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钢材料在潮湿的空气中极易发生腐蚀,而且建筑工程钢结构要承受极大的荷载作用,更加促进了轻钢结构的疲劳,使其强度大大降低,甚至出现脆性断裂。另外,钢材料的耐火性能较差,实验证明钢的受热后强度也会下降很快。在全负荷的情况下,普通建筑用钢受热为300℃后,刚体强度开始急剧下降;钢材料将会失去稳定性的临界温度大约为540℃。所以钢材一旦受热,其诸多力学性能如屈服强度、弹性模量、抗压能力以及荷载能力都会明显降低。当钢材火烧十几分钟后,其力学性能会低于建筑工程结构的承载许用应力,甚至软落下来,就会发生重大的事故,造成惨重损失。因此,在建筑工程中,一定要做好轻钢结构的防腐及防火工作,这样才能确保轻钢结构的设计寿命,保证工程的质量,增加其安全性和耐久性,减少事故的发生。
二轻钢结构的防腐技术
1表面处理
对钢材料进行必要的表面处理是非常重要,主要是清除掉钢铁表面的铁锈层与油污等污物,对钢铁表面残留的黑氧化皮尤其要清除干净。因为这些污物可以说是钢铁发生电化学腐蚀的阴极,当钢材处于潮湿环境中,就会发生腐蚀,除去后可减少腐蚀的可能。表面处理质量需确保钢构件表面露出金属光泽,具体参照相应的涂装前钢材表面预处理规范。
2常用方法
目前,对钢结构防腐的主要手段是在其表面涂刷防腐漆,也称为涂层法。在进行防腐涂料的涂装时,一定要确保涂层厚度均匀且适度、粘结牢固、无脱层、不可空鼓和漏涂。施工具体要求如下。
(1)要能够选择合理的涂层结构和涂刷方式
能够考虑到轻钢结构的装饰要求、使用年限以及在涂装施工时的具体情况,配套使用底漆、面漆、中漆,发挥其最佳作用。涂层结构就是由这三种防腐漆组合而成的复合涂层。简单来说,底漆在内侧,起到附着与防锈作用;中漆在底漆与面漆之间,增加了漆膜厚度;而面漆在最外侧,主要起防腐蚀与老化作用。合理的涂层结构有利于提高钢材防腐性能,延长轻钢结构的使用寿命。另外,涂刷方式的选择对提高涂装施工进度与质量、节约成本就有重大影响。涂刷方式主要有手工刷涂或滚涂法、空气喷涂法与浸涂法。
(2)涂装施工的质量控制
主要是对涂装施工的环境及过程、干漆膜的厚度进行质量控制。涂装施工的环境为5℃~38℃的温度与不大于85%的相对湿度;另外,还要求施工现场不能有太多的粉尘。在涂装前,轻钢结构表面不能有露珠存在;涂装之后,五天内不能淋雨。在刷漆时,必须等第一遍涂料干透后,才能刷下一遍。干漆膜的厚度要使用测厚仪进行检测,一般要求室内为125μm,室外为150μm,偏差为±25μm。
三轻钢结构的防火技术轻钢结构的防火最常用的方法为防火涂料保护法
1防火涂料的选择
轻钢结构的防火涂料主要按燃烧性能特点、喷涂对象环境或喷涂厚度的不同分类。在这里,只讨论根据其喷涂厚度不同的分类,具体性能特点如下。
(1)厚型8~50。缺陷:①厚型防火涂料的涂层厚、有较大的自重、当涂料的黏结力差时极易剥落。另外,在涂装施工时,需要使用金属丝网加固施工,易造成施工成本的增加和施工周期的延长;②涂层的表面也较为粗糙,美观性差;③需养护水泥基涂料。优势:①厚型防火涂料具有较高的耐火极限,实验证明可达3h;②因其主要组分为无机材料,所以具有相对较好的耐久性。而且,无机材料易得、来源广、价格便宜,涂料价格比其他的低;③涂料遇火后,不会放出任何损害人体健康的有毒烟气;④涂料运输方便,为袋装出厂。
