其灌入混凝土结构裂缝内,使其扩散、胶凝或固化,达到补强的目的。化学灌浆材料主要有两种:一种是以环氧树脂为主剂配制成的环氧树脂灌浆材料,它具有化学稳定性好、可以室温固化、收缩小、强度高、粘结力强等一系列优点,而且因为环氧树脂灌浆材料的粘结力和内聚力均大于混凝土的内聚力,能有效地修补混凝土的裂缝,恢复结构的整体性,目前是一种较好的补强固结化学灌浆材料,一般用于修补宽度为0.2~0.5mm的裂缝;另一种是以甲基丙烯酸甲酯为主剂配制的甲基丙烯酸酯类灌浆材料。它具有可灌性好的特点,能灌入0.05mm宽的细微裂缝中,一般用来修补缝宽在0.2mm以下的裂缝。

化学灌浆补强法主要用来修补因出现裂缝而影响使用功能的结构,如水池、水塔、水坝等,也可用来修补混凝土梁、板、柱等构件及因钢筋锈蚀而导致结构耐久性降低的构件。

5水泥压浆补强加固技术

水泥压浆补强法是一种用压力设备将水泥浆液压入结构构件的蜂窝、孔洞或裂缝中,充填并固结这些缺陷,以达到补强加固的目的。水泥灌浆具有强度高、材料来源广、价格低,运输、储存方便及灌浆工艺比较简单等优点,至今仍是应用最广泛的灌浆材料。该法的缺点是需要专门的设备,主要用于因地震、温度、沉降等原因引起的砖墙裂缝的修补。

6喷射混凝土补强加固技术

喷射混凝土补强法是一种用混凝土喷射机将混凝土拌和料和水(干喷机)或混凝土湿料(湿喷机)以高速喷射到混凝土结构上,并快速凝固成型的加固方法。喷射混凝土不需要振捣,它借助水泥与骨料之间的连续冲击实现密实化,也不需要支模或只需部分支模,施工方便、速度快、工期短,喷射凝固层与原结构粘结力强,所以在大范围加固工程中具有独特优势;其缺点是需要专门的设备,对混凝土的配合比设计要求较高。这种方法常用于病弱混凝土的局部或全部更换;在梁、板等构件的下面增补混凝土;填补混凝土和砖石结构中的孔洞、缝隙及混凝土墙的麻面。

7钢筋混凝土建筑结构的加固技术

钢筋混凝土建筑钢结构的加固技术主要是对钢结构建筑物进行加固和对混凝土结构、砌体结构等建筑物采用刚才进行加固。建筑结构的加固技术要求根据加固的对象决定采用钢柱的加固、钢梁的加固、钢层架加固、托架加固、吊车系统加固、裂纹的修复和加固、连接和节点的加固等,根据损害范围选择局部加固或者全面加固。

钢筋混凝土范文篇2

关键词:建筑施工;现浇钢筋混凝土楼板;裂缝;原因

新时期下,建筑行业的发展越来越好。但是,在现阶段的建筑工程施工作业开展期间,现浇钢筋混凝土楼板裂缝时常发生,非常容易让住户产生不安的心理,严重的情况下,还会导致渗水问题。因此,在今后的建筑工程施工阶段,应该高度关注,深入剖析裂缝的成因,并科学制定预防对策。

1建筑施工现浇钢筋混凝土楼板裂缝类型及成因分析

结合现阶段建筑施工工程的整体建效果来看,虽然相关人员在施工期间,已经树立了质量意识,并强化了对施工质量的把控,关注程度也越来越高。但是,因为建筑工程耗时较长,囊括了很多的领域和内容,再加上工程规模十分庞大,从而导致在工程项目进行阶段,经常会被诸多因素干扰,进而引发质量问题,其中,现浇钢筋混凝土楼板裂缝最为突出。一般而言,针对这类问题,因为施工环境不同,所以裂缝类型也比较多。如图1为平行于长边及短边的裂缝。通过对该裂缝问题的分析,在楼板中间部位出现颇多,贯穿于整个楼板,宽度在0.5-1.5mm之间。1.1塑性干缩裂缝及成因。针对塑性干缩裂缝,俗称龟裂,在建筑施工现浇钢筋混凝土楼板中较为常见。通常情况下,塑性干缩裂缝的出现,与混凝土配合比设计、钢筋配筋率有着很大关联,该裂缝问题大多会在混凝土结构表面生成,其分布没有任何规律性。同时,裂缝之间不会相互连接,在初凝后极易形成[1]。并且,如果气温相对较高,再加上气候时分干燥,也会出现裂缝。在混凝土浇筑工作结束以后,若表面养护缺乏及时性,表面水分流失的速度机会大大提升,最终产生生较为强烈的收缩。基于这种情况下,混凝土的强度会逐渐降低,直至散失,从而使得混凝土体系收缩剧烈,再加上混凝土对这种收缩有很大反应,进而出现裂缝。在对混凝土搅拌期间,水泥的使用不合理,出现了超出标准的现象,致使水泥的收缩率提升,加剧了混凝土的收缩性。此外,在混凝土浇筑之前,模板湿润度不足,出现了较大的襄和力,也会引发塑性干缩裂缝。1.2自干燥收缩裂缝及成因。在建筑施工中,自干燥收缩裂缝也是比较普遍的问题,对工程整体质量的影响非常大。经分析,该裂缝与塑性干缩裂缝,其属于一种相互连接的裂缝,在走向上,没有规律可循,且具有纵横交错的特点,裂缝的宽度偏细,但却非常深,在混凝土梁、楼板类构件的表面出现几率较大。通常,裂缝子的走向大多会在混凝土结构较短的方向[2]。在整体混凝土结构的截面位置,这种裂缝发生率也会相对较高,具体表现形式为裂缝截面延伸到截面部位,并且会伴随环境温度、湿度而发生改变。在进一步的研究下,自干燥收缩裂缝的形成,与混凝土施工期间的影响和干扰有很大关联。在实际的施工工作进行阶段,因为载力的作用,致使混凝土在振捣完成,体积出现了收缩的情况,水分也严重当丧失。同时,混凝土本身的温度变化比较小,收缩会越来越强。此外,在混凝土内部,约束力变形比较严重,最终形成了拉应力,从而导致混凝土表面开裂,使得构件水分逐渐蒸发,进而导致混凝土体积收缩被地基严重约束,大大增加了裂缝出现几率。1.3温差裂缝及成因。通常情况下,温差裂缝在粱板或长度尺寸较大的结构中比较常见,裂缝成轴线特点,也没有任何的规律性,裂缝的形成多成于短边。一般,若结构面积相对较大,裂缝就会呈现出纵横交错的特征,程度颇深。有时,裂缝也会以贯穿性的形式存在,沿着全长分段发生,尤其是在中间的位置,分布尤为密集,宽度不小于0.5毫米。在建筑施工现浇钢筋混凝土楼板中,该裂缝深度发展与气温有着很大关联[3]。特别是在夏季,裂缝较窄。但在冬季,裂缝则会很宽。温差裂缝的出现,与混凝土整体温度有着紧密关联。如果楼板的厚度大于450毫米,在混凝土浇筑工作结束以后,会释放出大量的水热化。而对于这些热量来说,会大大促进混凝土内部温度的提升,当混凝土表面温度与内部的温度不一致,存在了温差,一旦发生不均匀降温现象,必然会引发降温收缩。因为混凝土内外部的约束力很强,并会逐渐转化成拉应力[4]。在早期,混凝土无论弹性模量,还是抗拉强度,都比较低,从而导致裂缝出现。不同的是,对于该种温差,大多只是在表面的位置很突出,若不在表面,则会被渐渐削弱。故而,温差裂缝只存在于混凝土表面较浅的区域,对面层以下的结构影响不大。1.4不均匀沉降裂缝及成因。通过对不均匀沉降裂缝的深层次分析,出现的形式大多为贯穿性裂缝。这种裂缝在形成以后,对建筑物的影响非常大,会导致建筑的整体形态发生改变。特别是在建筑结构的上部位置,裂缝问题的体现更是尤为明显。在沉降裂缝发生的时候,可以和地面垂直,或者形成30°-45°角。并且,随着结构的不断变形,裂缝也会发生相应的变化。该种裂缝在出现的时候,没有对称性,在薄弱的位置出现的比较密集[5]。裂缝与结构节点的差距很大。此外,对其他的裂缝问题不同,不均匀沉降裂缝受到温度的影响不大。但是,其受建筑自身荷载的干扰却相对大一些,如果沉降大,则裂缝的宽度也随之增大。

