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【關鍵詞】鋼筋混凝土;結構;加固技術
當今社會,人民的生活水平逐漸的提高外加我國的建設方面發展得也比較迅速,逐漸的建造了許多民用的和工業用的建筑物。緊接著建筑物結構建造的年代、建筑物使用的年限、建筑物的設計和建筑物實際使用功能上的一些區別、并且遭受人為的或者自然災害等等一些因素的影響,大量的已經完工的或者是正在建設中建筑物產生了或多或少程度的破壞,為此,我們必須進行一些結構的改造或者是結構的加固,從而延伸建筑物的使用年限。當下,我國的鋼筋混凝土結構設計和鋼筋混凝土結構的施工比較規范,也比較標準,這樣就會大范圍的應用在建筑物的設計中去,同時作為一名鋼筋混凝土結構設計的人員,在這方面碰到一些技術方面的問題,這就會值得我們來進一步的探討和研究。
1.鋼筋混凝土結構改造加固機理的思考
人們都知道,在土木工程中鋼筋混凝土結構的加固技術越來越被廣泛的應用,這樣就會滿足新的荷載需要、施工缺陷、薄弱的結構等等,這些會在工程中可能出現的一系列的錯誤。同時鋼筋混凝土結構的加固技術也可以用來修補因自然災害或者是人為因素的一些工程結構。特別是一些年代比較長的建筑物。所以說,鋼筋混凝土結構的加固技術作為一種現代的技術,并且這種技術在建筑工程方面也取得了比較大的成績,例如外包粘鋼法就可以加固鋼筋混凝土梁。外粘鋼板或者是一些聚合物片材補強加固鋼筋混凝土結構的一些技術,現在已經能夠成功的用在土木工程中了。鋼筋混凝土結構一般在土木工程中是經常進行受彎加固的。一般在鋼筋混凝土結構受拉的地方粘結鋼板或者是一些聚合物板材來進行加固,這是一種減少撓度和控制裂縫和增加受彎承載力的一種有效的方法。纖維增強聚合物系列有許多的優點,例如:本身比較輕、比較耐腐蝕和使用比較便捷等等。
2.混凝土結構改造加固的方法的討論
鋼筋混凝土結構的加固的方法一般情況下可以分為兩種:直接加固和間接加固。在進行鋼筋混凝土結構的設計時可以根據當時的實際條件和當時的使用要求來選擇合適的辦法。
2.1直接加固的一般的方法
(1)錨栓錨固法。這種方法比較適用于混凝土強度等級比較大的混凝土承重結構的加固和改造,這種方法不適用于那種長久地經受比較嚴重的風化的建筑物。(2)粘鋼加固的方法。鋼筋混凝土的構件承載力不足的地方需要受彎構件在外面粘鋼來加固。由此來提高鋼筋混凝土構件的承受力。并且其施工的過程也比較簡單方便迅速。(3)繞絲法。這種方法的優點和缺點和加大橫截面的加固方法比較接近,這種方法比較適用于鋼筋混凝土結構的構件截面的承載能力比較低的情況下然后加固,或者是對鋼筋混凝土結構的構件施加一些橫向的約束力。(4)有粘接外包型鋼加固法。它是把型鋼家在構建的外面,外包型鋼加固鋼筋混凝土梁經常用濕式外包法,也就是用環氧樹脂化灌漿等方法把型剛和應該被加固的構建連接在一塊兒,這樣以后,加固后的構件的承受力和剛度提高是因為它的受拉和受壓鋼截面的面積提高而形成的。(5)加大橫截面加固法:加大受力面的截面的加固方法,它的施工工藝比較簡單、也能適用,比且含有施工的經驗,主要適用于粱、板、柱、墻和一般的建筑物的混凝土的加固,如果現場施工時間比較長的話,就會對生產和生活的有很大的影響。(6)粘貼纖維增強塑料加固法。外貼纖維加固是用那些膠結材料把纖維增強復合材料貼在被加固的鋼筋混凝土構件中受拉力的地方,這樣就會使其達到提高鋼筋混凝土構件的承載能力。它具有耐腐蝕、本身比較輕、使用年代比較長、維護的費用也比較低、比較防潮。(7)置換混凝土加固法。置換混凝土加固法的優點是加固以后不會影響建筑物的凈空但是和加大橫截面加固法的施工時間長的缺點也一樣,比較適用于受壓的地方混凝土的強度比較低和一些梁柱承重構件的加固。
