时辰:2023-08-24 09:28:29
序论:速颁发网连系其深挚的文秘经历,出格为您挑选了11篇混凝土布局设想范文。若是您须要更多首创资料,接待随时与咱们的客服教员接洽,但愿您能从中罗致灵感和常识!
关头词:
混凝土布局;设想要点;题目阐发
跟着国度综合国力的增强,修建行业取得疾速成长。但跟着生齿数目标剧增,人们对修建的请求愈来愈高,混凝土布局设想是修扶植想中的重点,这就请求在停止修扶植想之前,应答混凝土布局设想有必然的体会,并按照其所存在的题目研讨出处置打算。布局是指用来蒙受荷载或其余感化的空间骨架系统。混凝土布局是指用混凝土做成的能够或许或许或许或许承载的空间骨架系统,混凝土布局首要包含底框布局、框架布局、框剪布局、框筒布局等等。大型修建物的增添,对混凝土布局设想方面的请求已成为今后必须要处置的焦点题目,固然混凝土资料在修建资料中还处于抢先地位,但由于时期的成长敏捷,混凝土布局的设想要点也必须跟上时期的成长脚步,不然传统的修建资料就会被新型的修建资料所代替,为防止如许景象的发生,混凝土布局不管是从要点阐发仍是手艺程度都该当在科技成长、时期前进的背景下,取得进一步的前进。
1混凝土修建布局设想近况
1.1宁静题目不到位今后,良多修建行业为了省钱,在资料上偷工减料,用品质差的资料代替品质好的资料,从而显现宁静变乱,修建行业的宁静变乱不只仅会组成经济好处上的损失,乃至会危及性命宁静,是以必须从最焦点的题目起头转变。混凝土修建布局设想的宁静性是指确保它能蒙受住任何的负荷,这里的任何包含自然灾难和突发事务,即便发生地动的环境下也能保障混凝土不发生任何变革延续坚持其的宁静性,从而人身宁静的以保障。
1.2地基不变性贫乏地基不变性贫乏所组成的影响首要表此刻两个方面:(1)混凝土没法蒙受住修建物的分量,组成修建物下陷、沉降。(2)地基受力不平衡,即便在修建历程中不发生宁静题目,但也为衡宇修建埋下了隐患,衡宇修建外部受力不均,极易显现偏差。就像良多消息中报道的那样,良多楼房最初成了“连体婴”,使混凝土的布局遭到粉碎,修建达不到国度规范的同时给人们带来糊口上的发急。
1.3框架布局不全面框架布局在衡宇修建中阐扬着极为首要的感化,是全数衡宇修建的撑持。但在今朝的衡宇扶植中,框架布局与混凝土布局设想之间不能和谐统一,达不到共同,从而使衡宇扶植存在题目,设想布局分歧适国度的修建规范,有的须要从头停止设想,既华侈了经济,又华侈了人力、物力资本。
2混凝土布局设想的要点
2.1设想中的布局题目当布局在施工和操纵期的差别阶段有多种受力状况时,应别离停止布局阐发,并肯定其最倒霉的感化效应组合。混凝土布局能够或许或许或许或许蒙遭到火警、爆炸、撞击等突发题目,一旦发生这类题目,而混凝土布局没法知足国度现行的有关规范的请求停止响应的布局阐发,就会组成经济损失和职员受伤等景象。是以,必须按照修建的现实环境,停止布局阐发,到达各项的计较方针,并适合布局的现实使命状况,具备响应的机关保障体例。最初,应保障计较功效适合工程设想的请求。在设想布局之前应先定好设想打算,颠末紧密的计较阐发设想打算是不是具备可行性并从力学的角度停止阐发,阐发其修建布局中受力是不是平均,不要再显现框架显现倾斜等题方针发生。
2.2抗震机能的设想修建物的抗震机能不佳,一旦发生地动,其组成的损失是没法停止填补的。是以,地动已成为修建行业中的一大坚苦。为防治如许题方针再次发生,修建物的抗震机能的扶植必须激发国度的正视,混凝土布局设想是修建物设想的底子,其在承载力、硬度、力的均分上必须要做到平均对称。同时按照地域的差别、现实环境的差别挑选差别的设想打算来对混凝土布局设想停止改良。同时,在地动预警和地动防地上也该当做相干的体例,在修建构件之间和节点的设置上应使硬度和承载力相顺应。对一些易发生突发事务的处所,应赐与更多的存眷,使其能够或许或许或许或许应答突发状况。
2.3防火设想修建物的防火方面浅显不激发人们的正视,出格是在混凝土的布局设想方面。尽人皆知,混凝土的燃点比拟高,不易发生火警,但必须激发人们正视的是,其防火隔热机能比拟差,颠末火警或爆炸的修建物,即便混凝土的掩护层将混凝土掩护的很好,但它的经久力和承压力已远远不能和之前比拟,很轻易发生修建物粉碎会还组成职员伤亡的事务,是以修建物的防火方面必须激发人们的相干正视。同时混凝土楼板应达《到修建物防火规范的规范》,以确保修建物达标。
2.4抗震设想对夹杂布局系统的高层修建,出于抗震的须要,差别高度的修建物,型钢柱的设置地位与设置体例是不一样的,型钢柱设置于筒体四角,修建物高度浅显低于130m,并且抗震布防品级多为7级;筒体四角和楼面钢梁与型钢混凝土梁的交代处设置型钢柱,修建物的高度浅显高于130m,同时抗震布防品级为7、8、9级。以此增强框架的刚度及承载力。经由历程刚性毗连框架立体内柱与梁的体例可到达增强框架的刚度和程度承载力的方针。详细可接纳以下体例:第一,设置外伸桁架增强层;第二,分段拼装外伸桁架与筒体剪力墙的刚接的体例能够或许或许或许被接纳;第三,贯穿性的刚接桁架与抗侧力墙体应平均散布。如许就能够或许或许或许很好地防止楼层在程度力感化下的侧移。
3混凝土布局的题目阐发
