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混凝土构件

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混凝土构件范文第1篇

【关键词】裂缝、控制、意识、方法

中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

正文:

随着建筑业施工技术、操作工艺逐渐实现现代化,混凝土结构裂缝的现象也呈现高频之势。在上世纪90年代期间,混凝土裂缝现象并不十分普遍,而后来在水泥的相关规范磨细度要求变化后,其它工艺技术没能及时跟上,越来越多的工程被混凝土裂缝困扰着,人们对混凝土裂缝的控制也重视起来。

根据有关的分类,裂缝分为有害裂缝、无害裂缝;表面裂缝、贯通裂缝;沉降裂缝、收缩裂缝;水平楼板裂缝、竖向墙体裂缝等。

从裂缝产生的原因主要有:设计、原材料、外加剂、搅拌运输、振捣、养护、模板拆除、施工荷载、施工工艺等。

在实际施工过程中,引起沉降裂缝、宽度大于0.3mm的贯通裂缝等有害裂缝的现象,设计和施工单位都会足够重视,提前预防,一般正常按规范设计和施工就不会发生。但所谓的不影响结构安全的“无害”裂缝就没有那么幸运了,现在基本每一个工程都会或多或少的发生。究其原因是多方面的,有施工技术层面的原因,也有心理意识的因素。

先来说一下施工技术层面的原因:

1.原材料:主要有砂、水泥、外加剂。

由于目前一般都采用商品混凝土,原材料的把关由搅拌站管理,而这也是裂缝易产生的主要环节因素。正常来说,砂的含泥量应该最易控制,但是往往被忽视,该项的监控频率较低,较大的含泥量势必加大裂缝的产生。

水泥一般都进行了复试,规范规定,不同品种的水泥不得混用,可是个别搅拌站由于技术忽视或者利益驱使,混用的现象还是存在的。这是可能在某个工程上异于正常现象,而出现大批量裂缝的主导因素。

外加剂的使用,特别是抗裂剂已经是普遍使用了,为什么现在广泛使用抗裂剂不能减少裂缝,而以前专项使用膨胀剂、抗裂纤维效果却很好呢?这就值得认真研究了,不要让抗裂剂成为摆设!不要让控制裂缝“抗放结合”的设计理念得不到落实。

2.搅拌运输这个环节应该控制的都不错,用量的电子计量可以使配合比准确,搅拌时间足够以保证各种原材料充分拌合,提高混凝土流动性、粘聚性和保水性等指标,易于施工操作。运输过程严禁加水等强制性规定,控制水灰比,保证混凝土的基本强度要求。

3.施工操作过程问题:

(1)施工工艺问题:特别是底板等大体积混凝土的浇筑,合理安排施工流向,分段、分层,保证混凝土的供应量,可有效地避免出现施工冷缝,为地下室的混凝土的自防渗打下良好的技术基础。

(2)振捣:如果底板出现不规则大批量局部集中渗漏裂缝,这就跟振捣的质量有着密切关系,即便在今后堵漏,这种部位也是效果最差的。

(3)养护:水平构件一般按规范覆盖浇水养护即可,而底板等大体积混凝土就要从控制混凝土入模温度开始,这一点规范讲的很清楚:“混凝土浇筑体在入模温度基础上的温升值不宜大于50℃;里表温差不宜大于25℃;降温速率不宜大于2.0℃/d ;表面与大气温差不宜大于20℃等这几点要求。冬天升温可以搅拌加温水,夏天降温可以人工导热。

试问,真正能够做到上面这几点的能有多少?

而竖向构件养护怎样保证?现场往往模板拆除后浇水、刷养护液的方法,或者干脆模板不拆,封闭养护,可是还是不能阻止裂缝的出现,还会有普遍的表面龟裂。

(4)施工荷载:施工工期紧,楼板刚浇完,第二天材料、工具就上去了,混凝土强度还很低,往往造成楼板“井”字型裂缝,而且贯通,影响结构性能。

(5)模板拆除:模板拆除早,混凝土强度不够,所产生的裂缝均会影响结构安全,这种纯粹管理上的错误,应该坚决杜绝,本文不加讨论。

以上指出易出现裂缝的原因,摆在我们面前的是怎样去控制或减少裂缝。俗话说:意识提高了,技术就提高了。除了技术层面,恐怕要提到管理意识层面了。

1.由于裂缝的普遍存在,认为裂缝不影响结构安全、不能避免,是正常现象,有裂缝没什么大不了的思想也是普遍存在的。殊不知,思想上一松懈,裂缝也就自由发展了。这种现象除了施工单位,在监控主体各单位也大量存在。因此,都说抓问题要抓源头,管理意识才是真正的源头!