2.2間接加固的一般方法
(1)鋼筋混凝土外加層的加固方法。鋼筋混凝土外加層的加固方法的優點是施工工藝比較簡單、砌體加固后的承載能力也提高了很多、適應性比較強,這種方法具有比較成熟的施工經驗,一般適用于柱、帶壁墻的加固方面。它的缺點就是現場施工的時間比較長,對生產和生活還是有影響的,并且它在加固后建筑物的凈空面積有所減少。(2)預應力加固法。這種加固法克服了一部分從外面荷載所產生的彎矩,同時也減少了外部荷載的效應,在這個的同時卻增加了鋼筋混凝土結構的構件的抗彎的能力。
3.結語
鋼筋混凝土結構在長期的自然環境和使用環境的作用下,它的功能肯定會慢慢的下降,鋼筋混凝土結構的工程的任務不僅要做好建筑物剛開始的設計工作,而且還要能科學的去評估結構受損壞的客觀規律和損壞程度,而且一定要采取一些有效的方法來為結構的安全是用作保障,從而使得鋼筋混凝土結構的加固以后會成為一項非常重要的工作。在當今社會,建筑物一般都會以混凝土結構、鋼結構、砌體結構等等為主要的建筑結構,所以我們還是得把鋼筋混凝土結構加固這方面為突破方向當成主要研究的方面。
【參考文獻】
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關鍵詞: 鋼筋混凝土 結構 裂縫
前言
鋼筋混凝土結構裂縫問題在建筑施工程中是比較多見的,同時,裂縫問題也給設計和施工人員帶來很大的挑戰。如何控制鋼筋混凝土結構裂縫的問題則將是本文研究的核心。文中除了對鋼筋混凝土結構裂縫形成的原因做了闡述以外,還針對出現的問題提出了應對措施,
希望有助于讀者。
1. 混凝土結構裂縫的危害
由于在混凝土結構中存在變形能力差、拉壓比低、非均質性等特點,并且混凝土的體積會隨著周圍環境的溫度、濕度、空氣以及化學反應的變化而產生變化,因此混凝土結構中很容易產生裂縫。混凝土的裂縫不僅會對建筑物結構的安全可靠性造成損害,還會影響建筑物結構的耐久性。在混凝土結構中甚至小小的裂縫若是未能妥善處理還有可能會造成建筑物坍塌,可見后果真的是不堪設想的。
2.產生鋼筋混凝土結構裂縫的主要因素
2.1鋼筋混凝土材料質量
鋼筋混凝土結構在澆筑、硬化的過程中會產生各種應力,如果對鋼筋混凝土材料不進行全面的控制,當應力超出鋼筋混凝土的結構強度時就會出現裂縫。主要的材料因素有:第一,水泥和集料中存在大量的泥沙、氯離子、硫酸根離子,這會導致鋼筋混凝土強度不足,在脆弱的地方會出現裂縫。第二,水泥水化熱過高,并且沒有應用適合的外加劑,這會造成鋼筋混凝土出現早強性裂縫。
2.2鋼筋混凝土施工工藝
工藝是導致鋼筋混凝土結構出現裂縫的主要原因,如果鋼筋混凝土施工工藝不能按規范進行,出現模板搭建不當、鋼筋混凝土結構支撐不足、模板拆除過早、保濕保溫不力等問題,都會導致鋼筋混凝土結構裂縫的產生。
2.3鋼筋混凝土施工溫度
鋼筋混凝土中水泥在水化和硬化的過程中會產生大量的熱,由于鋼筋混凝土結構導熱性能差,會在鋼筋混凝土結構內部產生溫度與熱量的積累,進而出現鋼筋混凝土結構內部的應力與形變趨勢,如果這種趨勢超出鋼筋混凝土結構強度時就會出現裂縫。
2.4鋼筋混凝土濕度
鋼筋混凝土在硬化的過程中會出現水分蒸發,如果不及時對鋼筋混凝土結構進行保濕處理,則會產生干縮的趨勢,在水分流失嚴重的情況下,鋼筋混凝土結構表面會產生干縮裂縫,不但影響鋼筋混凝土表面質量,也會影響鋼筋混凝土結構的強度。
2.5鋼筋混凝土提前受荷
在鋼筋混凝土結構沒有形成設計的強度而過早負荷會產生鋼筋混凝土結構內部的變形,甚至會出現鋼筋混凝土結構的裂縫,這不但會影響鋼筋混凝土結構的后續施工,而且也會直接影響鋼筋混凝土結構的強度。