(2)薄型4~7。缺陷:①涂料的耐火极限比厚型涂料的低,最高可达2h;②因其主要组成为有机材料,耐老化和耐久性较差。涂料遇火时,可能会释放出有害烟气,需改进;③涂料大多用于室内钢结构,需向室外的产品研究开发。优势:①薄型防火涂料的涂层薄、自重小、黏结力好、不易剥落、涂装施工较为简单,无需金属丝网加固,干燥较快;②涂层的表面光滑、装饰性好、可调配出多种颜色,;③单位面积消耗涂料的量少,施工成本低;④涂料的抗震性能与抗挠曲性强。(3)超薄型≤3。缺陷:①超薄型防火涂料与薄型涂料具有相同的缺陷;②超薄型防火涂料未能应用于室外钢结构,目前无此类产品。优势:①超薄型防火涂料的涂层更薄,装饰性更好,可调配颜色更丰富;②具备薄型涂料的所有优点。
2基层处理
在喷涂防火涂料前,必须做好基层处理。在轻钢结构的表面应根据使用要求,做好防锈工作。对大多数建筑工程中轻钢结构而言,需要喷涂不与防火涂料发生化学反应的防锈底漆。另外,如果试验证明选用的防火涂料也具有一定的防锈功能,可不做防锈处理。
3涂装施工
由经过培训且合格的专业施工人员进行防火涂料的涂装施工;还需遵循厂家的说明书进行防火涂料的调配,并及时搅拌使调配好的涂料稠度适中,确保在涂料喷涂后不发生剥落与流淌现象。目前常使用的涂刷方式为喷涂法、手工刷涂法等。
四耐候钢的应用
建筑工程中轻钢结构采用耐火耐候钢,可有效做到防腐与防火。因为耐火耐候钢具有优良的耐大气腐蚀性与防火性。目前在建筑工程中,耐火耐候钢是使用较多的Q235与Q345钢的替代钢种。在力学性能上,它与普通建筑用钢具备相差无几的焊接性能、屈服强度、抗压能力等室温力学性能。在施工时,耐火耐候钢的应用可以避免或减少防腐涂料与防火涂料的涂装,有效地节约成本,也可以减少涂料的环境污染。另外,在轻钢结构中采用耐火耐候钢,可有效减薄钢材厚度,能节约一大部分成本。同时,耐火耐候钢自身还具备永久性和自愈性能,也就是说此类钢材在在使用过程中,无论受到挤压、表面擦撞或火灾,都会保持其耐火耐候性不变,这从根本上做到了建筑工程中轻钢结构的防腐及防火工作。
五结束语
1.1钢结构施工的严重性
在建筑施工中钢结构具有其严重性。与钢筋混凝土结构相比,钢结构如果在施工中出现了问题,就会产生了一系列相关问题,包括:增加项目成本、延误项目工程影响施工进度,甚至可能出现建筑倒塌,这样就对人身安全及财产安全造成了威胁,也会产生不好的社会影响。综上所述,钢结构建筑施工具有一定的严重性。钢结构与传统结构的施工相比虽然具有抗震性较强、施工工期较短、自重较轻以及装配简单等优势,如果在建筑施工中出现了问题,也会产生很严重的后果。
1.2钢结构施工的复杂性
在建筑施工中,钢结构具有复杂性。与钢筋混凝土建筑相比,影响钢结构建筑的因素更多且更复杂,所以,导致钢结构质量问题的原因就更多更复杂。相同性质的质量问题也会因为不同的原因导致,这样更加加大了质量问题的分析、判断以及判断的复杂性。例如:在钢结构施工中,焊接裂缝的问题,在对其产生原因的分析中发现可能是发生于焊缝金属中,也可能是母材热影响。这种现象可能出现在焊缝内部也可能出现在焊缝表面,因为焊缝的冷热性不相同,所以导致裂缝的走向也有差别。
2建筑钢结构工程质量控制方法与应用