3.1前进布局的经久性混凝土布局是指对天气感化、化学侵蚀、物理感化或任何别的粉碎历程的抵当才能。混凝土的冻融粉碎、碱集料反映、化学侵蚀、钢筋的锈蚀和操纵方面的身分城市使混凝土的经久性生效,乃至没法延续操纵。是以,为体会决住房须要和增进产业的成长,必须前进混凝土布局的经久性。能够或许或许或许经由历程以下二个方面来前进混凝土布局的经久性:(1)原资料的挑选:水泥的操纵对混凝土布局的经久性有必然的影响。在对水泥停止挑选时,应挑选碱含量少、抗热、抗冻、抗水、抗侵蚀机能好、水化热低、干缩性小的水泥。同时招斟酌水泥的工程机能,在修建的历程中,工程机能比现实操纵的机能加倍首要。(2)混凝土的设想:在混凝土设想配比方面,应公道的操纵水泥及其与水之间的比例含量,前进混凝土的强度,同时节制混凝土因低温所发生的裂痕,在施工历程中,混凝土的裂痕会组成很严峻的影响,必须多加正视。
3.2强化宁静方面题目修建中的宁静题目已成为今后我国的一大坚苦,混凝土布局作为底子资料,必须从起起头停止宁静题方针强化。能够或许或许或许接纳强化操纵历程中的宁静检测的体例来强化宁静性的题目。由于良多专业职员本质不高,宁静体例不完美,致使品质分歧格。增强宁静检测,可和时发明题目并点窜设想打算处置题目。
3.3成立办理方面的机制,增强办理成立并完美办理方面的机制,能有用前进工程品质,前进混凝土布局设想的经久性,并能够或许或许或许或许有用停止住宁静变乱的发生。办理方面的机制请求当局和企业秉着对国民担任的立场,严酷请求,并当实在行羁系的本能机能。施工队应本着业界良知,在施工历程中毫不偷工减料,以当真担任的立场完成对全数工程的扶植。
3.4拟定公道的名目工期公道的名目工期是保障工程品质和混凝土布局的及格性的前提。但由于当局等的羁系不严,良多工程存在“拖”的景象。在国度不时前进的背景下,以迷信的角度来展望、判定并拟定公道的名目工期,确保工程的品质,为布局的公道性和经久性打下底子。
4竣事语
跟着修建奇迹的成长,混凝土布局设想在高层修建布局中有很大的市场潜力,其为扶植施工的历程中供给明晰手艺上的撑持。但经由历程前文能够或许或许或许或许详细体会到,今后混凝土布局的成长仍是存在必然的题目,不管是从宁静角度仍是从经济效益来看,都该当就外部环境、质料、渗入性和密实性几个方面来前进混凝土布局的经久性,并增进其取得更好的成长。
参考文献
[1]李彦明,王红宇.混凝土布局设想的一些罕见题目阐发[J].科技立异导报,2009(22):99.
修建布局设想规范是国际布局设想的律例,是修建布局做到手艺前进前辈、宁静合用、经济公道的指点文件。为了更好的遵守这一概例,对布局设想规范该当熟习,更该当精确懂得,保障土建布局设想品质。
1 布局资料挑选
1.1混凝土布局设想规范
在设想使命中,在对混凝土的强度品级的懂得与操纵存在以下两方面的题目与争议:
1.1.1规范4.1.2条划定:钢筋混凝土布局的混凝土强度品级不应低于C15。与此条相照应在4.1.3条和4.1.4条中不再参加了C10混凝土的强度规范值、设想值。这里存在一个对上述规范条则的精确懂得与操纵的题目,这便是作为底子垫层的素混凝土是不是能够或许或许或许接纳C10混凝土,是不是也必须接纳C15混凝土。对这一题目存在很普遍的争议。在某些工程中对底子垫层的混凝土接纳C10后,不只要的监理公司的监理职员对此置疑,乃至有的图纸查抄职员也表现否决,都觉得这违反了规范的请求,请求更正为C15。混凝土垫层接纳C10品级的混凝土,如改成C15级混凝土不须要并且增添造价组成经济上的华侈。分歧的启事是置疑的职员不精确懂得规范的条则,由于规范的4.1.2条是指钢筋混凝土布局的混凝土强度品级不应低于C15,而作为垫层的混凝土是素混凝土不属于钢筋混凝土,垫层混凝土的感化是掩护地基土在施工中不扰动,同时为底子的施工缔造有益的使命前提,C10混凝土完全能够或许或许或许到达。
1.1.2规范4.1.4条例表划定了各个强度品级的混凝土的轴心抗压强度设想值。此中有一个正文,因是用小字抒发常被设想职员轻忽,这个注是指当轴心受压及偏疼受压构件的截面长边或直径小于300mm,则表中的混凝土强度设想值应乘以系数0.8。该正文是不能轻忽的,由于当构件的截面尺寸越小,混凝土构件的缺点带来的强度损失越大。
1.2 砌体布局设想规范(GB 50003-2011)
在砌体布局设想规范中,对布局资料挑选的划定方面轻易轻忽的首若是第6.2.2条对空中以下或防潮层以下的砌体、湿润房间的墙,所用资料的最低强度品级提出的请求,其方针是为了保障布局的经久性。比方对地基土很湿润的砌体,砖最少请求MU15,沙浆必须是水泥沙浆并且不低于M7.5。但在现实中良多设想职员单从砌体的强度请求动身接纳MU10砖、M5水泥沙浆。这是违反规范请求的,应予更正以保障布局的经久性。别的,上述这一请求不只针对空中以下砌体,还针对空中以上的湿润房间,比方洗手间等。
2 布局机关请求
2.1砌体布局伸缩缝的最大间距