2.我们去控制裂缝要本着:“杜绝影响结构安全的裂缝,减少人为因素的裂缝,控制不可避免的裂缝”这样一个原则。

3.从原材料的源头抓起:加大原材料抽检的力度,施工期间对于砂、水泥的抽检要形成常态,特别是水泥品种的检查。

抗裂剂现在基本都是复合型的,膨胀、抗裂混合、袋装,按方量添加,但袋装与方量不成比例,添加时很多采用人工添加,掺量会产生不均匀现象。如用罐仓设备机械添加,抗裂剂中纤维又易堵塞管道。因此建议搅拌站应设计专用计量工具,称量也好、计量也好,把好掺加的用量关。这是第二个源头。

4.第三个源头就是配合比设计、适配关:有的施工单位的技术人员责任心较强,会在配合比设计阶段参与搅拌站的适配、试验工作,这是最为关键的一步。在专项配比及特殊部位配比设计中,应该编制专项设计方案,计算混凝土收缩应力,配合后浇带的设置,抗裂剂的膨胀应力,纤维的提高抗拉应力的数据等相关因素,找到一个适合的最佳掺量,从理论上先达到控制裂缝的可行性。然后经过试验适配,调整混凝土操作性能,确定泵送剂的减水效果,最后形成实际操作配合比。值得提一句,因为经济利益的驱动,擅自改变操作配合比的做法是绝不可取的,带来的后患相当严重。

以上的源头抓好,就要到了操作环节了,其中施工工艺、振捣、及施工荷载都是耳熟能详的步骤,下面重点分析一下大体积混凝土及竖向墙体构件养护的问题:

1.底板等大体积混凝土构件,一般在水平向蓄水并通过测温孔检测温度变化进行养护及观测的方法。但是如果没有有效的降温措施,如发现温差超过规范规定,只能只是“看着”的份而“无能为力”了。因此,建议凡是大体积混凝土底板均应在施工组织设计中设计循环水冷却管,以便今后人工导热的进行。

2.最让人头疼的是竖向构件的养护效果问题:除了设计无法解决的结构本身水平拉应力引起的应力集中裂缝外,一般竖向构件产生的裂缝为混凝土收缩所造成的垂直裂缝,而且绝大部分为墙体贯通裂缝,宽度在0.2mm以内。经调查发现,当墙体的长度大于4米易发生此种裂缝,在设计局部加强部位的交接处,由于约束力及收缩不一,易产生裂缝。收缩裂缝虽不影响结构安全,但如果每道墙体都有裂缝,那“效果”也是相当惊人的。

混凝土构件范文第2篇

摘要:混凝土超长框架结构的性能经常会受到温度应力的破坏。温度应力可以分为平均温度应力和弯曲温度应力,文章分析了两种温度应力的不同之处,并提出了相应的解决方法,希望有助于超长混凝土构件温度应力的防治。

关键词:框架;超长;温度应力;混凝土

Abstract: ultra-long concrete frame structure of the performance is often will be affected by the destruction of the temperature stress. Temperature stress can be divided into the average temperature stress and bending temperature stress, the paper analyzes the two kinds of temperature stress differences, and puts forward corresponding solutions, hope to overlong concrete component the prevention and control of the temperature stress.

Keywords: framework; Long; Temperature stress; concrete

超长混凝土构件施工时经常采取设缝工艺,由于设缝后结构的整体性会受到影响,进而影响到建筑的通风、排水、保温等功能,因此,建筑界已经兴起了不设缝的思想。通常情况下,混凝土构件越长,温度引起的变形越大,约束内力也越大,最后容易引起构件产生裂缝,从而对建筑的使用功能造成破坏,因此,采取有效措施防治超长混凝土构件因温度引起的裂缝是非常有必要的。

温度对超长混凝土构件的作用比较复杂,计算温度应力时,不能简单地将构件分解成楼板、次梁、框架进行计算,因为支承形式、楼面结构、刚度、材料特性对温度应力的影响关系复杂。目前常用的结构设计软件都不具备计算分析温度应力的功能,实际工作中,要想准确计算温度应力,难度比较大,因此,工程建设时,温度应力的确定是一个难题。目前,只能根据工程施工经验,按照现行规范标准定性地留设温度缝的最大间距,准确性不高。但是,随着建筑施工工艺要求的不断提高,这种方法的局限性越来越明显,难以满足建筑功能的要求。因此,施工时,工程技术人员务必深入计算分析温度应力的分布特点。