2.1加强施工原材料质量的控制
无论是任何建筑施工,原材料的质量都是非常关键的,钢结构建筑施工也不例外,所以,建筑钢结构工程的原材料质量的控制至关重要。原材料对工程整体的质量都起着非常关键的作用。我国钢结构建筑对原材料的要求如下:钢材应有屈服强度、抗拉强度、延伸率以及磷含量、碳含量和硫的合格保证。我国建筑行业在进行施工时的刚才必须附有钢材的质量证明书,钢材的规格、品种以及性能都必须与现行的国家产品设计文件以及标准相符合,也达到化学成分的要求。此外,刚才表面的质量在符合国家现行的标准外还需要与其他相关规定相符合,比如:如果刚才表面有划痕、麻点以及锈蚀等缺陷的时候,深度必须小与该钢材厚度的负偏差值的1/2;现行国家标准涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923规定的C级及C级以上,刚才的表面锈蚀的等级必须与之相符合。所以对施工原材料的控制是必要的也是必须的。
2.2做好施工组织设计,及时与设计单位沟通,施工注重细部节点
钢结构建筑施工时,必须按照施工图进行施工及安装。施工单位在确定施工图之后,必须要组织相关的经验丰富的技术人员对图纸进行会审,对应用范围进行仔细核对,仔细检查有没有问题,并且仔细检查节点图的表述。仔细检查设计总说明中有没有强制性条文要求内容的体现,以及各类材料的型号、等级、规格、性能、施工质量要求以及工程安全等级是否明确;节点设计的合理性;施工中的主要措施和施工难点,针对施工难点设计单位应该预先提出完善方案。完善钢结构安装的质量。梁、柱安装的时候,主要对查柱底板下的垫铁是否垫平、垫实进行检查,也要对柱的位移和垂直进行检查,梁的侧向弯曲、垂直、平直进行检查,螺栓摩擦面清理和拧紧程度进行检查,以前全部验收合格之后才可以起吊。钢结构安装形成了空间空间固定单元同时验收合格之后,施工单位必须将基础顶面的空间用膨胀混凝土以及柱底板进行二次浇筑密实。
2.3安装阶段的质量控制
①安装之前要标志构件供应计划以及安装计划,对土建基础施工的柱脚定位轴线进行复核,之后进行埋设地脚螺栓。一般先进行轨道安装,在完成轨道横梁基础后,再在横梁指定的位置进行打孔,按照相关规范在孔中放入预留的螺栓,之后灌入硫磺水泥砂浆,最后用吊车将轨道放在横梁上、装上装上轨件之后拧紧螺栓。②如果工程的结构跨度较大,最好的方法是首先安装立柱,然后再进行吊装组。立柱安装的前提是保证基础面和柱底面接触紧密、平整,在此基础上拧紧螺丝,焊牢之后再进行基础二次浇注混凝土。③对钢屋梁首先要用平拼法进行拼装,按照图纸的尺寸根据图纸尺寸放出拼装大样图,按照图纸的要求来对钢结构的拼装尺寸及外形进行制造,之后才可以拧紧螺栓。在拼装工作结束后,应该用木杆对钢屋架进行牢固处理,堆放时保持立起翻身,如此可以有效的预防形变。④第一榀屋面梁吊装到位后首先用1~2根檩条和梁连接固定,然后吊装第二榀时用1~2根檩条与第一榀连接,同时把其他的檩条用吊车放置在两梁智商,其他也按照此步骤进行操作。⑤在安装屋面檩条的同时即可安装墙面檩条。安装檩条时应保证其与角钢及梁焊接部位焊接牢固,墙面檩条要注意各檩条的位置、标高。预留门窗口尺寸要比实际尺寸大5~7mm,檩条的横平竖直要用水准仪和磁力线坠测量。