3控制鋼筋混凝土結構裂縫的主要措施
3 . 1 設計方面
減少地基的不均勻沉降基礎設計方面可以采取調整基礎的埋置深度、地基計算強度、墊層厚度等方法來控制地基的不均勻變形。同一軟弱土地基上,應盡量采用同一種類型的基礎,否則容易造成沉降量大小不均勻,從而產生危害性裂縫。合理設置結構縫設置結構縫的位置和縫寬的選定要適當,構造要合理。可以把伸縮縫、沉降縫和抗震縫合并設置。按照設計規范要求設置伸縮縫,但應考慮高溫、冬期、長期暴露在大氣中的建筑物,承受反復的溫差,驟冷驟熱,反復的干濕作用,結構內部不斷產生裂縫和裂縫擴展等因素。當結構體型突變或者設置的伸縮縫間距偏大,超出規范要求時應采取有效的防開裂措施,如增大配筋率、通長配筋、設置后澆帶、改善混凝土級配等。避免應力集中,合理增配構造鋼筋提高抗裂能力盡量避免結構斷面突變產生應力集中,在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施,適當增加附加筋,以增強其抗裂能力。
3 . 2 施工方面
在建筑施工中,一定要對材料進行嚴格的挑選,對建筑材料的質量進行一定的評定。在鋼筋混凝土材料的配比中,一定要嚴格控制好用水量,不能將混凝土材料隨意的進行用水,一定要根據科學的配比嚴格進行,在水泥的選用上,一定要選擇地熱的,這樣有利于在混凝土的配比中降低混凝土凝固過程的水化熱。在配比中,應在規定的條件下,減少水泥和水的用水量,這樣就會提高混凝土的粘合性,在對混凝土的配合中,可適當的加入粉煤灰和減水劑,這樣在使用時,會有良好的效果,減少建筑物的裂縫。合理設置后澆帶對于大型混凝土建筑物,合理的設置后澆帶有利于控制施工期的溫差與收縮應力,減少裂縫。后澆帶設置時,要遵循“數量適當,位置合理”的原則。后澆帶一般間距為30~50m,并應貫整個底板斷面。后澆帶內填筑的混凝土應用微膨脹水泥或無收縮水泥,混凝土強度應比原結構強度提高一級。
3.2控制鋼筋混凝土材料質量
在鋼筋混凝土拌制中重點對水泥、骨料、外加劑進行嚴格的技術與質量控制,要根據設計與施工條件選擇適于強度形成和預防裂縫的水泥品種,杜絕早強性、高水化熱水泥的使用,同時應該添加一定量的減水劑、粉煤灰、延時劑,以此來控制水灰比,減少裂縫的產生。
3.3控制鋼筋混凝土的配合比
要結合鋼筋混凝土的設計和施工環境,做到對配合比的反復驗證和精確控制,特別要對水泥、沙石等材料的配合比進行不斷優化,這樣有助于控制鋼筋混凝土結構裂縫。
3.4控制鋼筋混凝土的施工技術
一方面,要合理安排鋼筋混凝土結構的施工順序,一般采用先重、高,后輕、低的施工順序。另一方面,做好鋼筋混凝土結構的鋼筋配置,鋼筋的間距及保護層的大小都可能對構件的杭裂性能造成影響。加強鋼筋混凝土結構的養護,保證足夠的養護時間。在養護期間,還應做好溫度控制工作。
4結語
鋼筋混凝土結構是重要建筑、大型建筑和重點工程的主要建筑結構類型,從大趨勢和環境角度看,社會和經濟越發達,建筑物中應用鋼筋混凝土結構的數量就越多,鋼筋混凝土結構發揮優勢的可能也就越大。在鋼筋混凝土結構施工中受到各類因素的制約與影響會產生裂縫,這會導致鋼筋混凝土結構出現安全問題,鋼筋混凝土結構的建筑施工就可能失敗。因此,要在鋼筋混凝土結構建設過程中,從設計、施工兩個方面進行技術上和管理上的預防,使鋼筋混凝土結構施工更為科學和可控,以便實現鋼筋混凝土結構施工質量的提升,進而為整個建筑工程打造堅實的結構、安全與功能基拙。
參考文獻:
[l]王玉.偉趙朝建工春勝產生商品混凝土R期開裂的原因與防治措施[J].糧食流通技術,2005, 03.