1.温度应力的种类及影响因素

温度应力可以分为平均温度应力和弯曲温度应力。平均温度应力的成因如下:楼盖的温度上升或者下降后,会发生热胀冷缩,引起楼盖伸长或缩短,这时与楼盖整浇在一起的柱子却没有发生相应的热胀冷缩,因此必然对楼盖的伸缩造成约束,产生剪力,这种柱剪力会引起板中产生轴向作用力。需要注意的是平均温度应力分布较为平均,当楼板受到强烈拉伸作用时,容易形成贯穿裂缝。柱子的抗侧刚度是影响平均温度应力的最重要因素,混凝土构件不长时,柱子的抗侧刚度不会很大,这时柱子的剪力也不会很大,因此平均温度应力也不会很高。混凝土构件的平面刚度中心位置可以视为温度变形不动点,平均温度应力的最大值出现在此处。混凝土具有优秀的抗压性能、较差的抗拉性能,温度升高时楼盖的平均压应力对构件影响不大,但是温度降低时,拉应力可能引起较为严重的后果,必须采取有效措施予以解决。

弯曲温度应力的成因如下:首先是混凝土楼板产生收缩,引起柱剪力,进而产生柱弯矩,梁和柱是刚性连接的,因此柱弯矩可以传递到梁上,引起梁弯矩,而此时竖向载荷也会对梁施加弯矩,两者很有可能叠加,使得弯曲应力增加,因此裂缝会变得更宽,超过了相关规范规定的许可值。温度升高或者下降时引起的弯曲温度应力都应该纳入考查范围,尤其要重视温度升高产生的应力,其作用方向与竖向载荷作用引起的应力一致,对梁柱端部的影响更大。框架结构中间楼层产生的弯曲温度应力比较小,但是温度对暴露在大气中的顶层楼盖影响很大,而对下层楼盖的影响小很多,使两层楼盖热胀冷缩程度不一致,使得结构承受过大的拉应力,严重时混凝土可能发生开裂。

2.温度应力的计算

2.1温度应力取值方法

温度变化时,混凝土构件因为变形而受到约束形成的应力就是温度应力。杆系构件中温度应力计算方法如下:

σT=Ec・α・ΔT

式中各符号含义如下:

σT-温度应力;Ec-混凝土弹性模量;

α-热膨胀系数,通常情况下取值为10-15×10-5/℃;

T-温差,是骤降温差、季节温差、日照温差的共同值;

2.2温差的确定

内外温差、季节温差、日照温差取值方法分别如下:

⑴聚降温差ΔTX

日照降温温差或寒流降温温差都可以引起骤降温差,骤降温差在混凝土构件表面的计算方法如下:

ΔTX=ΔT0e-ax

上式中:ΔT0为构件表面的内外温差值;

a-温度分布曲线指数;x-计算点距构件外表面的距离,单位为m;

⑵季节温差ΔTy

季节温差对混凝土构件的影响以构件平均温度为计算依据,指的是施工期间混凝土浇筑时的温度与构件使用时温度的差值。

ΔTy=Tmax(或Tmin)-T0

上式中:Tmax或Tmin为工程所在地区月平均气温的最高值或最低值;

T0-混凝土构件浇筑时的温度;

⑶日照温差ΔTτ

日照温差会随着工程所在地区的位置、建筑物表面的粗糙程度和颜色、建筑物外墙材料特性的不同而发生变化,指的是构件表面受到太阳正晒时温度峰值之差,可以根据相关地区的气象资料予以确定。

3.如何确定温度荷载组合

当前正在使用的混凝土结构设计规范和荷载规范都没有明确规定温度应力和其他荷载的组合方法。进行结构设计计算时,温度应力的组合系数可以取现行荷载规范中活荷载组合系数值即0.7-0.9。考虑到环境因素、季节变化的影响,温度应力效应的各项系数可按如下方法取值:

⑴对荷载效应进行准永久组合及频遇组合时,准永久系数取值为0;对荷载效应进行基本组合时,其分项系数取值为1.2。

⑵在荷载基本组合及荷载准永久组合或频遇组合时的组合系数均取为0.7。

⑶对荷载效应进行标准组合时,取值为0.7;如果工程有特殊要求,最大值可取0.9。

4.温度应力的解决方法

可以通过设置预应力钢筋的方法解决平均温度应力,混凝土板收缩后,会产生拉应力,而预应力钢筋产生的预压应力可以抵销一部分拉应力,从而避免裂缝宽度增加。但是此种方法防治弯曲温度应力的效果却十分有限;此外,施加预应力后,负温差产生的侧向变形会与柱子承受外荷载之前产生的侧向变形叠加,这会导致局部拉应力的增加,可见,解决弯曲温度应力,不宜采用“抗”的方法,而应该采用“放”的方法,也就是尽量减小框架柱的抗侧刚度,从而降低柱侧移引起的梁柱弯矩及相应的应力。

本文提出了一种将滑动橡胶支座设置在混凝土框架结构顶层柱顶的方法,此法能够抵消楼盖受到框架柱的约束,从而使得楼盖侧向不必再承受侧向相对变形最大的柱子的约束,这样柱子、楼盖的弯曲温度应力就降低了很多。

在顶层柱顶设置滑动支座时,为了使结构的整体性不受到破坏,必须使一部分柱与楼盖进行刚性连接,这部分柱子会承受地震时产生的全部水平剪力,从而保证顶层楼盖在水平扰动下还能够复位。由于框架结构在承受地震作用时,柱剪力往往下大上小,为了不减弱结构的抗震性能,温度变形的释放点宜选择在边柱位置。此外,将滑动橡胶支座设置在顶层边柱处的另一个原因是此处的弯曲温度应力释放效率是最高的,因为这个位置的应力通常是其他部位的2倍以上,而且边柱的约束释放后,平均温度应力也会明显降低。

5.结论

工程技术人员应该充分了解超长混凝土构件温度应力产生的特征,这样才能做到有的放矢。具体如下:构件温度的升高和降低都会引起局部应力;局部拉应力对混凝土裂缝的影响不大,而平均拉应力的危害很大;楼盖中间位置局部应力最大,一般会高出平均应力很多,很容易产生裂缝,应该予以高度重视。

【参考文献】

吴京 超长混凝土框架结构中温度应力的研究 工业建筑 2006

混凝土构件范文第3篇

【关键词】混凝土;预制构件;生产管理

中图分类号: TU37 文献标识码: A

前言

混凝土预制构件的生产从一定程度上可以说是建筑的工厂化,虽然说相比以前技术方法有了一定进步,但并不是质量也随之提高了,这还有赖于构件生产过程中的管理,下面我们来讨论有关混凝土预制构件的生产与管理。

预制钢筋混凝土构件

钢筋混凝土结构包括现浇整体式钢筋混凝土结构和预制装配整体式钢筋混凝土结构两大类。预制装配整体式结构是将各种钢筋混凝土预制构件用机械进行安装,并按设计要求进行装配的一种结构形式。预制构件的制作过程包括模板的制作与安装,钢筋的制作与安装,混凝土的制备、运输,构件的浇筑振捣和养护,脱模与堆放等。

1.预制混凝土构件的特点

(一)能够实现成批工业化生产,节约材料,降低施工成本;

(二)有成熟的施工工艺,有利于保证构件质量,特别是进行标准定型构件的生产,预制构件厂(场)施工条件稳定,施工程序规范,比现浇构件更易于保证质量;

(三)可以提前为工程施工做准备,施工时将达到强度的预制构件进行安装,可以加快工程进度,降低工人劳动强度。

2.构件制作工艺

根据生产过程中组织构件成型和养护的不同特点,预制构件制作工艺可分为台座法、机组流水法和传送带法三种。目前预制外墙、预制楼梯、预制阳台等仍以台座法生产为主,部分标准化生产的预制内隔墙条板已经实现了机组流水法或传送带法。

(一)台座法 台座是表面光滑平整的混凝土地坪、胎模或混凝土槽,也可以是钢结构。构件的成型、养护、脱模等生产过程都在台座上进行。

(二)机组流水法 机组流水法是在车间内,根据生产工艺的要求将整个车间划分为几个工段,每个工段皆配备相应的工人和机具设备,构件的成型、养护、脱模等生产过程分别在有关的工段循序完成。