⑥檩条安装结束之后,就可以对开始面板进行安装,安装屋面板的时候一定要屋脊和第1块板垂直,保证墙面彩板没有缺陷。与此同时,安装人员应该与其保持距离,这样才能更好的保证施工人员的安全,也是我国以人为本的体现。安装结束之后,屋面不允许被人踩踏,并且对其他工作人员的负重行走进行严格的控制,尤其是其他作业绝对不可以在已经安装的面板上进行。⑦最后进行门窗洞口的安装,门口的两侧都需要设置通长槽钢龙骨,门框与槽钢龙骨连接,外包彩板连接扣件,窗框四周需提前安装槽形彩板连接件,在窗口找正之后再用铆钉把槽形连接件固定在彩板上。
2.4钢结构油漆阶段质量控制
在全部安装工作结束后,需要对钢结构进行基层处理,首先,清除干净金属表面的各种污物,比如砂、焊渣、灰浆、锈斑等;其次,在把金属表面的污物处理干净的基础上涂防锈漆,然后等防锈漆干后,把构建表面的锈蚀和缺陷等用油漆配套的腻子进行刮平处理。如果金属表面的油漆附着力加强可以延长油漆的使用年限,也可以更好的预防锈蚀,为了达到这样的目的需要在钢结构构件的表面先进行磷化底漆的喷涂,之后再进行涂装面漆的操作。涂刷的顺序通常都是先难后易、从上至下。在涂刷的过程中需要反复涂刷,刷油要达到色泽一致、不流不坠、饱满以及光亮均匀等。涂刷结束之后要进行仔细检查,这样才不能漏刷,钢结构的面漆通常刷二遍。
关键词:建筑工程;结构设计;裂缝;控制措施
中图分类号: TU198 文献标识码: A 文章编号:
引言
建筑工程的结构设计是整个工程的关键环节,在实际设计中经常会遇到一些常见但很棘手的问题,建筑墙体和楼板的裂缝问题就是其中一个比较典型的结构设计问题。由于造成混凝土结构产生裂缝的原因很多,这对于建筑工程的结构设计要求就更为严格。因此,为在建筑工程中尽量减少或避免产生裂缝,必须对裂缝成因进行探究分析,并在结构设计方面提出针对性的解决办法进行裂缝控制。
一、产生建筑施工裂缝的原因分析
1、地基不均匀下沉
造成地基不均匀下沉的原因有客观原因、主观原因以及人为原因。房屋地基土层分布不均匀,土质有较大地差别等是造成地基不均匀下沉的客观原因;而主观原因多与建筑施工的设计方面有关,比如地基的处理方案与基础设计不协调一致、同一建筑的地基采用多种处理方法、在房屋纵墙刚度较差时因土壤应力的扩散作用导致房屋两端的应力逐渐减小、对建筑立面错层、平面变化引起楼面活荷载不均匀的处理不当、实际建筑施工的设计超出或未达到规范的规定,由于这些因素导致地基受力状态改变,造成地基不均匀下沉;另外在建筑施工过程中和建筑建成后,人为因素导致地基改变、松动等情况造成地基不均匀下沉。
2、温度应力
引起温度应力的原因有两种,一种是自生应力,是物体结构由于内外温度不同,在结构自身的约束下产生的温度应力,通常发生在结构尺寸相对较大的物体上,比如桥梁墩身,混凝土冷却时表面温度与内部温度相差太大,两种温度产生应力相反作用。另一种是约束应力,是物体结构受到外界的约束而不能自由变形引起的温度应力。比如护栏混凝土,混凝土的干缩引起的应力与温度应力共同作用。要准确分析温度应力的分布、大小是一项较复杂的工作,通常是依靠模型试验或数值计算来进行分析,另外在分析过程中还需要考虑徐变的影响。
3、钢筋锈蚀