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關鍵詞:鋼筋混凝土;腐蝕監測;監測技術
鋼筋混凝土結構中的鋼筋腐蝕是很復雜的過程,它在很大程度上受到結構所暴露的環境條件與混凝土之間相互作用的影響。近年來,對結構修復的目的都在于避免水和有害物質。雖然對環境條件的檢測和數據評估的技術不斷進步,但由于人們對新建的已修復過的結構中鋼筋腐蝕的監測工作重視不夠,在這一領域的技術方法和應用經驗仍較少。本文主要闡述對鋼筋混凝土結構進行監測的目的,并介紹各種不同的監測方法。
1 監測目的
對鋼筋混凝土結構的腐蝕進行監測有各種不同的目的,它取決于結構的狀況和為保護結構所要采取的具體措施:⑴新建結構,主要是鋼筋開始腐蝕的時間和引起腐蝕的原因(氯離子濃度,PH值,混凝土的濕度)。⑵已修復過的結構,主要包括修復工作的有效性和持久性、特殊的修復方法或使用產品的經驗以及產生腐蝕的原因。⑶既有結構,主要包括腐蝕速率和產生腐蝕的原因。另外,通過監測可以獲得用于評估腐蝕風險的間接信息。確定監測系統的類型和所要研究的參數,應考慮以下因素:⑴結構的重要性(靜力學,美學,使用性能等);⑵產生腐蝕的原因(氯離子、碳化等);⑶結構所有者是否愿意安裝監測系統,以及所需的成本。
2 監測技術的類型
對鋼筋腐蝕進行監測可采取不同的方法,可以采取整體測量法,也可以采取局部測量法。局部測量法分為如下兩種:⑴埋入結構中(傳感器、參比電極);⑵移動式設備,但它們不適于整體性測量。表2-1中列出了幾種重要的腐蝕監測方法。
3 用于混凝土的傳感器
目前,裝在混凝土中用于腐蝕監測的傳感器系統的發展與應用越來越廣泛。根據工作原理的不同,傳感器測量法分為直接法和間接法。直接法可用來測量電化學參數,如腐蝕電位、宏電池電流和極化電阻;間接法則可測量混凝土因為腐蝕過程而產生的聲發射、電解質析出或者微裂紋等方面的破壞信息。用于腐蝕監測的各種傳感器見表3-1。
人工陽極是指埋入已被氯離子侵入的混凝土或砂漿中的活性腐蝕鋼筋。為了測量宏電池電流,將人工陽極和結構中的鋼筋墊片之間用導線連通,建議在安裝之前稱一下陽極鋼筋的質量,這樣可在隨后得到實際的質量損失、點蝕孔的深度和陽極區域的具置。采用絕緣鋼筋對陽極周圍的混凝土性能沒有改變。在安裝定位后,腐蝕鋼筋與墊片截面接觸部分要被切除。膨脹環陽極、陽極釘系統和陽極階梯系統都是用來測定超過氯離子臨界濃度的初始時間的監測系統。用聲發射法可以將因發生腐蝕過程而導致的混凝土微裂紋記錄下來。由于混凝土的電阻率與其濕度有關,在評價腐蝕危害時混凝土濕度也是一個重要參數。
完全令人滿意的傳感器是不存在的,每個傳感器系統都有它的優缺點。混凝土結構的設計者或者業主必須明確監測的目的,并弄清楚需要獲得哪些方面的信息才能幫助其對結構的腐蝕情況實施有效的監控。
4 連續監測/在線監測
連續監測/在線監測就是把傳感器裝置植入混凝土結構中,對需要的參數(如氣候、溫度等)進行連續監測。在較短的時間間隔(幾分鐘到幾小時),且有規律地重復的情況下,可將短期內和長期內各參數的變化全部監測到。
5 未來發展趨勢
今后裝備在線監測儀器的鋼筋混凝土結構的數量將會越來越多,因為對腐蝕的在線監測是一種理想的預警系統,它能幫助人們針對具體的結構確定最佳的修復時間和修復方法,因而能明顯地減少維修費用,這一點對于那些因為造價高或處于靜載荷下不便于修復的重要建筑物尤為重要。因為費用較高,這項技術還未作為標準的控制方法推廣使用,為了達到這個目的,需進一步開展以下研究工作:⑴降低監控系統產品的生產和安裝費用;⑵簡化數據記錄儀的安裝;⑶無線化傳輸數據。
[參考文獻]
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關鍵詞:混凝土結構;裂縫;鑒定;
中圖分類號:TU37文獻標識碼: A
一、前言
鋼筋混凝土構件裂縫出現的原因很多,有設計上錯誤、原材料性能缺陷、施工質量低劣、環境條件的變化、使用不當、地基不均勻沉陷等等。那么如何鑒定裂縫、分析裂縫、控制裂縫,就成了房屋安全鑒定工作中的重要內容。