2建筑施工现浇钢筋混凝土楼板出现裂缝的预防、处理办法

面对当前现浇钢筋混凝土楼板存在的裂缝问题,为了可以有效解决,全面提升建筑施工的整体质量和水平,在今后的施工工作开展期间,应该加大预防,深入分析裂缝出现的成因,并以此为依据,有针对性的制定裂缝处理方案,保证在全面降低问题出现几率的同时,还可以为建筑工程的稳定发展奠定坚实基础。2.1塑性干缩裂缝的预防和处理。在建筑施工中,由于施工条件以及环境等的不同,所产生的裂缝问题也会存在很大差异。因此,为了可以高效解决各种形式的裂缝问题,应该有针对性的制定预防和解决办法。针对塑性干缩裂缝,在预防和处理上,应该加大防治。第一,塑性干缩裂缝的预防。在对塑性干缩裂缝控制和预防过程中,首先,强化对混凝土水灰比的把控,在对骨料级配期间,选择的石子粒径一定要好。并且,将混凝土的孔隙率和砂率尽量控制在科学的范围内。在对混凝土振捣期间,务必要确保振捣时间的充足,全面促进混凝土密实度的提高,以便混凝土的收缩能够规避,从而让抗裂强度可以提升。其次,在浇筑前期,需要对做好模板表面洒水工作,确保模板的湿润度较好[6]。若因为特殊构造需要利用模板,则要利用润滑剂。在浇筑结束后,第一时间覆盖,加大养护力度。最后,在高温天气或者强风季节,需要做好养护,保证塑性干缩裂缝问题能够得到科学规避。第二,塑性干缩裂缝的处理。与温差裂缝等问题相比,塑性干缩裂缝不会对混凝土结构产生太大的影响。然而,这种裂缝会严重影响混凝土的外观质量。并且,该裂缝也是诱发其他裂缝的关键因子。因而,在施工期间,需要在早期加大治理。在治理时,针对混凝土表面,可以利用砂浆涂抹,若裂缝问题大,则需要应用胶泥等,做好封闭处理。2.2自干燥收缩裂缝的预防和处理。第一,自干燥收缩裂缝的预防。在搅拌混凝土的时候,需要科学配比,强化把控混凝土塌落度,最好控制在160±20。在混凝土中,砂的级配要高,保证不会出现粉砂。在初凝之后,及时开展二次抹压工作。待成型以后,务必要做好早期的预防工作,依照具体温度,适当的对养护时间进行延长。第二,自干燥收缩裂缝的处理。因为这种裂缝不会对混凝土结构强度产生太大影响。但是,会影响混凝土的外观质量。因此,在这种问题出现的时候,应该做到早预防、早处理。在预防阶段,可以利用水泥砂浆涂抹,在前期,清除干净混凝土表面的浮灰,然后洒水,以便裂缝的湿润度良好,最后抹水泥砂浆。2.3温差裂缝的预防和处理。第一,温差裂缝的预防。在预防温差裂缝时,尽可能的应用低热或者中热水泥,减少水泥用量。并且,降低水灰比,最好把控在0.6以下。对骨料的级配进行优化,适当的掺加粉煤灰,保证水热化问题可以良好降低。在搅拌混凝土的时候,需要更新施工工艺,降低浇筑温度。第二,温差裂缝的处理。该裂缝会很大程度上影响混凝土的结构,因此,一旦发现,必须要第一时间处理。利用水泥砂浆进行涂抹,并适当的加入环氧胶泥,做好封闭处理。2.4不均匀沉降裂缝的预防和处理。在建筑施工工作开展的前期,需要在综合工程建设现状的基础上,对下部基础展开加固工作,楼板的模板支撑作用大多集中在下层楼板上。因而,在控制层面,应该保证支撑系统的稳定性以及可靠性。同时,在拆模期间,应该开展养护试块实验工作,在强度大于90%之后,才可以拆除。并且,强化对填土地夯实等的加固,若在土地施工期间,一定要在填土层对模板开展支护工作。最后,模板的支撑需要有足够的强度,以便地基的额承载力的受力可以均衡,不会引发不均匀沉降裂缝问题。

3结束语

综合而言,针对建筑施工现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题,其属于建筑工程建设中较为普遍质量顽症。实践得知,导致裂缝出现的因素有很多,诸如:环境温度和湿度发生改变等。因而,为了规避裂缝问题,在施工设计和施工前期,应该做好预防,加大重视,科学处理。

参考文献

[1]钟振武.现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治[J].山西建筑,2017,29(011):149-150.

[2]陈化兵.房屋建筑施工现浇钢筋混凝土楼板裂缝问题探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,000(006):1033-1033.

[3]任建华.现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因和预防处理对策分析[J].中华民居(下旬刊),2019,000(012):338-338,339.

钢筋混凝土范文篇3

关键词:建筑结构,钢筋混凝土结构,加固设计

钢筋混凝土结构在建筑结构工程施工中的应用与常规使用的混凝土结构相比,在结构稳定性、牢固性和耐久性等方面有着非常明显的应用优势。钢筋混凝土结构在建筑工程中优势的发挥使得当前建筑工程在结构构建的过程中越来越多的选择钢筋混凝土结构,此种结构应用比较广泛。而实际钢筋混凝土结构使用中,需要工程人员在精确计算和结构搭建基础上,避免结构搭建或使用过程中出现变形、承载力低下的问题,而此种结构从施工设计、中期施工到后期施工建设等方面对此种结构的影响因素是非常多样的、影响因素不确定,难免从根本上影响钢筋混凝土结构使用的稳定性。所以,强化对钢筋混凝土结构应用中常存在问题的分析,从结构加固技术使用层面上提升结构使用的牢固性,以此将结构应用到工程建设中,为工程整体建设发挥重要的安全保障、质量贡献和寿命延长的作用。而在使用结构加固技术的过程中,从钢筋混凝土结构本身出发,尽量降低施工难度,在明确保证钢筋混凝土结构整体性前提下,将结构加固与结构美观性、实用性等有效结合在一起。

1钢筋混凝土结构加固设计常用技术

1.1截面加大、扩展的加固技术。此种技术在当前钢筋混凝土结构加固设计中的使用主要是需要施工人员在钢筋混凝土构件外部重新构建另外一层的钢筋混凝土结构,以此在双重结构使用基础上,扩展整个结构的截面面积,在承受力面积提升基础上,有效提升整个结构承载力,以此提升钢筋混凝土结构承受力和耐久性,降低对结构产生的损害。在当前工程项目施工建设的过程中,截面扩大而整体提升结构的承受力主要是在提升截面抗弯能力和抗剪能力基础上而言的,针对钢筋混凝土结构主要受弯构件增加钢筋混凝土浇筑和振捣面积,保证扩展面积符合钢筋混凝土本身性能需求,满足结构构造基础要求,避免截面扩展与结构本身性能之间出现冲撞。工程施工团队为了保证整个建筑工程钢筋混凝土结构加固过程顺利实施,在实际进行中,必须做好前期准备工作,将支撑装置安装在钢筋混凝土结构内部,然后卸除需要焊接受力钢筋的载荷,再次工作人员通过使用界面涂刷的方法,将混凝土结构充分连接在一起。此种加固施工技术施工工艺简单、操作方式较为便利,且加固效果也是较为明显的,施工人员可以在借助自身施工经验基础上,团队进行有效改进创新加固,现今被应用于各种建筑结构工程钢筋混凝土加固工作中。1.2置换混凝土此种加固技术。在建筑结构工程钢筋混凝土加固设计中的使用主要是将混凝土结构中强度低、硬度低、荷载能力弱的混凝土替换为强度高的、各方面性能高的混凝土,工作人员提前将需要置换部分敲打去除,然后将重新配置好的混凝土再次浇筑到结构中,以此重新获得混凝土强度和混凝土硬度。此种使得混凝土结构部件整体能力提升基础上,能够促使结构构件的承载力得到很大的提升。置换混凝土结构加固技术在实际应用中,同样施工工艺和操作较为简单,加固性能改变提升较明显,而且重新浇筑不会影响整个建筑物结构自身净空,现今常应用于缺陷结构的梁柱或者是板混凝土结构中。整体上而言,此种结构加固施工技术有着较长的应用历史,在实际应用中应用经验丰富、工程成本投入程度低,但是对结构的卸载和支撑装置施工要求都是较高的。1.3粘结外包钢技术。此种加固技术在实际应用的过程中需要在钢筋混凝土结构外部重新包绕一层钢板,外层钢板为内部钢筋混凝土结构产生有效的防护作用。在实际应用中,工作人员同时需要利用锚栓、灌注结构粘钢胶的粘结技术将外层环抱的钢板与内部钢筋混凝土结构充分连接在一起,以此促使两个构成一个整体,共同受力,提升加固和稳定作用。此种结构技术同样是在增加钢筋混凝土结构受力截面原理利用基础上而实现的,通过增加受力截面面积,改善钢筋混凝土结构性能,而且重点不会改变钢筋混凝土结构原先构成技术,具有明显的应用优势。粘结外包钢结构加固技术使用中,由于外包粘结钢板会浪费大量的钢材,会整体上导致钢筋投入成本上升,而且在钢板粘结之后,需要额外设置防腐蚀保护屏障,以此避免钢板在高腐蚀环境下产生损坏的状况,影响了本身结构加固技术效果发挥。1.4复合纤维材料加固技术。通过在钢筋混凝土结构外部重新粘结材料提升整个结构加固技术的应用方式,当前使用中还包括复合纤维材料加固技术。此种技术所使用的复合纤维材料不仅强度高、施工工艺操作简单,而且在钢筋混凝土结构弯曲面中同样能够高效粘结,对于钢筋混凝土结构应用适用性强,主要应用在钢筋混凝土结构曲面和折叠处的结构加固中,而且由于纤维材料本身自重小,应用于结构加固中,不会增加整个结构的重量,对结构外形产生的影响也是较小的。当前施工中,工程施工人员将环氧树脂粘结剂应用在钢筋混凝土结构层面上,将事先准备好的纤维材料沿着结构受拉方向、垂直于裂缝方向进行有序的粘结,以此促使纤维材料和钢筋混凝土结构重新形成一个结合的补强结构和复合体。此种加固技术在使用中同样是在提升整个结构受力截面面积基础上,为结构设置一层保护屏障,提升结构整体强度、硬度、耐久性、延展性和抗裂性、抗剪力等方面性能。整体上而言,此种结构技术由于复合纤维材料本身重量强,粘结技术的应用促使其可以适用于各个类型的钢筋混凝土结构中,施工工艺简单、施工效率高。

2钢筋混凝土结构加固设计方案优化

针对当前建筑结构工程钢筋混凝土结构加固中应用技术多样化存在的现状,在实际进行过程中,为了保证不同类型加固技术应用在结构加固中适用性强、结构加固效果明显,需要结合工程实际建设状况、钢结构加固技术应用效果进行精确的分析,以此优化钢筋混凝土结构加固设计方案的形成和应用。钢筋混凝土结构在实际应用的过程中,由于此种结构使用大量的钢材料,所以本身钢筋混凝土结构具有较为明显的病害问题,严重影响了钢筋混凝土结构的载荷能力,导致其耐久性、安全性和牢固性等性能降低。所以,在钢筋混凝土结构加固技术应用中,除了在应用加固技术之外,同时还需要提前针对钢筋混凝土结构进行病害预防加固设置,通过加固技术的应用能够有效降低病害问题的出现,保证构建性能和功能完善,以此在结构完整性保存基础上与加固技术综合使用,提升整个钢筋混凝土结构加固效果。基于以上分析,在钢筋混凝土结构加固设计方案选择中,一方面保证方案循序渐进,明确病害防护加固和加固技术使用不同性,明确各个技术应用时间段;另一方面,保证施工方案安全性、施工工艺可操作,具有较大的可行性、施工质量高。而在常规使用的结构加固技术基础上,积极引进使用全新的加固技术,如灌浆法、预应力加固法,应用不同的加固技术,通过各种加固技术优缺点的有效发挥,提升整体加固效果。整体上而言,结构加固方案选择中,一方面需要考虑加固技术是否可行和可操作,方案结构加固效果是否明显;另一方面,结构加固中,需要结合整个建筑工程承载力进行分析,严格加固需求,明确加固目标,保证最终加固技术使用具有明显的美观性、经济实用性。

3结语

建筑结构工程钢筋混凝土结构加固技术实际应用过程中,需要在根据结构加固需求和性能优化前期分析基础上,明确加大截面加固技术、置换混凝土加固技术、粘结外包钢的加固技术、粘贴纤维复合材料的加固技术等各种技术应用优缺点分析基础上,切实保证结构加固技术对于原先钢筋混凝土结构影响低、保证结构稳定性基础上,进一步提升结构的承载力,促使建筑结构工程中的钢筋混凝土结构性能得到最优化创新改进。

参考文献:

[1]张琳琳.论析建筑工程中的钢筋混凝土结构加固技术要点[J].装饰装修天地,2016(5):101-104.