(三)传送带流水法 模板在一条呈封闭环形的传送带上移动,各个生产过程都是在沿传送带循序分布的各个工作区中进行。

3.预制构件的成型

常用的振捣方法有振动法、挤压法、离心法等,以振动法为主。

振动法 用台座法制作构件,使用插入式振动器和表面振动器振捣。插入式振动器振捣时宜呈梅花状插入,间距不宜超过300mm。若预制构件要求清水混凝土表面,则插入式振动棒不能紧贴模具表面,否则将留下棒痕。表面振动器振捣的方法分为静态振捣法和动态振捣法。前者用附着式振动器固定在模具上振捣,后者是在压板上加设振动器振捣,适宜不超过200mm的平板混凝土构件。

挤压法 用挤压法常用于连续生产空心板,尤其是预制轻质内隔墙时常用。

离心法 离心法是将装有混凝土的模板放在离心机上,使模板以一定转速绕自身的纵轴旋转,模板内的混凝土由于离心力作用而远离纵轴,均匀分布于模板内壁,并将混凝土中的部分水分挤出,使混凝土密实。离心法常用于大口径混凝土预制排水管生产中。

4.预制构件养护

(一)预制构件的养护方法有自然养护、蒸汽养护、热拌混凝土热模养护、太阳能养护、远红外线养护等,以自然养护和蒸汽养护为主。

(二)自然养护成本低,简单易行,但养护时间长,模板周转率低,占用场地大,我国南方地区的台座法生产多用自然养护。

(三)蒸汽养护可缩短养护时间,模板周转率相应提高,占用场地大大减少。

(四)蒸汽养护是将构件放置在有饱和蒸汽或蒸汽与空气混合物的养护室(或窑)内,在较高温度和湿度的环境中进行养护,以加速混凝土的硬化,使之在较短的时间内达到规定的强度标准值。

(五)蒸汽养护效果与蒸汽养护制度有关,它包括养护前静置时间、升温和降温速度、养护温度、恒温养护时间、相对湿度等。

(六)蒸汽养护的过程可分为静停、升温、恒温、降温等四个阶段,蒸汽养护时,混凝土表面最高温度不宜高于65℃,升温幅度不宜高于20℃/h,否则混凝土表面宜产生细微裂纹。

三、混凝土预制构件管理措施

1.准备阶段

(一)熟悉设计图纸及预制计划要求

技术人员及项目部主要负责人应根据工地现场的预制件需求计划和预制件厂的仓存量确定预制构件的生产顺序及送货计划;及时熟悉施工图纸,及时了解使用单位的预制意图,了解预制构件的钢筋、模板的尺寸和形式及混凝土浇筑工程量及基本的浇筑方式,以求在施工中达到优质、高效及经济的目的。

(二)人员配置与管理

预制构件品种多样,结构不一,应根据施工人员的工作量及施工水平进行合理安排,针对施工技术要求及预制构件任务紧急情况以及施工人员任务急缓程度,适当调配施工人员参与钢筋、模板以及混凝土浇筑。要经常对全体员工进行产品质量、成本及进度重要性的教育,使施工人员要有明确、严格的岗位责任制。要有严格的奖惩措施。

(三)场地的布置设计

为达到预制构件使用要求、运输方便、统一归类以及不影响预制构件生产的连续性等要求,场地的平整及预制构件场地布置规划尤为重要。生产车间高度应充分考虑生产预制构件高度、模具高度及起吊设备升限、构件重量等因素,应避免预制构件生产过程中发生设备超载、构件超高不能正常吊运等问题。

2.原材料对混凝土预制构件的影响及控制

原材料主要包括水泥、细集料、粗集料等。只有优质的原材料,才能制作出符合技术要求的优质混凝土构件。

(一)水泥

配制混凝土用水泥通常采用硅酸盐水泥、普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥五大品种。通常普通硅酸盐水泥的混凝土拌和料比矿渣水泥和火山灰水泥的工作性好。矿渣水泥拌和料流动性大,但粘聚性差,易泌水离析;火山灰水泥流动性小,但粘聚性最好。用矿渣或火山灰水泥预制混凝土小型构件,易造成外表初始水分不均匀,拆摸后颜色不匀,掺入的矿渣或火山灰在混凝土表面易形成不均匀花带、黑纹,影响构件外观质量。因此,预制混凝土构件时,尽量选用普通硅酸盐水泥。

选用水泥的标号应与要求配制的构件的混凝土强度适应。水泥标号选择过高,则混凝土中水泥用量过低,影响混凝土的和易性和耐久性,造成构件粗糙、无光泽;如水泥标号过低,则混凝土中水泥用量过大,非但不经济,而目会降低混凝图构件的技术品质,使混凝土收缩率增大,构件裂纹严重。通常,配制混凝土时,水泥强度为混凝土强度的1.5~2.0倍。