建筑钢筋表面由混凝土保护,如果混凝土保护层质量较差或厚度不足,使二氧化碳或氯化物侵蚀到钢筋,使钢筋周围的混凝土的碱度降低或氯离子含量偏高,从而破坏了钢筋表面的氧化膜,导致钢筋中的铁离子与氧气和水分发生锈蚀反应,使得钢筋的体积增大了2至4倍,从而钢筋周围的混凝土受到膨胀,导致作为保护层的混凝土沿钢筋纵向产生裂缝。另外由于钢筋锈蚀使得钢筋与混凝土的握裹力减弱,结构承载力下降,导致其他形式的裂缝产生。
4、冻胀
冻胀是由于大气气温低于0℃时,混凝土中吸入了饱和的水被冻成冰,使得混凝土的体积膨胀9%,从而产生膨胀应力,于此同时,在微观结构中迁移和重分布的状态下,混凝土凝胶孔中的过冷水易引起渗透压,再次加大了混凝土的膨胀力,降低了混凝土的强度,从而导致裂缝的产生。受冻最严重时是混凝土初凝时,可使成形的混凝土强度降低30%至50%。
二、建筑工程结构设计中的裂缝控制措施
1、合理设计结构尺寸及选材
由于建筑材料变形的差异及自身的温差都会造成混凝土结构的开裂,特别在结构尺寸较大时,结构因材料变形及温差所造成的应力就会随之增大,极易在建筑的楼板与墙体中产生横向裂缝。通过统计分析,结构所受应力与长度呈非线性相关关系,因此,在进行结构设计时一定要确保结构尺寸合理,在结构设计时选用合理的布置方案使结构在实际工作中能实现整体性较好的同时刚度分配合理结构构件受力明确,在计算配筋过程中要严格按照国家相关设计规范进行设计,从而减少或避免出现结构裂缝。在设计施工中尽量选择使用变形差异接近的材料,从而有效的抑制了应材料自身变形而造成的结构裂缝。
2、现浇混凝土楼板裂缝的控制措施
(1)在结构设计时必须保证混凝土结构的整体刚度满足规范要求,以免结构的不均匀沉降造成在混凝土结构内部出现拉应力及剪应力,进而减弱结构内部抵抗温度应力的能力。
(2)在建筑的外墙角位置上应布设放射筋,并且保证每个墙角布设的放射筋都在七根以上,配筋长度必须大于2m,配筋范围则不得小于楼板跨度的三分之一,各个钢筋之间的间距则不得大于0.1m。通过在建筑外墙角布设放射筋的办法能够满足应力的要求,使得现浇混凝土楼板的裂缝应力作用范围与放射筋作用范围一致,进而减少并控制裂缝的形成。
3、温度裂缝的预防控制措施
在建筑工程的结构设计中,应优先选用建筑平面布置规则、结构受力简单合理的结构布置,不宜设置太多的凹凸,以免产生温度应力集中进而造成裂缝。建筑的长高比应符合设计规范要求。特别是建筑物的长度不应超过温度伸缩最大间距的要求,以确保材料的变形在较小范围内,从而能有效防止屋面因温差较大形成变形集中造成的墙体裂缝。在砌体结构中建筑纵墙应尽量少设门窗,并且门洞和窗洞不宜开设过大,保证砖墙具有足够的抗剪面积,从而提高其自身的抗剪能力,同时还可减少在门窗部位的应力集中现象。温度裂缝的形成主要是由于砖墙本身、圈梁、屋面板的温度变形以及相互间的温差所引起的,其屋面板保温层的效果好坏会对顶层砖墙的裂缝程度产生直接影响。因此,屋面保温层的设计一定要满足热工要求,尤其是其施工工法及保温材料的性能要与规范符合,并可适当加大保温层的厚度,保证保温效果。
从建筑的结构方面考虑,所有的纵墙、横墙的顶层均应设置圈梁,以增强其整体性及抵抗温度裂缝的能力。在设计圈梁时,顶层圈梁尤其是纵向圈梁的高度应尽量小些,以减少砖墙与圈梁之间的相互约束,进而降低由于屋面板变形对墙体产生的水平推力;提高顶层墙体的砂浆砌筑强度是抵抗温度裂缝有效且经济的方法,顶层砂浆强度不宜小于M5.0,砖体的强度则不宜小于MU10,并且砖砌体的厚度不宜小于240mm;降低墙体与屋盖之间的温差是防止温度裂缝的关键,所以,可在屋面设计时采取设置架空层等隔热保温措施。