钢筋混凝土范文篇4

关键词:现浇钢筋混凝土楼板裂缝建筑设计结构设计

前言

自2001年起,苏州市从预制多孔板体系转化为商品混凝土现浇板体系。现浇钢筋混凝土楼板在结构安全和使用功能方面比预制板优越得多,但是楼板裂缝不断增加。大多数消费者对楼板裂缝缺乏必要常识,统视裂缝为有害,担心楼板裂缝会引起建筑物倒塌,反应极为敏感,近年来成为投诉热点,开发商和承包商为此的花费亦逐年增长。

1楼板裂缝种类

1.1温差裂缝

由于温度变化,混凝土热胀冷缩而形成的裂缝,此类裂缝一般集中在东西单元的房间、屋面层和上部楼层的楼板。

1.2结构裂缝

虽然现浇楼板承载力均能满足设计要求,但由于预制多孔板改为现浇板后,墙体刚度相对增大,楼板刚度相对减弱。因此在一些薄弱部位和截面突变处。往往容易产生一些结构性裂缝。例如:墙角应力集中处的45°斜裂缝,板端负弯矩较大处的板面裂缝等。

1.3构造裂缝

PVC管处混凝土厚度减薄,容易出现裂缝。

1.4收缩裂缝

混凝土在塑性收缩、硬化收缩、碳化收缩、失水收缩过程中易形成各种收缩裂缝。

2楼板裂缝形式

2.145°斜裂缝

该裂缝常出现在墙角,特别是房屋东西两端房间,呈45°状。

2.2纵横向裂缝

该裂缝一般出现在跨中、负弯距钢筋端部、PVC电线暗管敷埋处。

2.3长裂缝

一部分房间预埋PVC电线管的板面上出现裂缝,裂缝宽度达0.2mm~0.3mm左右。这种裂缝仅在楼板表面出现,板底无裂缝。

2.4不规则裂缝

裂缝出现部位形状无规则,或散状或龟裂状。一般发生在房屋东西两单元、阁楼顶层部位。

3从设计方面分析裂缝及控制方法

造成现浇钢筋混凝土楼板开裂有设计原因、施工原因、材料原因,本文仅从设计方面进行探讨。随着苏州市经济的快速发展、建设任务增加迅猛,勘察设计队伍亦在迅速扩大,苏州市住宅工程相当一部分是由乙级和丙级设计单位承担。住宅设计单位低资质,或由于设计市场管理的不到位,造成低资格设计人员挂靠设计,而挂靠单位收取一定比例管理费后,就盲目盖章、签字,根本不对图纸的结构安全、合理性、完整性等认真审核。结果是一部分住宅工程勘察设计质量低下,问题较多。另一个原因是,一些住宅开发商任意压价,片面降低勘察设计费,以收费最低为主要条件选择勘察设计单位,同时又不讲合理设计时间,限期开工,逼迫提前出图,造成施工图设计深度不够,问题必然较多。

3.1建筑设计方面原因

3.1.1斜屋面、露台、外墙节能保温措施不够

苏州市一年之内气温变化较大,夏季最高温度可达40℃以上,冬季温度最低可达-4℃~-7℃,由于夏天室外墙体温度高于室内温度,结构外墙面在高温下发生受热膨胀,如果未采取保温措施,在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下,东西单元的卧室楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝。同样,屋面如果未设保温层,顶层楼板会因热胀冷缩而引起开裂。

目前与温度有关的裂缝计算公式有:

连续式约束条件下楼板、长板、剪力墙、大底板等最大约束应力计算公式:

σ*xmax=-EaT1-1chβL2H(t,τ)(1)

或按时间增量的计算公式:

σ*xmax=∑ni=1Δσi=-a1-u∑ni=11-1chβiL2ΔTiεi(t)H(t,τ)(2)

当应力超过混凝土的抗拉强度时,可求出裂缝间距:

Lmax=2EHCxarcchaTaT-εp(3)

L=1.5EHCxarcchaTaT-εp(4)

Lmin=12Lmax(5)

式中,T-包含水化热、气温差及收缩当量温差。同号叠加,异号取差,由此可见,夏天炎热季节浇筑混凝土到秋冬冷缩都是叠加的,拉应力较大;

H(t,τ)-松弛系数。在保温保湿养护条件下(缓慢降温即缓慢收缩),松弛系数取0.3或0.5,当寒潮袭击或激烈干燥时,松弛系数取0.8,应力接近弹性应力,容易开裂;

T=T1+T2+T3(T1为水化热温差、T2为气温差、T3为收缩当量差,取代数和);

εp-混凝土的极限拉伸。级配不良,养护不佳,取0.5×10-4~0.8×10-4;正常级配,一般养护,取1.0×10-4~1.5×10-4;级配良好,养护优良,取2×10-4;配筋合理(细一些,密一些),可提高极限拉伸20%~40%。构造配筋宜为0.3%~0.5%;

H-均拉层厚度(强约束区);

E-混凝土弹性模量;

Cx-水平约束系数;

ch、arcch-双曲余弦及双曲余弦反函数;

a-线膨胀系数,一般情况εp≤|aT|,当εp≥|aT|时取εp=|aT|,[L]→∞。

裂缝开展宽度:

δf=2ψEHCxaTthβL2(6)

δfmax=2ψEHCxaTthβLmax2(7)

δf=2ψEHCxaTthβLmin2(8)

β=CxEH(9)

式中,ψ-裂缝宽度经验系数;

Cx-约束系数。

3.1.2住宅长度超长

住宅平面超长,由于温差和材料变形,会造成墙体和楼板横向开裂。仅就长度而言,结构长度与应力呈非线性关系,如结构长度小于规范要求,结构内力影响很小。

3.1.3平面形状

当住宅卧室沿长度、宽度方向尺寸变化,由于楼板刚度不一致,会产生不相同变形,引起薄弱部位开裂。

3.2结构设计方面原因

3.2.1近代国际上结构的设计原则是,整个建筑结构的功能必须满足两种状态的要求:①承载力极限状态,以保证结构不产生破坏,不失去平衡,不产生破坏时过大变形,不失去稳定。②正常使用极限状态,以确保结构不产生超过正常使用状态的变形、裂缝及耐久性、振动及其它影响使用的极限状态。目前人们对第一极限状态已给于足够重视并严格执行,而对第二种极限状态却经常被忽视。

3.2.2从钢筋混凝土现浇楼板各种受力体系分析,无论是按单向板设计还是按双向板设计,是单跨还是多跨连续板设计;无论是板端支承在砖墙上还是支承在过梁或剪力墙内,受力状态考虑都是局限于楼板平面的应力变化(按弯矩配置抵抗正、负弯矩的受力钢筋)、板平面的受剪变形。即使是考虑板端嵌固端节点产生弯矩,也只是考虑板平面弯曲或屈曲所产生的应力。在楼板受力体系分析时,对于现浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形,根本没有考虑。

3.2.3目前不少设计人员只按单向板计算方法来设计配置楼板钢筋,支座处仅设置分离式负弯矩钢筋。由于计算受力与实际受力情况不符,单向高强钢筋或粗钢筋使混凝土楼面抗拉能力不均,局部较弱处易产生裂缝。部分设计人员对构造配筋,放射筋设置不重视或不合理,薄弱环节无加强筋。

3.2.4结构设计对板内布线引起裂缝的构造考虑不够。住宅电器、电信快速发展的今日,现浇楼板内暗敷PVC电线管越来越多,甚至有些部位三根交错叠放,两根管交错叠放更为普遍。PVC管错叠处板的抗弯高度大大降低,从而减弱了板的抗弯性能。

3.2.5对开口楼板,特别是开洞口比较大的双向板,设计时往往只考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口四周加强配筋。由于纵向的受力钢筋被切断,而忽视了板与墙体或板与梁的变形协调问题。这时如墙或梁的刚度较大,板的孔边凹角处未必出现应力集中现象,开洞板易发生翘曲。

3.3建筑设计控制措施

3.3.1屋面与外墙采取保温措施按照国外建筑设计常规的做法,屋面设保温隔热层,使屋面的传热系数≤1.0W/m2·K;外墙外表面或内表面相应设置保温隔热层,同时外墙面宜采用浅色装饰材料,增强热反射,减少对日照热量吸收。根据苏州的具体情况,屋面和外墙的保温设计应通过热工计算,在不同季节均应能达到《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》和《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》要求,彻底解决温度应力对屋面和墙体的破坏。

3.3.2适当控制建筑物长度根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)和《砌体结构设计规范》(GB50003-2001),为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂,宜采取设置伸缩缝,伸缩缝间距为30m~50m。多层住宅建筑控制长度建议不大于50m,高层应控制在45m以内。如果超过此长度,应设置伸缩缝。超长量不大时,可采用设置后浇带的方法,以减少混凝土楼板收缩开裂。