集料

细集料应采用级配良好的、质地坚硬、颗粒洁净、粒径小于5mm.含泥量3%的砂。进场后的砂应进行检验验收,不合格的砂严禁入场。检查频率为1次/100立方米。

粗集料要求石质坚硬、抗滑、耐磨及清洁和符合规范的级配。石质强度要不小于3级,针片状含量≤25%,硫化物及硫酸盐含量

3.施工工艺对混凝土预制构件的影响及控制

(一)振捣

采用插入式振捣时,移动间距不应超过振捣棒作用半径的15倍,与侧模应保持最少5cm距离;采用平板振动器时,移位同距应以使振动器平板能覆盖已振实部分l0cm左右为宜;采用振动台时,要根据振动台的振幅和频率,通过试验确定最佳振动时间。要掌握正确的振捣时间,振捣至该部位的混凝土密实为止。密实的标志是:混凝土停止下沉,不再冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆。

拆模

预制构件待混凝土达到—定的强度、保持棱角不被破坏时,方可进行拆模。拆模时要小心,避免外力过大损坏构件。拆模后构件若有少许不光滑,边角不齐,可及时进行适当修整。

养护

拆模后要按规定进行养护,使其达到设计强度。避免因养护不到位造成浇筑后的混凝土表面出现干缩、裂纹,影响预制件外观。当气温低于5℃时,应采取覆盖保温措施,不得向混凝土表面洒水。

结束语

混凝土预制构件的生产设计多个方面,尤其需要注意的是细节处理,在工程施工中处理好了构件的生产管理问题,工程质量自然会有所提高。本文提出了许多对混凝土预制构件的生产管理的改善措施,需要在实际工作中加以不断创新与完善。

参考文献:

[1]翟玉君,王振生,王世鼎.预制构件角裂缝的消除处理.黑龙江水利科技.2009

[2]刘际胜.预制构件模板装拆方案的设计.路基工程.2009

混凝土构件范文第4篇

关键词:钢筋混凝土;框架结构;配筋;多层框架结构;结构设计

Abstract: at present, reinforced concrete frame structure has been in the field of construction engineering has been the most widely used, although this kind of structure form, they are widely used, however, many problems still exist in the structure design, this paper deals with the structure of reinforced concrete frame design standards and design requirements of selecting the structural parameters, construction measures and so on related content, the design of reinforced concrete frame structure are discussed in this paper when the related matters needed attention.

Key words: reinforced concrete; Frame structure; Reinforcement; Multilayer frame structure; The structure design

中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1结构参数的选取标准

1.1结构抗震等级的选取

对建筑结构进行工程设计时,应首先依据《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2004)来确定建筑的类别。若确定为丙类建筑,地震的作用全部按照本地区的抗震设防烈度进行计算;若确定为乙类建筑,《建筑工程抗震设防分类标准》(GB50223—2004)3.0.3条第2款规定如下:地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求,抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求;若是9 度,应符合比9度抗震设防更高的要求。实际设计时常出现选错抗震等级的问题,例如:某乙类建筑位于8度区,则应按9度区根据《建筑抗震设计规范》中表6.1.2来确定它的抗震等级是一级。若8 度地区的乙类建筑高度高于表6.1.2中规定的范围,应该采取较一级抗震等级更为有效的措施。

1.2选取设计基本地震的加速度

《建筑抗震设计规范》3.2.2中规定如下:如果抗震设防烈度属于Ⅶ度,设计时基本地震的加速度值分别取0.1g与0.15g;如果抗震设防烈度属于Ⅷ度,设计时基本地震的加速度值分别取0.2g与0.3g,进行设计计算时应该尤其注意对地震区的划分,从而正确的选取设计基本地震加速度的值,这对地震作用效应有着巨大的影响。

1.3地震力的振型组合数

就较高层的建筑而言,若对扭转耦联不予考虑,其振型数不能小于3;若振型数大于3,应取作3的倍数,但不能超过层数;若房屋的层数不超过2,其振型数可取作层数,应当对不规则建筑的扭转耦联加以合理的考虑,其振型数不得小于9;如果结构的层数较多,或结构的刚度突变较大,其振型数宜多取,若建筑结构内有转换层或者顶部有小塔楼,其振型数应多于12甚至更多,但不可超过3倍的房屋层数;只有定义弹性楼板且按总刚分析法进行分析,才可以在有必要时选取更多振型。