在修扶植想中,为了防止或加重衡宇在浅显操纵前提下,由于温差和砌体干缩激发的墙体竖向裂痕,应在墙体中设置伸缩缝。在砌体布局设想规范(GB 50003-2011)中第6.3.1条划定了砌体衡宇伸缩缝的最大间距,比方钢筋混凝土屋盖当屋面设有保温层或隔热层时,伸缩缝的最大间距为50m。我国良多衡宇长度在40m~50m的砌体衡宇,按上述划定不设置伸缩缝,但不少衡宇仍是显现了温度裂痕,有的乃至比拟严峻。启事在于设想职员不全面懂得该规范条则。起首该划定是针对烧结浅显砖的,对今朝墙体鼎新中新操纵的混凝土砌块等衡宇,该规范已夸大由于混凝土有干缩性,该当将伸缩缝的最大间距乘以0.8系数,也便是说应将伸缩缝的最大间距调剂为50m×0.8=40m。其次该规范在正文中还夸大了对白天和夜晚温差较大地域,伸缩缝的最大间距应予以恰当减小,是以,对我国日夜温差较大的地域来讲,应恰当减小伸缩缝的最大间距,操纵烧结浅显砖的上述砌体衡宇,伸缩缝的最大间距应降为45m,操纵混凝土砌块的上述衡宇,伸缩缝的最大间距应降为35m。按调剂后的伸缩缝的最大间距设想的砌体衡宇再辅以别的体例后,很少再显现温度裂痕了。
2.2混凝土布局中钢筋的混凝土掩护层厚度
现行混凝布局设想规范(GB 50010-2012)中,比89规范加倍正视对混凝土经久的请求,而混凝土布局的经久性与混凝土掩护层的厚度是紧密亲密相干的,是以现行规范比原规范对混凝土掩护层的厚度请求有所增添。比方在一类环境柱的混凝土掩护层的厚度由25mm增添到30mm。出格对底子,混凝土掩护层的厚度增添得更多,由于底子与水有打仗,所处环境加倍倒霉。但在设想现实中常常有些设想职员轻忽了这一变革,是以不能知足混凝土经久的请求,组成混凝土品质降落。
3 布局荷载取值
3.1屋面可变荷载的取值和散布
并非在屋面全跨安排可变荷载发生的内力必然最大,常常在半跨安排可变荷载时布局能够或许或许或许或许加倍倒霉。是以对屋架和拱壳屋面除全跨安排可变荷载时做出计较外,还招斟酌半跨安排可变荷载,并做出响应的计较,而后按最倒霉的环境停止设想。对屋面可变荷载的取值应很是谨严,出格是对屋架和拱壳屋面,由于这类屋面荷载的散布对布局的内力很敏感。比方积雪荷载应按全跨平均散布、不平均散布,半跨平均散布的几种环境停止设想,如许才能保障屋面布局的宁静。
3.2 底子设想时的荷载取值
在修建地基底子设想规范(GB 50007-2012)中第3.0.4条明白做出了以下划定:计较地基变形时,传至底子底面上的荷载效应应按浅显操纵极限状况下荷载效应的永远值组合,不应计入风荷载和地动感化。计较挡土墙土压力、地基或斜坡不变及滑坡推力时,荷载效应应按承载才能极限状况下荷载效应的根基组合,分项系数均为1.0。按地基承载力肯定底子底面积及埋深或按单桩承载力肯定桩数时,传至底子或承台底面上的荷载效应应按浅显操纵极限状况下荷载效应的规范组合。在设想现实中上述的各方面常常有设想职员不精确实行。
3.2.1计较地基变形时将荷载取值毛病地取为荷载设想值而不是荷载的准永远组合值。由于荷载的设想值约莫为荷载准永远组合值的1.4~1.6倍,是以这一毛病取值组成的影响更多,常常使本来地基变形不跨越限值,毛病的判定为地基的变形不知足设想请求。毛病地将底子加深或将底子的底面积扩大,组成很大的华侈。
3.2.2在肯定底子底面积或肯定桩数时,荷载取值毛病地取为荷载的设想值而不是荷载的规范值,由于荷载的设想值约莫为荷载规范值的1.25倍摆布。是以这一毛病将致使约20%的华侈,对整栋修建而言,这一华侈是相称大的。
3.2.3计较挡土墙的土压力、地基或斜坡的不变时,荷载的取值毛病地将永远荷载的分项系数取1.2,将可变荷载的分项系数取1.4,而轻忽了规范别说了然的分项系数均为1.0的划定。
4 竣事语
在布局设想使命现实中部散布局设想职员对现行布局设想规范贫乏精确懂得或常有轻忽,给工程带来宁静隐患或增添不须要的造价。在建修建物的设想中,布局设想干系到修建布局的宁静、经久、合用和经济等多个方面,是以布局设想使命是很是首要的。
参考文献:
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:
混凝土布局设想是一个持久、庞杂乃至轮回来去的历程,在这历程中显现任何的漏掉或毛病都有能够或许或许或许或许使全数设想历程变得加倍庞杂或使设想功效存在不宁静隐患。是以,咱们设想职员应按规范响应的机关请求严酷实行,才真精确保设想品质的宁静。
1 混凝土布局设想内容
1.1计较地动感化
规范中请求法则布局不计较转变耦联的时辰,平行于地动感化力标的方针的双方要乘以削减系数,浅显较短边乘以1.15的系数,长些的边乘以 1.05 的系数,转变刚度小时要按大于或即是 1.3 接纳,地动感化计较要斟酌转变耦联发生的影响;品质、刚度毛病称散布的布局要计入双向程度标的方针的地动感化转变影响。
1.2计较品质系数
浅显工程接纳不少于 9 的品质系数,若是是2层布局接纳6个,浅显是取3的倍数,每层有3个自在度。计较的时辰要查抄品质振型参数,要保障不能小于90%,若是不够的环境,将致使设想的布局不够宁静。
1.3计较最小地动剪重比
规范强迫请求各楼层剪重比不小于规范给出的规范,当不知足请求时要查抄品质系数,有用的品质系数不够要增添振型数的计较;有用品质系数能够或许或许或许或许知足时能够或许或许或许或许布局设想不公道,要公道散布布局品质和刚度。
1.4计较布局的位移、周期
周期比要节制在大震下转变振型不靠前,用楼层竖向最大位移限定层间最大位移,位移比取最大和平均位移比值。
1.5计较柱长度
程度荷载组成的弯矩设想值跨越总设想值 75% 时,框架柱长度按规范内 7.3.11-1 和 -2 公式计较的小值为准。
1.6肯定柱配筋的体例