二、裂縫的鑒定步驟
1、查明裂縫的寬度、長度、深度:
結構性裂縫不僅表征結構受力狀況,還會影響結構的耐久性。裂縫寬度愈大,鋼筋愈容易銹蝕,意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞,使用壽命已近終結。一般室內結構,橫向裂縫導致鋼筋銹蝕的危險性較小,裂縫以不影響美觀要求為度,而在潮濕環境中,裂縫會引起鋼筋銹蝕,裂縫寬度應小于0.2mm,但縱向縫易引起鋼筋銹蝕,并導致保護層剝落,影響結構的耐久性,應予處理。當裂縫長度較長,深度較深,嚴重影響構件的整體性,往往是破壞征兆。
2、裂縫產生原因
鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因很多,對結構的影響程度也存在較大差異,故只有明確結構受力狀態和裂縫對結構的影響,才能進一步對結構構件進行定性。若屬結構性裂縫,大多由結構應力達不到極限值導致承載力不足而引起,它表明結構開始破壞或強度不足,存在一定危險,故需對裂縫作進一步分析;若屬非結構性裂縫,則往往因自身應力(如溫度應力和收縮應力等)過大而造成,對結構承載力影響不大,可根據結構耐久性、抗滲使用等方面要求采取適當的修補措施。結構性裂縫,根據受力性質和破壞形式進一步區分為兩種:一種是脆性破壞,另一種是塑性破壞。脆性破壞的特點是事先沒有明顯的預兆而突然發生,一旦出現裂縫,對結構強度影響很大,是結構破壞的征兆,屬于這類性質裂縫的有受壓構件裂縫(包括中心受壓、小偏心受壓和大偏心受壓的壓區)、受彎構件的受壓區裂縫、斜截面裂縫、沖切面裂縫,以及后張預應力構件端部局壓裂縫等。脆性破壞裂縫是危險的,應予以足夠重視,必須采取加固措施和其它安全措施。塑性破壞特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆,人們可以及時采取措施予以補救,危險性相對稍小。屬于這類破壞的受力構件的裂縫有:受拉構件正載面裂縫,受彎構件和大偏心受壓構件正載面受拉區裂縫等。此種裂縫是否影響結構的安全,應根據裂縫的位置、長度、深度以及發展情況而定。如果裂縫已趨于穩定,且最大裂縫未超過規定的容許值,則屬于允許出現的裂縫,可不必加固。
鋼筋混凝土結構構件的裂縫主要有以下幾種原因:
1)荷載裂縫。一般多出現在構件的受拉區域、受剪區域或振動嚴重等部位,在荷載作用下變形過大而產生的裂縫。產生的主要原因是結構設計、施工錯誤、承載能力不足等等。鋼筋混凝土結構是由混凝土和鋼筋共同承擔極限狀態的承載力,結構設計師需根據地基情況、靜、動荷載、環境因素、結構耐久性等情況控制荷載裂縫。對結構荷載作用引起的裂縫問題,有兩種情形:第一種情形是設計規范規定很靈活,沒有驗算裂縫的明確規定,任由設計人員自由處理。第二種情形則是設計規
范有明確規定,對于荷載裂縫有計算公式并有嚴格的允許寬度限制,設計師對結構裂縫控制考慮不周,是結構荷載裂縫發生過多的主要原因。
2)溫度裂縫。由大氣溫度變化、周圍環境的影響和大體積混凝土施工時
產生的水化熱等因素造成的,我們習慣上認為:“強度等級越高安全度越大,提高強度等級沒壞處”。有時遷就施工方便,采用高強混凝土,這是一種誤導,導致水泥標號增加,水泥用量增加,使水化熱及收縮量增加。
3)干縮裂縫。這類裂縫是由于材料缺陷引起的,水泥加水后變成水泥硬化體,毛細孔隙中水慢慢溢出,使混凝土產生毛細收縮,引起干縮裂縫。
4)構造裂縫。
結構規模越大,結構形式越復雜,設計人員越喜歡采用鋼筋混凝土現澆超長、超厚、超靜定的結構形式,這種結構形式會導致結構約束應力不斷增大,而往往結構設計中經常忽略較大約束應力要配構造鋼筋的,忽略結構約束性質,因而經常出現構造性裂縫。
5)養護方法不當。目前在混凝土施工中采用的養護方法,基本上是沿用過去簡易的傳統方法,這種方法已遠不適應在較大溫度環境中有收縮變形的混凝土要求。
6)其他原因。有害物質浸入混凝土內部,導致鋼筋銹蝕,使混凝土產生的后期膨脹裂縫。現澆構件因地基或砌體產生過大不均勻沉降;模板剛度不足、支撐間距大、支撐松動、過早拆模等,均可能產生裂縫。