1.4结构的周期折减系数

由于框架结构存在填充墙,导致其结构实际的刚度比计算刚度大,计算周期超过实际周期,这样一来,计算所得的地震作用效应较实际效应偏小,使得结构偏于不安全,因此,折减结构的计算周期是非常必要的,然而折减系数的取值过大并不妥当。对框架结构而言,如果采用砌体填充墙,其周期折减系数应依据填充墙的数量与材料取0.6—0.7;如果砌体填充墙不多,或是采用轻质砌块,则可取周期折减系数为0.9;如果是无墙的纯框架,可以不折减其计算周期。

1.5 梁的刚度放大系数

结构设计的计算软件所输入的模型全部是矩形截面,并未对因楼板形成T型截面的存在造成的额外刚度加以考虑,导致结构实际的刚度超过计算刚度,从而计算所得的地震剪力较小,使结构偏于不安全,因此,计算时须放大梁的刚度,放大系数宜取:中梁为2.0,边梁为1.5。

2框架结构的构造配筋

2.1框架结构的边柱柱顶配筋

对于高层框架结构建筑而言,水平方向的荷载对其结构的倾覆力矩和由此所引起的竖向构件中的轴力均正比于建筑高度的平方;顶点的位移正比于建筑结构高度的4 次方,水平方向的荷载是进行结构设计的主要控制因素,框架结构顶层的风荷载比较大,而屋面结构的荷载所传给边柱的轴向总力小于楼层边柱的总力,显然柱顶存在大偏心问题,顶层的边柱节点出现轴向力对截面重心的偏心距大于0.5 倍的柱截面高度(e0>0.5 h)。依据框架结构构造的要求,横梁上部的钢筋要完全的伸入柱内,且须伸过横梁的下边;柱内中的一部分钢筋应伸到顶端,而另一部分钢筋则伸到横梁内部,钢筋的根数通过计算来确定并且不得少于2 根,设计员经常在图中把边柱柱角钢筋弯进梁内,对此问题,实践经验不足的技术人员难以立刻发现,往往在进行施工时才能察觉到。问题症结在于柱宽超过梁宽,柱角的纵筋不可能完全的伸入梁内,设计人员应对此类差错予以高度的重视。

2.2框架结构的外挑梁配筋

因受占地面积限制,建筑结构的使用功能要求,以及结构安全等方面原因,工程上通常于框架梁端设计挑梁。因为框架梁荷载值不同于外挑梁实际的荷载值,从而使得框架梁的断面尺寸不同于外挑梁,然而在绘图时,有些设计人员仅将框架梁的部分主筋延伸至外挑梁,殊不知某些主筋根本不能伸进挑梁,这类差错通常将在施工过程中才得以暴露,然而,为时已晚,大部分钢筋早已按要求截断成型,此差错不仅会影响施工进度,还会导致不必要的经济损失。

混凝土构件范文第5篇

[关键词]钢筋混凝土构件;保护层;耐火极限

[中图分类号]T037

[文献标识码]A

[文章编号]1672—5158(2013)05—0201—01

钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言,钢筋有较强的抗拉、抗压强度,但混凝土只有较高的抗压强度,抗拉强度很低,抗拉强度大约只有抗压强度的十分之一。然而两者的弹性模量比较接近,还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力(钢筋和混凝土之间的粘合力是由混凝土凝固时体积收缩而将钢筋紧紧地握裹住而产生的)。这样既发挥了各自的受力性能,又能很好地协调工作,共同承担结构构件所承受的外部荷载,形成的构件有较大的强度和刚度。在结构计算时,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的;又由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,—般混凝土只考虑承受压应力,而拉应力则全部由钢筋来承担。

一、钢筋混凝土构件保护层

1、钢筋混凝土构件保护层厚度的确定

对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲,受拉的钢筋离受压区越远,其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝士构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大,轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力,重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时:

a.钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化,尤其在高温或潮湿的环境中。

b.钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。混凝土内部的钢筋如果锈蚀,其钢筋会因锈蚀体积膨胀,膨张体积是钢筋体积的6倍。

c.随着时间的推移,钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化,在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,有效截面减小,力学效能降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏,甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。