单偏压体例是按规范公式计较的,双偏压则是用数值积分法,全体计较倡议操纵单偏压体例,得出详细功效时再用双偏压复核。
1.7阐发框架的布局
正视柱长度的计较系数;倡议柱接纳单偏压配筋;大截面的柱能够或许或许或许设与梁堆叠处为刚域。
1.8阐发夹杂的布局
模子数据尽能够或许以原型输出,节点要有纪律性,并公道的输出参数,墙体受压以墙段为单元停止计较,正视不要轻忽小于 250 的墙段。
2 混凝土布局设想中应正视的题目
2.1 对柱的设想
2.1.1 框架柱的截面设想
在钢筋混凝土布局中,柱的截面尺寸从下到上慢慢削减,以节俭投资,使设想更公道。柱截面尺寸减小的间隔层数为3~5层,若是间隔太密,会组成模板华侈、施工便利;太疏又起不到节俭投资、降落造价的方针。每次每侧减小的尺寸以100~150为好,如减得太多,有能够或许或许或许或许致使布局竖向刚度渐变。别的,柱的最小截面尺寸应适合《混凝土布局设想规范GB50010-2002》第l1.4.11条的划定:矩形柱的宽度和高度均不宜小于300mm ;圆柱的截面直径不宜小于350mm 。
2.1.2 框架柱的箍筋肢距
《混凝土布局设想规范GB500l0-2002》第l1.4.15条划定“柱箍筋加密区内的箍筋肢距:一级抗震品级不宜大于200mm;二、三级抗震品级不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较大值;四级抗震品级不宜大于300mm。此处的“箍筋肢距” 的界说,规范不明白的申明。按浅显的懂得,箍筋肢距应为每肢箍筋的程度间隔。是以不少设想职员在设想时将箍筋肢距一概按平均散布且不大于200mm(以一级抗震品级为例)。如许将使混凝土的浇捣发生坚苦。由于混凝土在浇捣时,是不许可从高处间接坠落的,必须操纵导管,将混凝土指导到根部,而后慢慢向上灌溉。若是箍筋肢距太小,将没法操纵导管。笔者觉得“箍筋肢距” 应懂得为“柱纵向钢筋的箍筋拉接点之间的间隔”由此能够或许或许或许接纳箍筋情势,如许既便于施工,对柱钢筋的拉接,也适合请求。
2.2 对梁的设想
2.2.1 框架梁的负筋只要按计较配够,不必增添配筋量
在框架布局的计较中, 由于地动感化、风荷载等程度力的感化,常常使得框架梁的粱端负弯距弘远过跨中正弯距。为了防止框架梁负筋过量过密,咱们常常都将框架梁的负弯距乘以一个0.85摆布的调幅系数停止调幅,使梁端负弯距削减,并响应增添跨中正弯距,使梁的凹凸配筋平均一些。若是在框架计较是作了负弯距调幅,而配筋时又将负筋削减,便是不事理并且是自相抵触的。
2.2.2 梁侧纵向钢筋的设置装备摆设
梁侧纵向钢筋包含梁侧纵向机关钢筋和梁侧抗扭纵筋。新混凝土设想规范划定梁腹板高度hw≥450mm梁侧应沿高度配纵向机关钢筋, 且间距不大于2OOmm。梁侧纵向机关钢筋对防止梁正面的开裂具备很是首要的感化。
梁侧纵向钢筋的直径不应太大,浅显以φ12~φ16为好。在现实设想中,常罕见到梁侧抗扭纵筋很大的环境,这是由于电算功效显现抗扭纵筋的面积较大。对这类环境应在计较和设想上做一些调剂:
a.由于今朝电算法式在布局构件阐发时髦不能斟酌现浇楼板对梁转变的影响,而是由法式给出一个梁扭距折减系
数,公道选用梁扭距折减系数对节制梁的扭距是很首要的,浅显环境可取0.4~0.6 。
b.对跨度较大的次粱支承于主梁上时,次梁的支承端会对主梁发生较大的扭距,这时辰辰可在电算法式中指定该次梁
的端支座为绞接。这类体例对处置粱在受剪扭环境下的超筋超限是很是有用的。
c.偶尔固然做了以上调剂,但梁的抗扭纵筋面积依然较大。此时应将抗扭纵筋面积摊派一局部到粱的四根角筋其余局部面积按梁侧腰筋设置,梁腰筋直径仍以φ12~φ16为好。
2.3 底子的设想
2.3.1 底子垫层与掩护层
混凝土底子垫层的感化:一可便利施工,保障底子混凝土的浇筑品质,二可兼作混凝土掩护层,对钢筋起掩护感化。设想时,配有钢筋的柔性底子宜斟酌设置垫层。垫层的厚度凡是取70-100mm。在根基主动前提较好时,也能够或许或许或许不设垫层,但应正视施工时确保钢筋的掩护层厚度知足请求。按划定,有垫层时,最小混凝土掩护层厚度为35mm,无垫层时则为70mm。若是设置的垫层伸出底子四边,其伸出长度与垫层厚度不异。
2.3.2 底子宽度或面积的计较
在计较底子宽度或面积的时辰,常常由于力学模子不明白或斟酌题目不精密,,使得底子宽度或面积贫乏,下面罗列三种环境用以申明。
环境一:墙体上感化有较大的集合力。当墙体上有较大的集合力感化时,经由历程墙体和底子可将此集合力向地基分散,但这类分散是有必然规模的,并且基底土反力并非平均散布。若是设想时用该集合力除以墙段长度取得的平均线荷载来计较底子宽度,则能够或许或许或许或许组成局部底子宽度贫乏。
环境二:纵横墙体订交处,存在着底子面积堆叠题目,由于地基受力面积的反复操纵,组成地基应力加大。在四墙订交的十型节点处,三墙订交的口型节点处应力集合最为较着。是以,必须调剂局部底子宽度以知足地基承载力的请求。上文提出了接纳局部调剂系数调剂底子宽度的体例。
环境三:柱下单独底子与墙下条形底子混用,在框架布局中,偶尔为了减小柱基所受压力而设置墙下条形底子以蒙受底层墙体的分量。此时,由于地圈梁的感化,现实仍有一局部墙重难以计较,设想常常常轻忽,从而致使柱下底子面积偏小。是以,笔者觉得设想时应尽能够或许或许或许或许地使得计较模子简化和开阔爽朗化,从而避开由于布局模子恍惚组成的隐患。