3、判明裂縫是發展的還是穩定的
鋼筋混凝土結構構件裂縫按其發展情況,通常分三種:第一種是穩定性裂縫,即裂縫的寬度、長度保持恒定不變;鋼筋混凝土結構在各種荷載作用下,在受拉區允許帶縫工作,也就是說裂縫是不可避免的,只要裂縫是穩定的,其寬度不大,符合規范要求,并無多大危險,屬安全構件。第二種是活動性裂縫,該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態和周圍溫度、濕度變化而變化,隨時間的推移不斷擴展,說明鋼筋應力可能接近或達到極限,對承載力有嚴重的影響,
危險性較大,應及時采取措施。第三種是發展性裂縫,裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。結構的裂縫會不會擴展,要看構件所處環境是否穩定,環境出現變化,舊的裂縫可能會擴展,而且還會出現新的裂縫,應結合具體情況加以判斷。
三、結語
鋼筋砼結構構件的裂縫影響因素很多,知識面較廣,出現概率高,控制難度大,房屋安全鑒定是一項技術性與政策性相結合、局部性和整體性相結合、實踐經驗與規范標準相結合、必須綜合考慮諸多因素的復雜性技術工作,它需要有更多的專家學者加以研究與發展的高科技課題,本文僅僅是鑒定過程中的點滴體會,還有待深入探討和研究。
參考文獻:
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[2]鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進展,2002. 5
[關鍵詞] :廠房、鋼筋混凝土結構、設計探析
引言
隨著我國鋼材量的不斷提高,鋼筋混凝土組合結構在建筑行業得到了迅速發展,鋼筋混凝土結構廠房也隨著迅速發展起來,但在具體結構設計中,會遇到的各種難題,作為一個結構設計者需要在遵循各種規范下,大膽靈活的解決一些結構方案上的難點、重點,以使廠房具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結構節省鋼材和成本低等特點。
一、結構設計中存在的問題
鋼筋混凝土結構廠房在具體設計中存在一定的問題,筆者就自己的經驗,提出了解決方法。主要有在以下幾點。
框剪結構方面。
框剪結構方面主要體現在剪力墻的布置不均勻,這樣的設計方法將出現單肢剛度過大的剪力墻,產生了應力集中現象。這樣剪力墻一旦破壞,將構成嚴重影響。在具體設計中,應做到剛度較大的第一級別的剪力墻,其墻肢數不應少于4肢。我們應該通過設計,有選擇地讓梁破壞,從而保證柱子的完整性,來保證廠房不倒,或緩倒,以防地震等災害帶來的危害。
另外,框剪結構的連梁設計也很重要,但很多設計在這個環節上做的并不好。現在我把我在這方面的經驗簡單介紹一下。首先,要保證連梁的基本作用,即:當遇到中震或大震時,它會首先開裂,起到耗能作用,從而使建筑物保持一定延性的梁。只有滿足了這種情況,才有意義把它按連梁進行設計。根據這個特性,筆者以為具體設計時,應注意幾點不要盲目地增大它抗彎的能力,否則,會使連梁延遲破壞,起不到及時耗能的作用。
2、挑梁端頭的設計方面
在懸挑的挑梁的端頭,應注意設置構造柱,把每層的挑梁聯系起來,并按受拉構件要求,設計構造柱。這樣做的優點是,通過構造柱,協調了挑梁的變形,即使出現局部超載的情況,也可以把力傳到其他層上,共同承擔,從而變相的提高了結構安全度。另外也加大了對外維護墻的約束,防止墻體外閃。
3、細節設計方面
還有一些構造上的細節問題,有很多設計者并沒有在細節方面下功夫,這種情況也是很危險的,一定要多注意。比如,如鋼筋混凝土構件在不同條件下的鋼筋保護層厚度的取值問題:框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2%時,箍筋直徑應按要求增大2mm;框架梁端截面的底面和頂面縱向鋼筋配筋量的比值偏小;框架梁高小于400時,加密區箍筋間距偏大(如采用@100,小于梁高的四分之一);框架梁端縱向受拉鋼筋配筋率大于2.5%;框架柱全部縱向鋼筋的配筋率偏小等等。這些都是我們設計的構件能夠正常工作的前提,必須予以重視。