2、桥墩及桥台保护层控制措施

a.桥墩保护层控制措施

钢筋在桥墩混凝土中主要起抗拉受力作用,用来抵抗荷载所产生的弯矩,防止混凝土面收缩和温差裂缝的发生,而这一个作用均需钢筋在设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中,桥墩的护面筋的保护层比较容易正确控制。在实际施工中都有专为保护层做的混凝土垫块,用绑丝按照一定的间距绑扎到主筋但在混凝土浇筑时人工振捣可能会影响到保护层的大小;在绑扎墩柱钢筋筋时应按照设计的最小保护层4cm进行下料绑扎。

b.桥台施工中保护层的控制措施:

在施工过程中桥台的体积比较大,表面积也大,要控制好桥台的各个面的保护层有点难度。台身的护面钢筋有坡度,在支垫混凝土垫块的同时在不同位置要进行外拉(因钢筋自重大钢筋面向里倒,保护层过大。)其它面的钢筋保护层按照设计中的要求进行支撑钢筋达到最小保护层的要求。

桥台施工中的人行道板保护层要注意,人行道板是悬挑结构,保护层问题会影响钢筋和混凝土的工作问题,最终会影响结构物的质量和使用寿命。在桥台的顶面钢筋网片预留钢筋保护层时要将网片吊起,因为在施工过程中工人在上面行走的频率还是很高的。所以要采取措施,减小人为的对保护层的影响。在浇筑混凝土时要派专人进行检查和修整保护层。

二、火灾中火对钢筋混凝土的影响

火对钢筋混凝土的影响和损伤可以分为两种类型,一种是单个构件受到火的直接灼烧,产生损伤;如构件表面混凝土爆裂脱落和烧伤层产生细微裂逢;另一种是梁柱组成的整体结构由于升温不同,产生很大的结构温度应力而引起构件的损伤,例如:许多钢筋混凝土构件受到火灾后,表面粉刷层基本剥落,梁和柱混凝土表面产生大面积龟裂,局部混凝土爆落和主筋外露,混凝土表面呈现红色、灰色、黄色均有,预应力圆孔板的混凝土保护层剥落露筋,钢筋失去性能等现象发生,这些现象都明显地表明了火灾现场温度,是火灾原因调查分析的依据。

1、火灾中温度对钢材的影响

钢材的物理性质:钢材在正温范围内,温度约在200C以上时,随着温度的升高,钢材的抗拉强度、屈服点和弹性模量都有变化,总的趋势是强度降低、塑性增大;温度在2500C左右,钢材的抗拉强度略有提高,而塑性却降低,因而钢材呈现瞻性,在此区域对钢材再加热,钢材可能产生裂逢。此外,当温度达到250-3500C范围内时。钢材将产生徐变现象,钢材的性能受到不同程度的损伤。据一些专家对钢材进行温度试验分析,当钢材在升温th,恒温加热1小时后进行检测,结果是有屈服台阶的16Mn钢筋在9000C以下时的强度和延伸率变化很小,温度达到1000oC时,钢材强度下降10%;无屈服台阶的冷拔低碳钢丝经过2h升温至600。C以下,则强度受到影响不大;而温度在6000C以上时的极限强度下降达40qo。据有关专家对大多数火灾事故现场中构件钢筋的测试结果表明,混凝土保护层爆落的预应力板钢丝受热温度超过600C,梁柱构件钢筋温度低于6000C,因而,在一般情况下,火灾对钢筋的影响较比混凝土小,对于I、II级钢筋在温度达到900C以上时才有明显的影响,由于钢筋构件混凝土保护层的作用,通常构件中的钢筋温度低于此值,可以说火灾一般对I、II级钢筋的影响不很大。但是,在600C以上的高温却使冷却后的冷拔低碳钢丝强度大幅下降40%左右,从中可以说明火灾对预应力钢筋混凝土板的影响较大,由于建筑荷载大部分承重在板上,从而破坏结构的整体性,造成更大的危害。

2、火场温度对钢筋混凝土构件板的影响

温度对钢筋混凝土构件板的影响,按板的损坏或大致的温度范围可以分为三种情况。

a.种是混凝土表面颜色变化不大,粉刷层完好或基本完好(粉刷层熏黑)或者粉刷层部分脱落,混凝土表面熏黑,此时混凝土表面温度大致在300qC以下。

b.种钢筋混凝土粉刷层基本剥落,混凝土表面颜色为浅红或红灰,无横向裂逢或纵向裂逢,此时混凝土表面温度大致在300 5000C范围。