3 竣事语
我国的混凝土布局设想规范已根基组成系统,但限于前提和详细使命环境状况,存在一些设想方面的空白和题目是不免的,为了使设想职员在混凝土布局设想中更好地贯彻实行向关设想规范等,做到宁静合用、经济公道、手艺前进前辈和确保品质。
高层混凝土布局受力庞杂,可是习气性的传统设想常常会给布局工程师组成一种错觉,觉得布局设想便是规范+计较机法式计较,轻忽了对布局全体打算的掌握。一个及格的布局工程师应具备清晰的布局设想观点,丰硕的现实经历,精确的判定力,而规范和计较机法式只是完成设想的手艺手腕。一个布局工程师在每项设想起头时,就应凭仗自身具备的对布局系统及其受力、变形特点的全体观点和判定力,用观点设想去赞助修建师完成业主所须要的修建空间。在设想历程中,操纵自身的力学观点,经由历程公道、有用地不时调剂构件设想,前进布局设想宁静度,前进经济效益及设想效力。
1 观点设想与布局机关
1.1观点设想
观点设想是指布局设想职员操纵其资料机能、构件机能、毗连机关、布局系统经由历程对所掌握的布局常识和现实经历,从微观上决议布局设想的公道性,但还不能计较。跟着计较机的前进,此刻良多设想师仅仅依靠于法式计较出的功效停止设想,不判定功效的精确性,不阐发布局的公道性,以“算够了”为按照来由,轻忽了布局设想中的首要步骤,那便是观点设想。做好观点设想,肯定公道的布局打算应正视以下几点准绳:
1.1.1 按照修建的操纵功效、衡宇高度、地舆环境、施工手艺、资料供给、布防种别肯定布局范例。
1.1.2 竖向荷载、风荷载及地动感化对差别布局系统的受力特色;各荷载的通报路子。
1.1.3 清晰布局粉碎的机制和历程,增强布局的关头部位和软弱关头。
1.1.4 修建布局的全体性,承载力和刚度在立体内及沿墙高度平均散布,防止刚度渐变和应力集合。
1.1.5 做到强柱弱梁、强剪弱弯。
1.1.6 接纳有用体例防止过早的混凝土剪切粉碎,钢筋锚固滑移和混凝土压碎等脆性粉碎。
1.1.7 地基变形对上部布局的影响,地基底子与上部布局协同使命的能够或许或许或许或许性。
1.1.8 预估和节制各种布局及构件塑性铰区能够或许或许或许或许显现的部位和规模。
1.2 布局设想
布局系统是靠力学计较保障构件的承载力及变形,又靠机关体例将构件毗连在一路,组成布局系统,公道的机关能够或许或许或许或许保障构件的传力明白,保障在力的屡次感化下能量的接收和耗散,防止因局部构件粉碎而使布局系统损失承载才能及抗震才能,保障在设想操纵年限内的经久性。我国经由历程这几十年的现实,出格是唐山地动所总结的经历经历,使得厥后的实验研讨都有了完全的布局机关体例。固然熟习在不时前进,观点设想在不时成长,布局设想除精确操纵今朝的机关体例,同时还须要不时总结、充实和前进。
2 混凝土布局设想须要节制的计较参数
刚起头处置设想还不太清晰该当节制哪些参数才算知足规范的根基请求,规范的内容良多,一下全数懂得和掌握有必然坚苦,在设想历程中,须要严酷节制以下几个首要方针:
2.1 轴压比:首要节制竖向构件的延性,规范对墙肢和柱均有响应限值请求,见《修建抗震设想规范GB50011-2010》以下简称《抗规》6.3.6和6.4.5;《高层修建混凝土布局手艺规程》JGJ3-2010以下简称《高规》6.4.2和7.2.14;《混凝土布局设想规范》GB50010-2010以下简称《混规》第11.4.16条。
2.2 剪重比:首要节制各楼层最小地动剪力,确保布局宁静性,见《抗规》5.2.5;《高规》4.3.12。
2.3 刚度比:首要为节制布局竖向法则性,以防止竖向刚度渐变,组成软弱层,见《抗规》表3.4.3;《高规》3.5.2;对组成的软弱层则按《抗规》3.4.4-2条。
2.4 位移比:首要为节制布局立体法则性,以防止发生过大的偏疼而致使布局发生较大的转变效应。见《抗规》表3.4.3-1第一行,《高规》3.4.5。
2.5 位移角:首若是为衡量布局变形才能辨别是不是知足修建功效请求。见《抗规》5.5.1;《高规》3.7.3。
2.6 周期比:首要为节制布局转变效应,减小转变对布局发生的倒霉影响,见《高规》3.4.5。周期比不知足请求的,申明布局的转变刚度绝对侧移刚度较小,布局转变效应过大。
2.7 刚重比:首要为节制布局的不变性,防止布局在风载或地能源的感化下全体失稳,见《高规》5.4.1和5.4.4。刚重比不知足请求,申明布局的刚度绝对重力荷载太小;但刚度比过分大,则申明布局的经济手艺方针较差,宜恰当削减墙、柱等竖向构件的截面面积。
2.8 层间受剪承载力比:节制竖向不法则性,以防止竖向楼层受剪承载力渐变,组成软弱层,见《抗规》表3.4.3-2第三行,《高规》3.5.3。
以上八个参数的计较应接纳刚性楼板假定且计较振型数应使振型到场品质不小于总品质的90%《高规》5.1.13-1条。如楼板开有大洞或楼板不延续,应再按弹性楼板计较布局内力。
3 肯定荷载及计较功效
起首荷载要精确,荷载包含布局自重,修建资料做法,装备荷载(装备自重、管道重),修建功效须要的活荷载,风、雪荷载、地能源、温度变革发生应力和别的偶尔感化等。有的荷载规范有所划定,可作按照,有的须要各专业供给。布局设想职员应有相干的常识,精确计较所接纳的荷载。布局计较最隐讳漏掉荷载,它将使计较白搭或使布局存在隐患,应引觉得戒。