4、钢纤维混凝土在结构裂缝控制中的应用
在钢筋混凝土梁的底部布设适量的钢纤维,使其能够与混凝同抵抗开裂,从而提高钢梁自身的抗裂能力,在其满足设计要求的同时,符合规范中有关裂缝宽度或者抗裂度的要求。对于加入钢纤维的钢筋混凝土梁来说,当钢纤维的掺入体积率在1.0%~1.5%左右,并且受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的30%时,就可很好的控制梁体开裂。同样,在受拉区的钢纤维混凝土层截面高度达到梁截面高度的30%时,其弯拉性能接近于全截面的钢纤维混凝土梁。这主要是由于钢纤维可依靠粘结力在混凝土裂缝的尖端应力区产生一个反向应力区,缓解了混凝土裂缝尖端产生的应力集中,从而对裂缝的进一步发展产生了抑制,使得在荷载作用下的混凝土构件开裂滞后。钢纤维可与未开裂的混凝同承担开裂截面上方的部分拉力,从而减小了开裂截面上的钢筋应力,对于裂缝的进一步发展起着约束作用,有效提高了裂缝间混凝土的整体性及构件刚度。
结束语
在建筑工程当中,裂缝问题是一个较为普遍的问题,由于很多因素可造成结构的开裂,因此,在进行建筑物的结构设计时,必须根据工程的地质环境条件、结构形式等相关因素,制定出有效的结构设计及裂缝控制措施。此外,还应加强对工程施工的监管,确保施工单位能够按照设计、规范严格执行,保证建筑物的安全及使用性能。
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关键词:钢筋混凝土;异形柱;结构设计;性能研究
中图分类号:TU375文献标识码:A
在现代化工程施工建设中,常见的异形柱结构体系主要包含了T字型、L字型、Z字型和十字形柱截面的现浇钢筋混凝土框架结构。在现代化的工程项目中,这种钢筋混凝土结构的应用有效的促进了建筑结构的改革、增加了建筑材料应用,减轻了建筑物资中,增加了建筑物使用面积,适应了现代化变动功能,是目前工程施工技术改革的主要途径之一。就当前常见的钢筋混凝土异形柱结构与传统的混凝土结构相比较存在着很大的特殊性,其柱截面形式也与传统的截面柱存在着极大的差异。
一、钢筋混凝土异形柱概述
随着我国国民经济的稳步前进,人民物质生活水平不断提高,人们在生活中对于住房要求也逐渐由原来的最低房屋保障到现在的商品化发展。使得大多数的市民在住房要求上可以按照自己的意愿来选择住房,异形柱框架结构体系就是在这种时代背景下发展形成的,这一结构的出现有效的,满足了建筑结构功能要求,为建筑事业的发展奠定了基础。
1、钢筋混凝土异形柱概念
所谓的异形柱主要指的是那些柱面结构异常的建筑结构简称,这里所谓的异形截面主要指的是区别于传统的几何形状、横截面的异常状态。在目前的工作中,是通过采用异形模板结构来浇筑混凝土形成的混凝土柱结构。异形柱是在满足建筑结构的刚度、承载力要求和前提下,根据建筑结构的使用功能、设计布局的前提下,根据建筑物的使用功能,建筑设计、布置要求而采取的一种其他截面形态的柱体结构。
2、异形柱结构的应用