3.3.3住宅平面形状控制住宅平面宜规则,避免平面形状突变。当楼板平面形状不规则时,宜设置梁使之形成较规则平面。当平面有凹口时,凹口周边楼板的配筋宜适当加强。

3.4结构设计控制措施

3.4.1工程裂缝产生的主要原因是混凝土的变形。如温度变形、收缩变形、基础不均匀沉降变形等,此类因变形引起的裂缝几乎占到全部裂缝的80%以上。在变形作用下,结构抗力取决于混凝土的抗拉性能,当抗拉应力超过设计强度时,应验算裂缝间距,再根据裂缝间距验算裂缝宽度。

3.4.2现浇板板厚宜控制在跨度的1/30,最小板厚不宜小于110mm(厨房、浴厕、阳台板最小厚度不小于90mm)。有交叉管线时板厚不宜小于120mm。

3.4.3楼板宜采用热轧带肋钢筋以增加其握裹力,不宜采用光圆钢筋。分布钢筋与构造钢筋宜采用变形钢筋来增加与现浇混凝土的握裹力,对控制楼板裂缝的效果较好。

3.4.4设计时注意构造钢筋的布置十分重要,它对构造抗裂影响很大。对连续板不宜采用分离式配筋,应采用上、下两层连续式配筋;洞口处配加强筋;对混凝土梁的腰部增配构造筋,其直径为8mm~14mm,间距约200mm。

3.4.5屋面层阳角处、东西单元房间和跨度≥3.9m时,应设置双层双向钢筋,阳角处钢筋间距不宜大于100mm,跨度≥3.9m的楼板钢筋间距不宜大于150mm。跨度<3.9m的现浇楼板上面负弯矩钢筋应一隔一拉通。外墙转角处应设置放射钢筋,配筋范围应大于板跨的1/3,且长度不小于2.0m,每一转角处放射钢筋数量不少于7根,钢筋间距不宜大于100mm。

3.4.6现浇楼板的混凝土强度等级不宜大于C30,特殊情况须采用高强度等级混凝土或高强度等级水泥时,要考虑采用低水化热的水泥和加强浇水养护,便于混凝土凝固时的水化热释放。

3.4.7在预埋PVC电线管时,必须有一定的措施,PVC管要有支架固定,严禁两根管线交叉叠放,确须交叉时应采用专门设计的塑料接线盒,以防止塑料管在管线交叉对混凝土厚度削弱过多。在预埋电线管上部应配置钢筋网片,(4@100mm宽度600mm)。若用铁管作为预埋管时,宜采用内壁涂塑黑铁管,一方面既能保证黑铁管(不镀锌钢管)与混凝土的粘结力,同时也有利于穿线和不影响混凝土的计算高度。

3.4.8后浇带处理

(1)后浇带应设置在对结构受力影响较小部位,一般应从梁、板的1/3跨部位通过或从纵横相交部位或门洞口的连梁处通过。后浇带间距不宜超过30m。

(2)后浇带宽度为700mm~1000mm,板和墙钢筋搭接长度应不低于45d,且同一截面受力筋搭接不超过50%。梁、板主筋不宜断开,使其保持一定联系性。

(3)后浇带浇筑时间不宜过早,以能将混凝土总降温及收缩变形完成一半以上时间为佳。从目前混凝土的收缩量来看,估计3~6月方能取得明显效果,最短不少于45天。在苏州这样软土地区,后浇带浇筑时间应在主体封顶以后,方可有效地释放沉降的应力。

(4)后浇带中垃圾应清理干净,接缝应密实,新老混凝土界面用1:1水泥砂浆接浆。后浇带混凝土强度等级比原混凝土强度等级提高一级,且采用微膨胀混凝土,以防止新老混凝土界面产生裂缝。

(5)后浇带混凝土接缝宜设置企口缝,混凝土浇筑温度尽量与原老混凝土浇筑时温度一致。

钢筋混凝土范文篇5

对于钢筋混凝土构件,材料的非线性与几何非线性同时存在,试验方法存在一定的局限性,导致对钢筋混凝土构件的内部受力状态和破坏机理的研究不够深入。混凝土是由水泥、水、砂和石子及各种掺合料硬化而成,是成分复杂、性能多样的建筑材料。长期以来,人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的应力或内力,而以极限状态的设计方法确定构件的承载能力。这种方法往往是基于大量的试验数据基础上的经验公式,虽然能够反映钢筋混凝土构件的非弹性性能[1],但是在使用上存在局限性,也缺乏系统的理论性。随着计算机的发展,有限元法在工程领域得到了越来越广泛的应用。随着计算机的普及和完善,运用数值模拟方法检验和代替部分试验,具有节约成本、方便等有点。

2钢筋混凝土梁的模拟分析

2.1模型建立

以钢筋混凝土梁为例进行模拟分析:梁长6米,高取为500mm,截面宽度去为300mm,在跨中施加集中荷载20kN,梁左端施加可动铰支座约束,右端施加固定铰支座约束。

2.2位移图

受力前的图形为图2中的边框线,梁在集中力荷载作用下的位移图为图2.2中的实体。在集中荷载的作用下,以梁跨中间的位置向下弯曲最为明显,越到两端位移越小,直至为零,这与假设的边界约束条件相一致。

2.3应力图

从图中可以看出,梁受力后跨中截面部分的应力最大[2]。随着荷载的逐步加大跨中部分的应力变成红色,表明此处为梁的受力薄弱环节,在结构设计和施工中此处都应该加强措施以保证梁构件的安全。

3结语

数值模拟方法以其自身强大的优势,在一定程度可以起到辅助和代替部分试验的重要作用。在今后的发展研究中,随着数值模拟理论的不断进步,它必将会为工程实践提供准确的理论依据。

参考文献:

[1]江见鲸,陆新征,叶列平.混凝土结构有限元分析[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]TianhuHe,MingzhiGuan.FiniteElementMethodtoaGeneralizedTwo-dimensionalThermo-elasticProblemwithThermalRelaxation,ProceedingsoftheThirdInternationalConferenceonMechanicalEngineeringandMechanics,Vol1,Beijing,P.R.China,Oct.21-23:278-283.

钢筋混凝土范文篇6

关键词:地震强度延性地震力降低系数

地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性的特点,至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家,需要考虑抗震设防的地域辽阔,因此研究结构的抗震性能在我国具有充分的必要性。

我国的现代抗震设计理论是从五十年代开始,在国际抗震理论的推动下发展起来的,并逐渐形成了自己的特色。在积累了相当的研究成果和实践经验的基础上,相继制定了74、78、89规范和新修订的2001抗震设计规范(GB5001122001)按2001年规范设计的建筑物的抗震能力较89规范可提高10%~15%,其技术含量达到国际先进水平。但由于受国家经济实力的限制,安全可靠度的设置仍低于美国等发达国家。

要想更好的执行规范就必须明确抗震规范制定的基本思想,明确抗震设计的基本原则。下面着重从以下几个方面做以阐述。

1在地震作用下,一味地追求结构的强度并不可取,结构的延性是非常重要的

地震分为小震、中震和大震。所谓小震指的是常遇地震,50年出现的概率大约为63%,重现期为50年。中震是指50年出现的概率约为10%,重现期为475年。而大震指的是罕遇地震,50年出现的概率为2%~3%,重现期为1641~2475年。对于偶然性和随机性很大的地震荷载,要想使结构强度一定大于结构反应,几乎是不可能的,而且是十分不经济的。受社会承受牺牲的能力和经济制约的因素,我们只能从概率的角度出发,使结构在一定的概率保证下能安全正常地发挥作用。这就决定了抗震设计的基本原则,在我国即通常所说的“小震不坏,中震可修,大震不倒”。

在“小震”作用下,要求结构不受损伤或不需修理仍可继续使用。从结构抗震分析角度来说,就是要求结构在“小震”作用下保持准弹性反应状态,而不进入使建筑物中断使用和产生非结构构件破坏的非弹性反应状态;同时结构的侧向变形应控制在合理的限制范围以内,目的是使结构具有足够的抗侧向力刚度。

中震大概相当于我们的设防烈度地震,当遭遇到中震作用时,结构可以有一定程度的损坏,经修复或不经修复仍可继续使用。从经济角度来说,维修费用不能太高。

对发生概率极小的罕遇大震(“大震”的烈度比设防烈度约高一度左右)。要求当结构在遭遇“大震”作用时,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏。

这样一个抗震设防目标是非常经济合理的。因为地震的发生太偶然,倘使我们一味地追求结构的强度以保证中震甚至是大震作用下结构不坏,这将会使极大量的材料在绝大部分时间里,甚至在整个寿命期内都处于不能充分发挥作用的状态,这样做是不明智的。

在上述设计原则指导下,就要求结构处于这样一种状况:当小震来临,应确保所有的结构构件在抵抗地震作用力时,具有足够的强度,使其基本上处于弹性状态。并通过验算小震作用下的弹性位移共同来保证结构不坏。处于这个阶段的结构构件不会发生明显的非线性变形,也不必需要采取特殊的构造措施。在中震作用下,结构的某些关键部位超过弹性强度,进入屈服,发生较大变形,达到非线形阶段,这时,我们就特别提出延性要求(延性指当地震迫使结构发生较大的非线性变形时,结构仍能维持其初始强度的能力,是结构超过弹性阶段的变形能力,它是结构抗震能力强弱的标志。它包括承受极大变形的能力和靠滞回特性吸收能量的能力,它是抗震设计当中一个非常重要的特性)。当中震来临的时候,因为结构具有非弹性特征,某些关键部位超过其弹

性强度,进入塑性状态。由于它有一定的延性,它的非线性能够承担塑性变形,使它在变形中能够耗费

和吸收地震能量。代价是可能导致较宽的裂缝,混凝土表皮起壳、脱落,可能有一定的残余变形,但不至于导致安全失效,以达到中震可修的设防目标。处于这个阶段的结构,对延性就会提出相应的要求,而延性就要靠精心设计的细部构造措施来保证。当大震来临的时候,结构的非线性变形非常大,也可能发生不可修复的破坏。处于这个阶段的结构就需要通过计算它的弹塑性变形来保证结构不致倒塌。

所以,通常我们只需要按小震作用效应和其它荷载效应的基本组合,验算构件截面抗震承载力及结构的弹性变形。而中震作用效应则需要结构靠一定的塑性变形能力(即延性)来抵抗。所以结构延性对建筑抗震是极其重要的。