其次应阐发计较功效,对庞杂或严峻工程浅显须要用两种差别单元模子的法式停止阐发和比拟,对出格工程应挑选恰当的计较法式。成立的模子,边境、撑持前提应尽能够或许适合现实。法式中的输出参数应弄明其启事,对前进设想品质是必不可少的。
4 环境种别与掩护层的肯定题目
混凝土设想规范第3.5.2条划定了经久性设想的准绳及构件环境种别的分类规范。规范第8.2.1条给出了各种环境前提下的构件混凝土掩护层最小厚度。这是新规范正视经久性题方针详细表现。由于规范是按照构件所处的环境种别来肯定纵向受力筋掩护层最小厚度的,对处在两种环境交壤部位的构件,如公开室墙,迎水面侧浅显为二类环境,而其室内一侧浅显为一类环境,两正面的受力筋掩护层最小厚度也应有所辨别。对处在两种环境交壤部位的构件,在选用最低混凝土级别、肯定混凝土共同比等经久性根基请求(混范第3.5.3~3.5.8条)时应按交壤面上两种环境种别中的最倒霉环境种别肯定,在肯定受力筋掩护层最小厚度时,则应按构件表面所处的环境种别别离斟酌。不然,对底子地板、公开室外墙,跟着掩护层厚度的增大,接纳商品混凝土时,构件表面显现初期延长缝的机率也随之增大,而构件表面开裂后,反而影响构件的经久性。以是掩护层厚度不是越大越好,而应构件表面所处的环境种别有针对性地选用。
5 竣事语
修建布局设想品质,紧密亲密干系到国民性命财产的宁静,义务严峻。并且布局专业是一个既有深度又有广度的专业,必须在使命中,不时地进修、总结,才能有所前进,才能成为一位及格的布局工程师。
参考文献:
[1] 苏英.高层修建布局设想的几个题目[J].科技信息(学术研讨),2011,(16).
[2] 徐银夫.对高层修建布局设想的研讨[J].科技经济市场,2010,(02).
Abstract: in the design of the overall structure, the concrete structure design in relation to the architectural function and safety, affect the life of the building and the benefit, the concrete structure design is basic work for the smooth construction of the whole project. In this paper, the author discussed the concrete structure design.
Keywords: reinforced concrete structure; structural design
中图分类号:文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012
使布局宁静合用、经济公道、是布局工程师的使命和义务。跟着修建业的迅猛成长,科技的疾速前进,设想慢慢转向正视修建的功效、宁静和手艺身分。
一、混凝土布局设想的内容
1、对地动感化的计较:规范划定:在地动感化计较环境下要斟酌转变耦连的影响,而法则布局的环境下不计较转变耦连时,平行于地动感化力标的方针的双方要乘以削减系数, 较短边能够或许或许或许乘以 1.15 的系数,长些的边该当乘以 1.05 的系数,而转变刚度小时要按大于或即是1.3的系数计较,品质、刚度毛病称散布的布局要计入双向程度标的方针的地动感化转变影响。
2、对品质系数的计较:在浅显工程中药接纳品质系数大于即是9,若是两层布局该当接纳6,都是挑选3的倍数,每层要有自在度3个。并且在计较式要对品质振型参数停止查抄,此参数必须大于90%,由于若是在现实中达不到这个请求,则设想布局的宁静性将没法取得保障。
3、对布局的位移、周期的计较:规范请求周期比该当节制在大震下转变振型不靠前的环境,用楼层竖向最大位移来限定层间最大位移,位移比该当取最大和平均位移比值。
4、对最小地动剪重比的计较:在规范中强迫请求各楼层剪重比不得小于规范给出的规范,若是不知足请求须要查抄品质系数,有用的品质系数不够该当增添振型数的计较;有用品质系数取得知足时能够或许或许或许或许是源于布局设想不公道,是以要公道对布局品质和刚度的散布环境。
5、对柱的计较:若是弯矩设想值由程度荷载组成且跨越总设想值的75%时,框架柱长度按规范内 7.3.11-1 和 -2 公式计较的小值为准。
6、对柱配筋体例的选定:如若全体计较则倡议操纵单偏压体例,而在发生详细功效时再用双偏压停止复核。这是由于单偏压体例是按照规范公式计较的,而双偏压则是用数值积分法计较的。
7、对框架布局:要正视计较系数出格是柱长度;倡议接纳单偏压配筋;若是是大截面的柱该当设置刚域位于与梁堆叠处。
二、混凝土布局设想的品质节制
1、对裂纹节制的题目
裂纹是发生不延续的景象的固体资料。多年的古代混凝土实验已充实证实在混凝土和钢筋混凝土布局中的微裂纹的存在下首若是骨料和水泥净浆粘结裂纹,裂纹在水泥浆和骨资料裂纹的附着表面。断裂毁伤力学的角度来看,所谓的断裂毁伤是狭义的外部负载,细观布局的严峻变革,所组成的微观缺点成胚,扩建和汇通,致使微观经济机能好转的布局,终究组成的微观开裂和粉碎的布局。是以,混凝土布局的粉碎历程现实上是组成于微裂纹的扩大。古代化的混凝土微观研讨还标明:微裂纹的扩大源于资料粉碎的程度,也是资料粉碎的标记,在统姑且辰,微裂纹也是资料固有的物理特点近况。是以,在钢筋混凝土布局裂痕的存在有其必然性。