二 具體結構設計方法探究
鋼筋混凝土框架結構設計方方面,應從抗震設計、結構計算等方面入手考慮,主要體現在以下幾個方面。
1抗震設計。
抗震設計的基點是強度和延性。人們現在已經認識到可以利用鋼筋混凝土結構屈服后的非彈性變形來抵抗地震,也就是將強度和延性兩者相結合來抵抗地震。為保證結構的抗震能力,對結構設計而言, 如果我們給結構設定較低的承載力水準,相應地就要求結構具有較高的延性水準;如果我們給結構設定較高的承載力水準,則結構需要的延性水準就可以較低。在這個問題的具體處理上,各國的理念存在一定的差異。另外,處于抗震設計的考慮,廠房布局應提倡平面和立面簡單、規則、對稱的原則。在做鋼筋混凝土結構的抗震設計時, 要注意:(1) 平面宜簡單、規則、對稱, 減少偏心,否則應考慮其不利影響;(2)剛度中心與質量中心盡量重合;(3)質量大的跨間不宜布置在結構單元的邊緣,質量大的設備宜布置在距剛度中心較近的部位;(4)盡量少采用大懸挑結構;(5)圍護結構宜采用輕質材料。
2 關于強柱弱梁節點設計。
強柱弱梁措施的強弱,也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小,是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力,而且不致形成“層側移機構”,從而使柱不被壓潰的關鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構造超配程度的大小,以及結構在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內力重分布和動力特征的相應變化。因此,當建筑許可時,盡可能將柱的截面尺寸做得大些,使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1,并控制柱的軸壓比滿足規范要求,以增加延性。驗算截面承載力時,人為地將柱的設計彎距按強柱弱梁原則調整放大,加強柱的配筋構造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高,以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移到立柱上。注意節點構造,讓塑性鉸向梁跨內移。
強剪弱彎是保證構件延性,防止脆性破壞的重要原則,它要求人為加大各承重構件相對于其抗彎能力的抗剪承載力,使這些部位在結構經歷罕遇地震的過程中以足夠的保證率不出現脆性剪切失效。對于框架結構中的框架梁應注意抗剪驗算和構造,使其滿足相關規范要求。
3、結構設計計算
結構計算中,計算簡圖選取的正確與否,直接影響到計算結果的準確性,其中比較典型的是基礎梁的處理。一般情況下,基礎梁設置在基礎高度范圍內,作為基礎的一部分,此時結構的底層計算高度應取基礎頂面至一層樓板頂面的高度。基礎梁僅考慮承擔上部墻體荷載,構造滿足普通梁的要求即可。當按規范要求需設置基礎拉梁時,其斷面和配筋可按構造設計,截面高度取柱中心距的1/12~1/18,縱向受力鋼筋取所連接的柱子的最大軸力設計值的10%作為拉力來計算。另一個需要注意的是,當框架結構的電梯井道采用鋼筋混凝土井壁時(設計時應盡量避免),計算簡圖一定要按實際情況輸入,否則可能會造成頂部框架柱設計不安全。在結構計算參數的選取時,應嚴格注意地震區的劃分,選取正確的設計基本地震加速度值,這一項對地震作用效應的影響極大。
三、結束語
廠房結構設計質量,密切關系到人民生命財產的安全,責任重大,我們必須在工作中,不斷地學習、總結,才能有所進步,才能成為一名合格的工程師。這也是我把我在設計過程中的一些認識寫出來的原因,希望與同行們一起討論、共同提高。
參考文獻
[1]趙茜.混凝土極限拉伸測試技術及誤差分析[fJJ.建筑經濟,2001, (11):4748