2地震力降低系数的大小决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小

由上所述,用于承载力设计的地震作用可以取到小震水平,当更大的地震来临的时候,则靠结构的延性去抵抗。所以,我们并不取用设防烈度地震作用力来进行结构承载力设计,而需要把设防烈度地震力降低一个系数,称为地震力降低系数。

地震力降低系数取得越大,设计地震作用就取得越小;地震力降低系数取得越小,设计地震作用就取得越大。在同一个设防烈度下,地震力降低系数取得越大,地震作用就越小,那么按此小的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越低,意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越大,这就要求结构具有较大的延性来保证它较大的非弹性变形的实现,因而对延性提出的要求就更高。这一延性等级的结构即为较低设计地震力取值2较高延性要求的“高延性等级”结构。地震力降低系数取得

越小,地震作用就越大,那么按此大的地震作用设计出来的结构的屈服水准就越高,意味着结构在相应强烈程度地震下形成的非弹性变形就越小,这就只需要要求结构具有较小的延性来保证它较小的非弹性变形的实现,因而对延性提出的要求就越低。这一延性等级的结构即为较高设计地震力取值2较低延性要求的“低延性等级”结构。同理,在同一个设防烈度下,地震力降低系数取为中等,地震作用也为中等,因而对延性提出的要求也为中等。这一延性等级的结构即为中等设计地震力取值2中等延性要求的“中等延性等级”结构。这样,地震力降低系数的大小实际上就决定了设计地震力取值的大小,从而决定了对延性要求的大小。

中国规范规定把设防烈度地震作用降低约3倍来进行承载力设计,即设防烈度地震作用反应谱除以地震承载力降低系数3,而得到设计所用的反应谱。并且中国规范按设防烈度从大到小对结构延性提出了从高到低的要求,具体是用抗震等级来表示,共分为一级、二级、三级、四级四个等级。

初步印象是:中国的地震力降低系数的取值偏低。这似乎说明中国的地震力取值较高,因而并不需要对结构提出高延性要求。其实不然,在对比了中国和西方国家的设防地震作用反应谱曲线之后,我们发现,在中长周期范围内,西方要比中国高,也就是说,中国在较低的反应谱水平下降低3倍,跟西方在较高的反应谱水平下降低5倍,甚至更多之后的作用水平是相差不多的,这就说明,中国对抗震结构应提出相当于西方地震力降低系数等于5,甚至高一档次的高延性要求。

3“能力设计法”已为各国普遍接受。通过能力设计法以选择性质不同的主要抗侧力构件,在地震作用影响产生大变形的情况下,能够形成较好的耗能机制

为了使钢筋混凝土结构在地震引起的动力反应过程中表现出必要的延性,就必须通过能力设计法,使塑性变形更多地集中在比较容易保证良好延性性能或者具有一定延性能力的构件上。能力设计法的具体思路有三步:

(1)第一步是选择一个可接受的塑性变形机构。所选机构的位移延性应该靠塑性铰处最小非线性转动来达到。一旦选定了合适的塑性变形机构,就可以精确地确定能量耗散部位。能力设计法在选择塑性变形机构的选择上存在两种不同的方案:

一种是“梁铰机构”。其具体措施是人为地较大幅度增加柱端的抗弯能力,使除底层柱底以外的各柱端在较强地震作用下,原则上不进入屈服后状态,即不出现塑性铰。由于柱端原则上不进入屈服,曲率较小,因此对除底层柱底的其它各层柱端不必提出严格的轴压比控制条件,即不必一定要把柱端的受力状态控制在离大、小偏心受压界限状态尚有一定距离的延性较好的大偏心受压状态。这种机构主要靠梁端出铰来耗散地震能量。

另一种是“梁柱铰机构”。其具体措施是只在一定程度上人为增大柱的抗弯能力,因此,从总体上说,柱端虽然与梁端相比相对较强,但在较强和很强地震作用下,柱端仍有可能进入屈服,只不过梁端出现塑性铰的机会较多、较早,塑性转动较大;柱端塑性铰则出现相对较迟,塑性转动相对较小。只要对柱的轴压比控制较严,使柱端不出现小偏心受压和离大、小偏压分界状态过近的大偏心受压情况,再通过加强对柱端塑性铰区的约束,就可以使柱端具有所需的、不十分苛刻的塑性转动能力(延性能力)且不致压溃。这种机构主要靠梁柱共同出铰来耗散地震能量。

对比以上两种方案,前者实际上是提高了柱的强度,加强了柱的弹性变形能力。在实际配筋当中,纵筋用量相对较多,箍筋用量相对较少。后者实际上是提高了柱的塑性变形能力,在实际配筋当中,纵筋用量相对较少,箍筋用量相对较多。

中国规范选择了第二个方案,即“梁柱铰机构”。这即是我们通常所说的“强柱弱梁”。为了实现能力设计方法中的强柱弱梁机构,我们通常的做法是对柱截面的组合弯矩乘以增大系数;也可以对由梁端实际配筋反算出梁端可抵抗弯矩,即实配弯矩乘以增大系数的方法来实现,并用增大后的弯矩值进行柱端控制截面的承载力设计。

(2)第二步是要通过人为增大各类构件的抗剪能力,使其不致在强烈地震作用下,在结构延性未发挥出来之前出现非延性的剪切破坏。这即是我们通常所说的强剪弱弯。通常的做法是用剪力增大系数增大梁端、柱端、剪力墙端、剪力墙洞口连梁端以及梁柱节点处的组合剪力值,并用增大后的剪力设计值进行受剪控制截面控制条件,进行验算和设计。具体措施也有两类。

一类是直接对一跨梁两端截面的顺时针或反时针方向的组合弯矩值乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力。

另一类是沿顺时针或反时针方向求得一跨梁两端截面按实际配筋能够抵抗的弯矩,对其乘以增大系数,再与梁上作用的竖向重力荷载代表值一起从平衡关系中求得梁端剪力。

(3)第三步是通过相应的构造措施,保证可能出现塑性铰的部位具有所需的塑性转动能力和塑性耗能能力。通常通过箍筋加密,限制轴压比等措施来给予保证。

上述三个步骤所采取的措施是相互关联的。第二步措施是第一步措施实现的前提和保障;因为只有塑性铰区不致先期发生剪切失效,才能够有梁柱塑性铰区的塑性转动。第一步措施要求较严,则第三步则可相对较弱。反之,第一步的措施较松,则对第三步的要求就较严格。因为如果柱弯矩增强系数很大,大到能保证除底层以外的其它柱端都不出现塑性铰,则并不需要对轴压比和约束箍筋提出严格的限制,即并不需要使柱处于延性较好的大偏压状态和使柱具有很强的转动能力。这即是形成梁铰机构。而如果控制柱的弯矩增强系数,使梁端出铰较柱端出铰较早、较多、转动较大,柱端出铰则相对较迟、较少、转动较小。这即是“梁柱铰机构”。此时,就需要对柱轴压比提出一定的限制,使柱端的受力状态处于大偏压,同时,加强对塑性铰区箍筋的约束,以提高塑性铰的转动能力,这样就提高了柱端的延性能力,使之在所需要的塑性转动下不至于被压坏。所以,柱的弯矩增大系数越大,对轴压比的限制和箍筋的约束要求就越低;弯矩增大系数越小,对轴压比的限制和箍筋的约束要求就越高。

4几种基本抗震体系的性能

(1)框架结构体系:按上述的能力设计思路,通过合理设计,可以把框架结构做成延性框架。延性框架在大震作用下,通过先出现梁铰、后出现柱铰这样一种耗能机构耗散大量的地震能量,结构能够承受一定的侧向变形。所以纯框架结构是一种抗震性能很好的结构。但是我们同时也看到由于纯框架的抗侧刚度较小,造成的侧移值比较大,因此建造高度不宜太高。非结构构件比如填充墙在地震作用下,也可能出现裂缝和破坏。框架和填充墙之间的硬性联结造成的刚度增大效应也可能造成设计上未考虑到的增大的侧向力。倘若是半高的填充墙,还会导致形成短柱,刚度增大,承受很大的剪力,造成柱子的剪切破坏。

(2)剪力墙结构体系:剪力墙结构的承载力及刚度都很大,侧移变形小,因此它的使用范围可以比纯框架结构更高。适用于框架结构构件的非线形抗震性能的原理总体上也可以用于剪力墙,也可以把剪力墙设计成为延性剪力墙,也可以以稳定的方式来耗散地震能量。但是,剪力墙中不论是墙肢还是连梁,它的截面的特点是短而高,这类构件对剪切变形相当敏感,容易出现裂缝,容易出现脆性的剪切破坏。因此需进行精心合理的设计,才能够使剪力墙具有良好的抗震性能和良好的延性能力。剪力墙的破坏形态与其剪跨比有很大关系,对剪跨比很小的矮墙,以剪切破坏形态为主,塑性变形能力很差,所以在抗震结构中应避免采用矮墙。对于悬臂墙的能量耗散,主要是通过墙底出铰来进行的。而对于联肢墙,经过合理地设计开洞位置,使它的能量耗散机理与具有强柱弱梁的梁铰机构相似,形成强墙弱梁,即连梁梁端出铰,墙底出铰,而墙体的其它地方,均不出现塑性铰。否则,倘若连梁强于墙肢,则会出现与柱铰机构一样的层变形机构。对于较长的悬臂墙,通常通过人为开洞使之变成联肢墙,因为悬臂墙作为静定结构,一旦有一个截面破坏失效,就会导致结构失效和倒塌,而联肢墙则可设计成强墙弱梁,出铰数目较多,耗能较大。同框架设计的强剪弱弯一样,连梁及墙肢也需要通过“强剪弱弯”来提高其抗剪承载能力,推迟剪切破坏,从而改善其延性。但是受其自身截面特点的影响,构件仍不能保证不发生剪切破坏,特别是连梁,一般情况下的普通配筋连梁很难实现高延性,设计时,必须专门采取措施改变其性能。