从传统力学和断裂力学方面来阐发传统的裂痕节制体例的操纵,首若是基于“防”的理念,来研讨预应力混凝土布局发生裂痕的节制体例。从传统的机器的角度来看,由于预加应力施用到混凝土梁,混凝土梁发生的拉伸应力的统统偏移经由历程外部负载(或偏移)的下边缘被全数打消,从而防止了混凝土裂痕(或延时裂纹),混凝土梁的全断面(或增添到场的混凝土局部的使命),这是相称于前进混凝土梁的拉伸机能,高强度资料,以充实操纵;从断裂力学的角度来看,在混凝土资料的外部,也存在良多微缺点和微裂纹,这些微缺点和微裂纹中的外部负载将延续成长,终究组成微观裂纹。事后的轴向压力施加在混凝土梁,相称于微裂纹的表面发生一对非平均的压应力的感化,在裂纹尖真个应力强度因子为负。当外部载荷的裂纹尖真个应力强度因子和非平均的压应力所发生的应力强度因子,裂纹尖真个应力强度因子为零的巨细相称。裂纹不不变的传布与外部负载增添了。在裂纹尖真个应力强度因子到达混凝土资料的断裂韧性,裂纹将是不不变的传布。是以,源于断裂力学研讨,事后对混凝土梁施加的预加应力,削减了在裂纹尖真个应力强度因子的外部负载的感化,以防止混凝土裂痕视图。
2、对抗震题方针阐发
在两种范例的组件之间分派的地能源,该当斟酌差别时段的两种范例的组件有关抗推刚度绝对的比值变革。首要布局系统即此刻操纵的钢-混凝土夹杂布局在钢架和混凝土剪力墙(内管)系统中,钢筋混凝土内筒为首要抗侧力布局而钢架首要担任重力荷载,担当一个较小的平剪切。由于刚性的钢框架的反推远小于所述内筒上固结的程度地动工程经历,承当程度剪力在除钢框架的顶部几层为其15%到20%,中部和下部的都约为10%至15%,响应的楼层剪力,有些名目乃至只要约 5%的来去。在布局的弹塑性的阶段,墙体在地动的延续感化下天生裂纹,刚性光鲜较着的削减将增添的钢框架的剪切刚度退步。钢框架由于变形,弹性极限的 1/400 以上的角度,是远弘远于约1/3000的钢筋混凝土墙的弹性极限变形角度。程度地动感化小于塑性阶段,但仍有能够或许或许或许或许承当远弘远于弹性阶段的程度地动剪力和颠覆力矩。
是以,为了适合请求,须要调剂的局部钢架程度剪力,钢框架混凝土布局层框架柱的抗震请求应不小于比底部的布局剪切的25%或框架局部地动剪力最大值的1.8倍,两个挑选较小的,以改良的钢框架的承载才能,并接纳体例改良混凝土内筒的延展。
对混凝土的加固
较常常操纵的体例是:粘钢加固法、粘贴纤维加固法、预应力加固发、加大截面加固法、置换混凝土加固法等,这些均为间接加固体例,别的另有间接加固的浅显体比方预应力加固法和增添支承加固法等。较常常操纵的手艺是:裂痕修补手艺、混凝土表面处置手艺、托换手艺、 植筋手艺、 碳化混凝土修复手艺等等。由于荷载感化、资料挑选或施工不妥等启事,布局能够或许或许或许或许蒙受可扩大性或脆性断裂,此时该当极力修复,并且在此之前,该当阐发裂痕的发生启事和影响的严峻程度,有针对性地接纳体例,以改良布局或钢筋,若构件不宜修复或加固,则该当撤除改换。
三、混凝土布局设想应正视的题目
1、布局选型阶段时,起首该当正视布局的法则性题目;其次应正视新法则有关划定的变革环境,以防止在前期使命发生疏忽。再者要正视布局的超高题目,在抗震规范和高规的布局,总高度都有严酷的限定,在变更的新规范中,除本来的高度限定设定为 A 级的修建高度,还增添了布局的扶植 B 级高度,是以必须严酷正视,一旦修建布局高度为B类乃至跨越B级高度,设想体例和体例必然会变革很大。最初是要正视嵌固真个设置,由于高层修建城市带有两层或以上的公开室,嵌入式牢固端能够或许或许或许设在公开室的顶板上,或人防顶板的处所,是以,设想师常常会轻忽一些方面,如:设想嵌固侧装置在地板上的端部的刚度比凹凸限、装置的抗震品级全体分歧性、计较布局的嵌固端组、抗震缝和嵌入式牢固端地位的和谐题目等等,而这些方面轻忽任何一个城市为前期设想埋下隐患,发生不可估计的功效。
2、底子设想阶段是该当授与相称正视的方面,由于这个阶段是与前期设想使命间接相干的,它的黑白相称首要,并且是全数名目本钱的决议身分,是以这个方面若是发生疏忽必然会带来不可估计的损失。在底子设想中也应正视本地规范的首要性。以《地基底子设想规范》作为国度的规范来看,它具备相称的权势巨子可是却不能明白详细地划定天下各地的各种底子状况,以是本地的底子范例和设想体例的描写和指定更详细和精确,以是在底子设想时, 也要鼎力研讨处所性规范或规范,以防止更大的影响在全数布局上的设想或前期使命。由于贫乏工程设想的现场查询拜访报告或四周的修建物查询拜访报告,必须按照查询拜访-设想- 施工历程的底子上停止设想,要制止贫乏查询拜访的历程,若是查询拜访不够详细、全面时,设想职员要告诉扶植单元停止从头查询拜访或是额定勘察。不斟酌空中变形的影响,有一些混凝土布局设想不存眷地基变形后查抄,评级为 A或B级的布局设想应按照有关划定停止地基的变形环境停止设想,而c级时,该当按照相干划定对地基停止处置,而后变性查验。在对下卧层的地基承载力计较时,要停止深度的批改,批改系数源于泥土。当分散角数值适合有关规范,能够或许或许或许间接操纵,分歧适时,按照附录中的规格,接纳平均应力系数来计较。挑选复合地基承载力较高的泥土持力层,按照下卧层状况停止调剂验算。