在当前的建筑工程中,异形柱结构的采用日渐增多。形成这种发展趋势的主要原因在于:首先,随着城市能用土地资源的不断增加,越来越多的高层建筑结构不断出现,从而使得传统的建筑结构无法满足目前人们生活需要而产生的一种新型结构体系;而另外一个方面是因为建筑结构本身的抗震和使用功能的需要而形成的一种新型结构。这种建筑结构的应用使得房屋装饰效果好、家具布置灵活、室内整齐美观的优势。
二、异形柱横截面承载力的研究
随着社会经济发展,各种新兴建筑结构不断涌现,已成为房屋建设工作的重点所在。在现代化建筑结构设计中,目前的工程项目在应用中已成为保证建筑结构质量安全的基础依据。在工程建设中,做好异形柱横截面承载力研究至关重要,是保证工程施工质量和效益的关键所在。
1、异形柱正截面承载力
异形柱截面受到外力的作用下一般都会发生双向弯曲的现象,因此在工作中应当按照双向偏压构件来进行研究。经过工作研究我们发现,在这几种类型的异形柱界面中,普遍存在着承载力与弯矩力低的特点,同时不同方向上的承载力所引起的差异性也较多,其在横截面与轴面上的位置变动也不尽相同。在目前的建筑工程项目中,正截面承载力的计算方法通常都是通过离散截面法和手算法两种进行的。手算法在应用中通常都是建立在点算法基础上形成的一种简单、简化的计算流程,是通过计算图标中所涉及到的仪器、简化公式来进行计算的一个过程。通过在计算中考虑到纵筋锚固的滑移问题和钢筋混凝土结构整体性问题,在计算的过程中需要通过针对建筑结构的本身特点与自身施工优势进行研究,且在工作中进行系统、深入的研究。经过分析表明,在目前的建设工作中,对于异形柱横截面双向弯压柱的计算是一个随着轴压比不断增加而减少,随着荷载角度变动而变化且差异性不断转变的模式。
2、混凝土和钢筋的应变关系
钢筋的应力σs与应变εs为线性关系,钢筋的应力取其应变与弹性模量Es的乘积,但当应力大于强度设计值时取设计值。用公式表达为:σs=εsEs;-fy≤σs≤fy(3)式中,εs,σs-钢筋应变和对应的应力,Es-钢筋的弹性模量;钢筋的拉和受压强度设计值。
3、内力平衡条件
4、异形柱斜截面受剪承载力
L、T、X、十字形截面柱在斜向水平荷载作用下,由于翼缘的有利作用,其受剪承载力的平面图形在各象限呈外凸的梅花瓣形,在斜向剪力作用下,如果按X、Y两个分量分别配筋计算中不考虑垂直方向翼缘的作用满足要求的话,则柱的斜向承载力将满足要求。试验研究表明,轴压力可以推迟斜裂缝的出现,抑制斜裂缝的开展和提高受剪承载力,增加配箍率同样可以提高受剪承载力和变形性能,并使裂缝分布均匀裂缝宽度变窄;提高构件的剪跨比可以提高其延性系数和极限位移。
5、异形柱的受力性能及其轴压比控制
异形柱的延性比普通矩形柱的差。其在设计的过程中轴压比、高长比(即柱净高与截面肢长之比)是影响异形柱破坏形态及延性的两个重要因素。异形柱由于多肢的存在,其剪力中心与截面形心往往不重合,在受力状态下,各肢产生翘曲正应力和剪应力。由于剪应力,使柱肢混凝土先于普通矩形柱出现裂缝,即产生腹剪裂缝,导致异形柱脆性明显,使异形柱的变形能力比普通矩形柱降低。
三、结语
异型柱框架结构的平面布置比普通矩形柱框架灵活,可以较好满足建筑功能的要求,具有良好的发展前景,结构设计人员应充分了解异型柱的受力特点,正确把握设计要点,确保工程结构安全可靠,经济合理。
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