(3)框架2剪力墙结构体系:是把框架和剪力墙结合在一起共同抵抗竖向和水平荷载的一种体系,它利用剪力墙的高抗侧力刚度和承载力,弥补框架结构抗侧刚度差,变形较大的弱点。由于剪力墙与框架协同工作,改善了纯框架和纯剪力墙的变形性能,总变形减小,层间变形减小,而且上下趋于均匀,框架上下各层柱的受力也比较均匀。另外,在地震作用下,剪力墙承担了大部分剪力,框架只承担很小的一部分剪力,通常都是剪力墙先屈服,剪力墙屈服后将产生内力重分配,框架分配的剪力将会增大,如果地震作用继续增大,框架结构也会屈服,使之形成曲线分布吻合最好。

从办公楼非线性地震反应时程分析以及三种侧向力分布模式下的静力弹塑性分析的最后塑性铰分布图可以看出,办公楼满足强柱弱梁的抗震要求。时程分析(EL2CENTRO地震波输入下)以及三种侧向力分布模式下的静力弹塑性分析所得出的最大层间位移角分别为:1/70,1/143,1/117,1/118,均小于规范给出的钢筋混凝土框架结构弹塑性位移角限值[θp]=1/50,因此,该办公楼满足罕遇地震作用下的变形要求。

5结论

(1)与常规结构静力弹塑性分析方法相比,考虑土2结构相互作用的结构静力弹塑性分析方法有其特殊性,结构静力弹塑性分析中的侧向力分布模式、目标位移的确定方法需重新确定。

钢筋混凝土范文篇7

关键词:水利工程;钢筋混凝土;检测试验

水利工程的项目在具体施工中,所采用的重要材料就是钢筋混凝土,该材料的质量、性能,在何等水平上,对于水利工程项目施工质量有着一定影响,所以必要依据一定规定,按照建设技术要求,对于钢筋混凝土进行质量的检测试验,以保证所应用的钢筋混凝土是在质量要求和建设施工设计要求范围之内,保证整个工程的质量。关于水利工程的钢筋混凝土检测试验的内容包括很多方面,每一个试验都要仔细进行,千万不能粗心大意,以免结果不准准确,影响到最后的判断,也会影响到整个工程项目的质量。

1水利工程钢筋混凝土检测试验的内容

1.1钢筋混凝土检测的强度试验。钢筋混凝土强度检测针对在搅拌车中的混凝土进行,依照相应的检测质量标准和施工标准进行相应的检测。我国的科学技术水平不断提升,促进了混凝土施工技术的发展,因此在很多水利工程项目的建设中,广泛地应用这高强度钢筋混凝土,为了保证建设质量,国家颁布相应的技术应用规定,具体规定的内容包含了构建强度、试件强度、检测指标等等。检测钢筋混凝土的试验中,针对强度进行的质量检验活动,从搅拌站中选取试验的样本,将其做成混凝土的试件,然后依据养护的要求,实施试验性养护工作,在养护时间过了之后,检测混凝土试件的抗拉、抗析、弹模等技术性参数,整理出最后的数据,与国家标准要求进行对比,才能判断出其适应性。1.2钢筋混凝土检测的抗压能力试验。抗压能力检测应当对水利工程特殊环境有充分地考虑,才能更好地确保混凝土适用于本工程,有着非常好的载荷性,还要有非常强的抗水体冲击和浸泡的能力,才能不会影响到成型后的性能。水利工程建设项目,对于持久性和稳定性,有着非常严格的要求,所以钢筋混凝土检测试验的重要内容就是抗压性检测。钢筋混凝土抗压性检测试验中,通常会采用的检测方法包括超声回弹法、拔出法、钻芯法、射钉法、回弹法,应用最为普遍的检测方法是回弹法。检测过程中所应用的不同检测试验方法,针对抗压能力方面也不同。射钉法和拔出法,当前已经不是非常的常见,钻芯法一般借助压力机,采集出样芯,检测样芯,得出的结果比较准确,可是会破坏工程中某一部分混凝土结构。超声回弹法借助一些先进的仪器,检测钢筋混凝土的表面,从而在不破坏结构的前提下,就能检测混凝土的回弹性,而后以测强曲线,计算出钢筋混凝土抗压能力。近些年,我国检测技术水平一再提升,超声回弹检测方法在操作方面,也有着一定优化,步骤变得更少,测试速度一再提升,因为这种测试方式不会破坏钢筋混凝土结构,所以被广泛应用在了水利工程钢筋混凝土检测试验中。1.3钢筋混凝土检测的锈蚀程度试验。水利工程中对于钢筋混凝土的检测,不但要检测强度,还要重视钢筋材料的检测,要能精准地把握钢筋混凝土的钢筋锈蚀程度。当前常常用到的检测方法为半电池电位法,此方法能够以专业角度检测钢筋材料,运用了专业锈蚀检测仪器,以观测不一样介质会给电压产生何种影响,判断分析钢筋锈蚀程度。1.4钢筋混凝土检测的密实性试验。水利工程特殊性要求所用的钢筋混凝土必须有非常好的密实性,因此密实性也是非常重要的检测内容。如果钢筋混凝土没有满足标准要求,水利工程质量得不到保证,必然会威胁到水利工程周边居民的生命财产安全,工程损失也不能小觑。开展钢筋混凝土密实行检测的试验,所用的方法包括热图无损检测法、弹性波检测法、电磁波检测法。电磁波检测技术借助电磁波会对混凝土结构的内部,产生一些反射和变速,从而判断是否存在缺陷问题,才能更准确地查看其内部损坏情况。弹性波检测法借助声波原理,当声波传输到钢筋混凝土的内部后,如果遇到空洞、缝隙、裂缝等一些情况,会有不同的变化,从而可以判断钢筋混凝土的密实性。热图无损检测法综合利用化学、物理、电子、机械等一些领域的知识,检测方法的灵敏性比较高,因此检测密实性时,检测结果更加准确,并且不会破坏钢筋混凝土原本结构,应用价值非常高。

2水利工程中钢筋混凝土检测试验技术的分析

2.1检测方法。钢筋混凝土检测试验所运用的方法中,回弹法应用的最为广泛,能够精准地确定钢筋混凝土的强度值。在应用此种检测方法时,需要注意的事项是要保证熟练掌握操作原理,以某个有一定质量的重物,撞击到钢筋混凝土的表面,然后统计出重物回弹数值,借助计算公式能够计算出钢筋混凝土表面强度,而后得到整体强度数值。一般情况下,检测工作人员需要给予一些动力在重物上,并在重物上附着弹簧,重物回弹长度影响到弹簧变形情况,所以检测人员一定要精准地了解施工方案、设计图纸、混凝土使用性能标准,在此基础上,合理地科学化实施回弹试验。在检测数量上,检测人员应当检测出检测批量一般之上的数量,才能确保检测结果的准确性,并且检测结构间不能够超出18mm距离。这种方式在进行过程中,技术人员要保证回弹仪器中轴线是垂直于撞击面的。回弹的时候,可以适当地、缓慢地施加力给重物,防止突然加力出现的撞击。检测前期,检测人员要以钢筋混凝土结构表面为依据,确定出科学的检测位置,保证检测的点数是多于15个点的,并且点和点之间距离要超出2cm。检测人员要详细观察钢筋混凝土的表面,千万不能在钢筋外漏或者石子外漏的地方,进行回弹操作。每一个检测点,只能撞击一次,数据收集结束后,剔除那些过大和过小的数据,剩下的大约有10个比较平均的数据,然后计算出平均值,才能得到更加准确的抗压性能数值。2.2质量控制措施。首先,强化原材料控制工作,钢筋混凝土应用时,技术人员检测质量是必要环节,针对混凝土钢筋进行检查。钢筋检查内容有性能、数量、钢筋型号。混凝土原材料检测,一般针对水泥类型开展检查,试验内容有水泥的凝结时间;骨料直径是不是满足施工要求;骨料中掺杂的杂质是不是超标等等。其次,严格控制浇筑施工过程,保证浇筑符合施工流程和工艺要求。浇筑作业对于钢筋混凝土质量的影响,是非常重要的一个因素,因此浇筑人员要参与相应系统培训,当具有一定高度的操作能力和综合素质时,才能上岗操作。同时要严格控制钢筋混凝土浇筑过程的温度,例如说普通浇筑的时候,混凝土温度应当控制为4℃之上,分层浇筑的时候,要高于8℃。振捣作业的合理安排也非常重要,实时监测钢筋混凝土的状态,避免水分的析出。

3结束语

综上所述,我国经济不断发展,水利工程建设项目也逐渐增多,为保证施工项目顺利进行和项目质量,必须针对钢筋混凝土进行质量检测试验,以保证钢筋混凝土的质量,从而确保水利工程项目的质量,让工程能够顺利进行,以高质量的水利工程造福人民群众。

参考文献

[1]任众.水利工程中混凝土检测试验及其质量控制途径[J].黑龙江水利科技,2019,47(04):135-136.

[2]江锦祥.浅析水利工程中混凝土检测试验及其质量控制措施[J].绿色环保建材,2018(11):218-219.

钢筋混凝土范文篇8

(一)建筑材料质量控制不严

1.砂、石子:①含泥量控制不严。②石子表面特征及颗粒形状不符合要求。

2.水泥:①水泥品种与标号未按工程性质及所处环境进行选择。②对进场水泥不复试。③不同品种、不同标号的水泥混用,导致质量事故。

(二)模板部分

1.底层支撑的地基夯实不够,混凝上浇筑时,立底模的垂直支撑常在混凝土浇筑时,被水淋湿,地基软化,使受力的支撑随之沉降,造成梁、板弯曲变形或裂纹等缺陷。

2.支撑系统失稳,使钢筋混凝土出现塌落。

3.不进行模板设计,导致模板强度、刚度不足。

4.模板安装不符合要求,导致钢筋混凝土构件尺寸超差。有的模板接缝不平顺,甚至大缝隙、孔洞也不修补就浇灌混凝土,因跑浆而出现蜂窝、麻面等缺陷。

(三)钢筋部分

1.进入现场的钢筋材质与实验单不符;施工时钢筋绑扎不牢固,出现松动和位移,绑扎间距及保护层不符合要求;还有钢筋接头的形式不符合规定,搭接长度小于规定值等。

2.焊接的质量差,使用的焊条品种、规格和质量不符合设计要求和规范规定;施工管理不善,粗心大意。有的操作人员不懂结构,盲目施工。

(四)混凝土部分

1.支模时,由于底层支撑的地基土夯的不密实,浇注混凝土就使受力的支撑发生沉降,造成结构件弯曲变形而产生裂缝。支模时的几何尺寸掌握的不好,造成梁、板的尺寸不符合设计要求,支的模板缝隙过大、孔洞不修补,振捣不密实、骨料配合比不准等原因,使混凝土出现蜂窝、麻面、露筋、孔洞等缺陷。

2.混凝土配合比不准、搅拌不均匀、模板内杂物清理不干净、木模板不浇水湿润,造成混凝土强度不足,拌制混凝土前不试配,搅拌混凝土不计量,使用的外加剂不经试验。

3.混凝土浇注后,没有进行很好的养护,致使混凝土受冻或水分蒸发过快,造成混凝土的强度不足或出现裂缝。

二、控制好钢筋混凝土质量的要点

(一)加强工程监控

1.人的质量意识及组织机构的控制,所有施工管理人员以及施工人员,首先要学习、掌握好国家有关的规范规定,牢固树立“百年大计、质量第一”的思想,建立健全的各种质量责任制,使其自觉的执行有关质量要求的及规定,确保施工的各个环节都能满足质量要求。

2.在建筑工程中全面推进质量管理,建立与健全质量保证体系,加强质量教育,提高各级领导和施工管理人员、操作人员的质量意识,落实质量保证措施,消除质量隐患,在施工企业中开展自检、互检活动,奖优罚劣。

(二)原材料的质量控制

1.钢筋在进料之前,应根据设计要求的钢筋规格和厂家提供的出厂质量证明书或试验单,在准备购进的钢筋中,按不同级别、规格的钢筋分别抽样的作试验。在同一批钢筋中任意抽样,分别在每根截取拉伸、冷弯、化学分析试件各一根,每组拉伸、冷弯、化学分析试件各两根,送至国家认可的实验室去检验,钢筋抽样检验合格后,方可购进钢筋,以免不合格的材料入场。

2.所有材料进入现场后,监理工程师应根据材料报验单上填写的不同级别、规格、数量的钢筋进行验收。现场监督人员也要认真检查和核对,对各种材料的试验单及合格证是否合格,各种指标是否符合要求,材料和试验单是否相符等,在确人无误后方可使用。

(三)施工过程中的质量控制

1.在支模板前,做好板模设计,使其所支的模板具有足够的强度、刚度和稳定性,可靠的承受浇注混凝土的重量侧压力以及施工过程中所产生的其它荷载。

2.在支模板时要做到接缝严密、不得跑浆、漏浆,同时要保证各种结构构件的形状,几何尺寸及相互位置的正确。

3.正确留设和处理施工缝。《规范》CB50204—92规定,施工缝的位置宜留在结构受剪力较小且便于施工的部位。柱应留水平缝;梁、板、墙应留垂直缝。在施工缝处继续浇筑混凝土时,应待已浇筑的混凝土达1.2N/mm2强度后,清除施工缝表面水泥薄膜和松动石子或软弱混凝土层;经湿润、冲洗干净,再抹水泥浆或与混凝土成份相同的水泥沙浆一层,然后浇筑混凝土,细致捣实,使新旧混凝土结合紧密。

4.钢筋在下料加工之前,首先应该计算锚固定长度,以免下料返工,浪费工料。在制作的过程中,要检查其符合规范要求之后,再下料加工。在钢筋绑扎的过程中,要严格按照国家的有关规范执行,做到材质、根数、直径、间距、接头、绑扎位置、焊接等符合设计要求和规范规定。

5.做好成品保护工作,做到认真检查,防止在施工的过程中人为踩踏,改变钢筋的正确位置。

6.严格按设计要求的混凝土标号配合比执行,搅拌时准确控制各种材料的用量误差在规定的允许范围内。混凝土的搅拌时间要达到要求,保证混凝土的和易性和塌落度符合要求。浇注前将模板内的所有杂物清理干净,木模板要浇水湿润,浇注时要设专人振捣,严禁漏振防止蜂窝、麻面、露筋等现象出现。正确留置和处理施工缝使其留设的位置,接搓的处理符合有关规定。

7.混凝土浇注完毕后,必须按规定进行养护,保持必要的湿度,冬季施工按照规定掺加防冻剂,做好保温措施,保证水泥水化正常进行,防止发生干缩裂缝。

总之,建筑过程中的钢筋混凝土质量必须控制好,只有这样才能保证建筑工程的安全,保证千家万户的安全。

参考文献:

[1]蒋晓燕,贾锦龙.浅析钢筋混凝土工程质量低劣的原因[J].河南建材,2005,(1).

[2]姜作杰.钢筋混凝土结构常见质量事故分析及处理[J].呼伦贝尔学院学报;2005,(2).

钢筋混凝土范文篇9

关键词:钢板桩;钢筋混凝土内支撑;深基坑支护;节点

旧城区改造项目存在场地狭小、周边环境复杂等客观因素,往往导致深基坑工程在实施过程中遇到周边土体位移、附近建(构)筑物沉降和开裂等问题,从而加大了项目的建设难度和成本。因此,如何实现城市狭窄空间内深基坑工程施工的合理设计、安全作业,逐渐成为工程关注的焦点[1-2]。钢板桩因具有强度高、隔水好、施工简便、可重复使用等特点,在基坑支护工程中得到广泛应用[3-4]。但该类型桩也存在刚度小、进入坚硬地层时易变形及单根钢支撑抗弯能力较差等不足,设计须考虑加固支撑来提高整体支护刚度以达到控制基坑变形的要求[5]。因此,对于新型静压钢板桩结合钢筋混凝土内支撑深基坑支护形式,充分发挥钢筋混凝土内支撑和钢板桩各自的优点,对保证深基坑的安全和促进深基坑的发展具有重要意义。

1工程概况

1.1项目概况

南宁市“三街两巷”项目位于南宁市民族大道北侧,基坑形状为长条形,开挖深度为10.30~10.80m。该项目基坑四周红线距离1.7~3.0m范围内均为1~6层的老旧民用建筑,其基础形式均采用浅基础。

1.2水文地质条件

项目场地土层分布依次分为7层,从上至下为第四系人工杂填土、淤泥、第四系更新统望高组冲积成因的黏土、粉质黏土及圆砾,下伏地层为古近系里彩组湖相沉积的泥岩等组成。仅揭露主要赋存和运移于杂填土层中的上层滞水以及赋存和运移于圆砾层中的孔隙水。

1.3设计情况

该项目周边民房密集,周边文保单位众多,结构简单,基础形式不明,支护结构要求较高。结合现场实际情况,项目基坑支护设计采用钢板桩+钢筋混凝土内支撑形式,选用2道内支撑,第1道内支撑梁标高78.00m,第2道内支撑梁标高73.50mm,设计基坑支护剖面如图1所示。支护钢板桩采用600mm×210mm×18mm钢板桩,桩长18.0m,钢板桩连接大样如图2所示。

2施工中的重、难点分析

对于静压钢板桩结合钢筋混凝土内支撑这种新型基坑支护结构形式,实际施工中主要面临钢板桩施工、钢筋混凝土支撑与钢板桩支护体系连接、拆除及钢板桩拔出循环利用等问题。1)周边建(构)筑物离基坑较近,钢板桩插打施工作业平台及范围受限。同时,场地地层中含有较厚的圆砾层,常规的静压钢板桩压入施工是一大难题。2)通过在钢板桩上焊接牛腿、连接筋、吊筋等方式对钢筋混凝土腰梁进行支撑,保证了内支撑的节点安全。但采用该工艺对施工质量提出较高要求,且节点区钢筋较密,钢筋的布设、节点焊缝质量及混凝土的振捣质量等因素均将影响围护结构的稳定性。3)基坑回填后可将钢板桩拔出循环利用,总造价较低,性价比较高[6]。考虑到钢板桩易变形,因此,支撑的拆除和拔桩顺序非常关键,各工序在施工过程中将产生交叉作业,相互影响大。

3施工关键技术

3.1工艺流程

施工准备→钢板桩植入施工→土方开挖→立柱桩、钢立柱的施工→第1道腰梁及支撑梁施工→土方开挖→第2道腰梁及支撑梁施工→土方开挖基坑底→传力带施工→第2道腰梁及支撑梁拆除施工→传力带施工→第1道腰梁及支撑梁拆除施工→拔钢板桩

3.2钢板桩植入施工

1)本次的机械设备采用从日本引进的F201型螺旋钻静压植桩机。该设备可以应对各种坚硬地层,根据植桩深度和土层的标准贯入试验N值,静压植桩机可以通过不同的压入方法完成U形钢板桩的压入施工。2)螺旋钻静压施打钢板桩。3)构建施工平台与开挖沟槽。若设计桩顶标高距地面高度h≥0.5m,可不进行沟槽开挖;若h<0.5m,则为确保螺旋钻静压植桩机顺利实现自走及排土,应沿支护桩中心线方向开挖高度≥0.5m,宽度≥1.4m的沟槽。

3.3土方开挖

基坑开挖宜同时采用机械开挖和人工清挖,并与基坑排水、支护密切配合,确保土方开挖前挖方区域处于无水状态。1)钢板桩植入施工完成段可同时进行土方开挖,土方开挖至第1道腰梁底面设计标高后施工腰梁及第1道内支撑梁,之后进行格构柱施工。2)格构柱施工完成且强度达到要求后,土方开挖至第2道腰梁底面设计标高后施工第2道腰梁及内支撑梁。3)第2道腰梁及内支撑梁施工完成且混凝土强度达到设计强度的80%后,土方开挖至基坑底面设计标高。对于场地狭窄的项目,在土方开挖至第1道内支撑以上部分,均可设置临时车道出土。在本工程中,第1道内支撑之上土方开挖可从基坑东侧向西侧出土、从基坑西侧向东侧出土或两边同时出土,临时车道下至开挖面;第1道内支撑以下部分土方开挖,应采用台阶退挖法,从基坑一侧依次将土收集至另一侧,再由抓铲挖掘机抓至运输车上运出。

3.4立柱桩、钢立柱的施工

采用旋挖钻机成孔,钢筋笼下放至孔口位置时用型钢固定,将格构柱吊至钢筋笼内进行加固连接。钢筋笼部分主筋上部弯起,与格构柱缀板及角钢焊接固定。焊接过程中,吊车始终吊住格构柱,避免其受力,且格构柱应居于钢筋笼正中心。

3.5腰梁及内支撑施工

3.5.1钢牛腿与钢板桩连接土方整体开挖至每道钢筋混凝土支撑梁底标高时,应沿腰梁位置开挖一条宽1.2~1.5m,深1.0~1.2m的钢牛腿焊接操作施工槽。钢牛腿焊接前应清理钢板桩上需焊接钢牛腿处的桩身,并在钢板桩上放线标记腰梁梁底标高;钢牛腿采用厚10mm的钢板,横截面呈梯形、纵截面呈T形,焊接采用双面焊,焊脚高度hf=8mm,间距为1.2m,钢牛腿的焊接如图3所示。焊接完成后,及时回填并夯实施工槽,以便后续腰梁施工。3.5.2垫层施工支撑梁、腰梁垫层施工时,在挖好的土面上浇筑厚100mm素混凝土垫层。垫层施工随挖土分段铺设,支撑宽度两边各扩200mm,腰梁外侧扩200mm。垫层面上用1层油毛毡作隔离层,宽度与支撑宽相等。3.5.3钢筋制作、安装1)梁钢筋绑扎。腰梁钢筋笼绑扎前应先在钢牛腿上方焊接连接钢筋及吊筋于钢板桩上。本工程连接钢筋采用φ22mm的钢筋,吊筋采用φ25mm的钢筋,均为双面焊,焊脚hf=8mm,连接方式如图4所示。受力钢筋的搭接接头位置互相错开,腰梁采用焊接搭接受力钢筋,支撑梁采用绑扎搭接受力钢筋。箍筋与受力钢筋交接处全部满扎,腰梁的箍筋与钢板桩焊接固定。2)与钢格构柱的连接。为保证内支撑与钢格构柱的节点连接可靠性,在内支撑梁与钢格构柱交接处绑扎钢筋前,在格构柱上对应内支撑梁底面的位置沿四周焊接角钢,然后将钢筋与格构柱穿插绑扎,绑扎时使内支撑梁交点中心与格构柱中心重合。3.5.4混凝土的浇筑、拆模模板安装检验合格后,进行混凝土浇筑。当钢筋混凝土水平支撑系统长度较长且体量较大时,进行分段浇筑施工,并配合使用插入式振动器振动密实。2道支撑之间做1个浇筑施工段。

3.6支撑拆除与钢板桩拔桩

3.6.1支撑的拆除在第2道支撑拆除前,应先进行围护挡墙钢板桩清理,而后再施工底板及传力带,且确保强度达到100%设计强度。在传力带与钢板桩之间须设油毛毡隔离层,传力带顶标高应与底板面层标高相同。各构件与钢板桩换撑连接如图5所示。机械拆除支撑前须进行内力释放。每隔一根支撑梁断面,在保证梁钢筋不截断的情况下进行混凝土人工凿除,由梁钢筋的变形来实现内力释放。底板与传力带强度达标之后,拆除第2道支撑梁与腰梁;地下1层顶板完成,且楼板混凝土强度达到80%的设计强度后,拆除第1道内支撑。支撑梁拆除采用金刚绳锯静力切割技术;在支撑梁下方应铺垫细砂,降低塌落引起的振动。随后采用氧割分段割除钢格构柱。加强对拆撑全过程的监测。3.6.2钢板桩拔桩在地下结构回填后拔除钢板桩,保证钢板桩可重复利用。拔桩前应进行土方回填,尽量使钢板桩两侧土压力平衡并确保已施工的建(构)筑物的安全。拔桩设备要同钢板桩保持一定距离,减小钢板桩受到的侧向压力。钢板桩拆除后应及时清理场地,并采用灌水、灌砂等措施处理桩孔。

3.7锚索施工

采用“跳打”和下锚灌浆的流程及工艺,以确保基坑和周边环境建(构)筑物安全[7]。锚索注浆采用2次注浆,第2次注浆应在水泥初凝后、终凝前进行。

4质量控制

本工艺主要涉及钢板桩、混凝土腰梁与内支撑梁施工,施工中除必须认真执行相关国家规范标准、地方相关规范要求外,还应主要控制以下几点:1)钢板桩自身强度。重复使用的钢板桩应符合表1所示的检验标准。2)在植钢板桩过程中,钢板桩轴线偏差为±10mm,垂直度不超过0.5%,当偏差过大时拔起重新植入。3)格构柱施工中,桩位中心线与型钢中桩中心线误差≤±5mm,垂直度偏差≤1/300且≤15mm。4)节点焊接施工时,应保证焊缝施工质量达到相应规范和设计要求。

5结语

静压钢板桩+钢筋混凝土内支撑是一种新型基坑支护形式,研究这种新型基坑支护结构体系的施工工艺具有重要的实际意义。通过对实际施工中问题的处理,得出以下结论:1)采用的新型静压钢板桩结合钢筋混凝土内支撑的基坑支护施工技术,增强了支撑与钢板桩的整体性,最大程度地避免了钢板桩的损耗,特别适用于邻近有建(构)筑物的情况、城市中心或建(构)筑物密集处等施工场地狭窄地段的深基坑支护工程。实践证明,其具有较高的应用推广价值。2)通过对静压钢板桩及钢筋混凝土内支撑连接节点做法等工艺的研究,解决了2种结构形式连接的施工难题,使钢板桩牛腿焊接、格构型钢与混凝土结构、混凝土腰梁与内支撑梁的连接节点做法均满足设计要求,保证了结构受力的有效传递。3)通过质量控制,保证钢板桩的质量,能重复利用,对确保节点质量起到关键作用。

参考文献

[1]周宇.复杂环境下超长钢板桩止水帷幕静压植入施工技术应用研究[J].广州城市职业学院学报,2017,11(3):87-91.

[2]刘宏扬,王玺,张灏.复杂地形及重荷条件下深基坑支护施工技术研究[J].施工技术,2018,47(增刊1):208-216.

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[5]陈楚.钢板桩复合混凝土环形结构支撑体系在基坑中的应用[J].安徽建筑,2018,24(4):176-178.

[6]蒙胜益,唐光暹.螺旋钻静压拉森钢板桩施工技术[J].建筑施工,2018,40(9):1509-1510.

钢筋混凝土范文篇10

目前钢筋混凝土排架结构在设计分析方面仍面临很多挑战,为能解决这些可能遇到的问题,很多学者对钢筋混凝土排架结构设计上做了研究。在唐山大地震中,大多数以钢筋混凝土排架结构为主的工业厂房结构柱破坏,造成很大的损失和伤亡,此后,我国学者钢筋混凝土排架结构开始进行深入的分析与研究。研究的内容如下:地震局工程力学研究所对排架结构进行了有机玻璃模型的具体分析;李树祯等采用弹塑动力时程分析方法对横向单棍的排架结构进行分析,认为钢筋混凝土排架结构用普通的设计方法可满足抗震的基本要求,但从概率角度出发,其可靠度相对较低,地震作用下部分构件可能超过强度而严重破坏,“强柱弱梁”整体厂房还做不到;西安建筑科技大学共同对变柱变梁异型平面节点、钢筋混凝土框排架结构柱和带直交梁空间节点进行了大量的试验研究,研究结果表明:提出了长柱、短柱、普通混凝土柱以及异型节点承载力在高强混凝土上的计算公式,为改善节点区的配筋及高强混凝土在工程中应用提供了理论依据;目前弹性扭转效应的研究已趋于成熟,各国的规范对结构的弹性扭转效应都有各自的计算方法。对于结构进入塑性扭转,由于塑性扭转效应涉及到对整体结构的空间弹塑性分析的问题,其在这一领域问题较为明显,为钢筋混凝土排架等结构工程领域研究的热点问题。从总体上讲,在钢筋混凝土排架结构设计及理论方面,通过理论研究分析取得了许多有益的结论。但目前排架结构的研究重点仍处于对平面和弹性阶段的研究和分析,目的是能将空间计算问题尽量简化为平面的简单问题计算。由于钢筋混凝土排架结构的自身复杂性、专业性和特殊性,当前仍然有很多问题有待解决,如:塑性扭转效应和非线性分析问题;当前抗震性能的试验在钢筋混凝土排架整体结构领域进行较少,在排架结构的设计中,抗震设防的理论有待进一步完善;在排架结构处于塑性区后,其抗震能力发生变化,这一现象在结构扭转效应表现突出;此外,对排架与框架相互结合剪力墙结构的研究涉及较少,对框排架的工作性能及受力特点有待进一步的更多的研究和分析;钢筋混凝土框排架结构中框架与排架的协同工作受力情况较为模糊。

2我国目前规范对钢筋混凝土排架设计的不足

在钢筋混凝土排架结构的抗震设计方面,GB50191—2012构筑抗震设计规范和GB50011—2010建筑抗震设计规范指导规范不同地域、不同排架结构的抗震设计。本文结合《构筑抗震设计规范》的具体条文,阐述了目前规范中钢筋混凝土排架结构中设计的不足和缺陷。有关排架结构上部屋架结构计算的规定有:

1)《构筑抗震设计规范》6.2.19条规定,针对Ⅲ,Ⅳ类场地和8度、9度时,应该考虑屋架下弦的拉压效应对结构的影响并核算屋架承载力;

2)《构筑抗震设计规范》6.2.22条规定,针对Ⅲ,Ⅳ类场地和8度、9度时,应验算变形产生的附加内力。上述两点叙述,规范使用“应”字,因此应考虑建立合适的屋架和支撑的杆系模型,否则无法得出上述内力值。在钢结构排架设计方面,钢排架结构施工进度快,造价低,但以后要经常维护保养。框架结构施工复杂,造价高,后期维护工作量低。在工程建设中,钢架也就是在排架柱方向通过设置联系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗纵向力下变形的钢框架(局部开间或连续开间),具体做法可采用实腹联系梁或格构桁架———根据可设置高度选用,采用门式柱间支撑,可以留出工艺空间,还能对柱平面外予以加强。但我国处于高度使用水泥的情况,环境污染日益严重,从节能减排方面讲,钢排架结构应作为首选,但规范未给具体说明。

3结语