3、在计较和阐发布局阶段,对工程内力阐发要按照规范请求的设想和加工,并且精确高效,是决议品质的关头关头。是以,新规范推出以来,已计较和阐发的布局作为一个全体的一局部,有相称数目标内容调剂和改良,有了加倍清晰的停顿。起首该当恰当挑选计较软件,即削减由于模子的差别性带来的功效的差别,这是设想使命的首要历程,以防止不宁静的隐患存在。其次要斟酌自振周期的影响,由于新规范中说起了各种系统下布局设想入彀较自振周期的折减系数。最初是振型数目,在计较阶段要对其功效中的振型到场系数功效停止判定,而后决议振型数目标取值是不是调剂。
4、在框架-剪力墙布局中,较大的穿插楼面横梁与垂直剪力墙单面订交,按照《高规》 划定要削减梁的弯矩不良功效, 按照剪力墙设置壁柱,暗柱或削减截面的端部截面等等, 或墙的厚度分歧适纵向框架梁锚固钢筋的锚固长度的程度边时,应尽能够或许或许或许或许削减钢筋直径。
5、若是剪力墙布局要将角窗设置于角部时,恰当的增强窗口部件。角窗处楼板上该当恰当停止加厚处置,且通长配筋要双层设置停止加固,或能够或许或许或许设置斜暗梁或斜向集合加固配筋,斜向钢锚入角窗的边缘上的组件,边缘构件该当恰本地加固。
四、结语
总而言之,混凝土布局的设想是一个轮回的长周期,并且具备专业的深度和庞杂性。是以,要连系设想中总结出来的经历,不时完美设想理念,以确保全数工程的品质。
【择要】要想取得施工品质的保障,要想取得工程设想的宁静,土木修建工程布局方面的设想是重中之重,它是全数修建历程中最首要的关头。不只干系着修建程度的凹凸,还干系着人们性命财产的宁静和国度底子奇迹的成长。
关头词 钢筋混凝土;增强设想体例;布局检测;题目;处置战略
Concrete Structure Design and Analysis
Wang Kun-ning
(Jincheng Institute of Architectural DesignJinchengShanxi048000)
【Abstract】To get the construction quality assurance, engineering design in order to get security, civil construction structure is the most important aspect of the design, it is the entire building process is the most important part. Not only related to the level of the building, and also on the basis of the development of the cause of national security and people’s lives and property.
【Key words】Reinforced concrete;Measures to strengthen the design;Structural inspection;Problem;Solving strategies
1. 表面布局品质缺点的检测中, 罕见题目和响应答策
混凝土修建的表面具备间接可视性, 轻易被察看到。这常常是浅显人群评估修建品质黑白的规范。以是对混凝土的表面品质的检测, 具备首要意思。混凝土表面布局品质检测中,常常性显现露筋、浮泛、松散、裂痕和蜂窝等差别程度的毁伤题目。此中最罕见的便是蜂窝和裂痕。
1.1蜂窝题方针成因及对策。
当混凝土表面贫乏水份, 贫乏沙浆的时辰,石子变得枯燥, 轻易裸露在外,夹杂资料分层离析,组成一个个的蜂窝状的小孔,这就组成了钢筋混凝土表面的蜂窝题目。蜂窝题方针严峻程度,应操纵直尺或百格网等有用丈量东西,丈量蜂窝的面积、深度和散布率。当钢筋混凝土表现出不严峻的洞穴状蜂窝时, 能够或许或许或许用1B2的水泥和谐沙浆, 抹面停止修整。对较严峻的蜂窝景象, 必须峻厉整理, 撤除表面的酥松层, 将混凝土内层用水洗濯清洁, 而后支膜, 用比设想级高一级的混凝土详尽灌溉、 摸面; 也能够或许或许或许按照现实的环境, 用进管压浆体例停止处置。
1.2裂痕题方针成因及对策。
当钢筋混凝土干枯时,拉伸应力大于其本来拉伸强度的时辰, 也能够或许或许或许说, 拉伸应力跨越了拉伸的极限而组成的开裂。差别的启事, 会组成差别品种的开裂。初期的开裂, 会慢慢激发其外部的缺点。可是混凝土初期的水份蒸发, 是开裂的首要启事。以是必须保障混凝土的水份比例在必然宁静规模以内,防止其延长过分。对已显现的裂痕, 能够或许或许或许在混凝土便面用防水沙浆、 防水卷等做一个防水层, 简便而有用。对局部的开裂,也能够或许或许或许用公用填补剂填塞。
2. 增强混凝土布局宁静性设想的体例
为了改良土木匠程布局的宁静性和经久性,就须要激发国度相干局部的正视,相干研讨单元即局部该当从强化混凝土工程的经久性方面停止研讨,拟定相干的手艺规范及规范,以此作为监视体例,要从专业的角度对布局工程停止验收与评估,完美土建布局的检测与掩护机制,对土建布局的经久性观点及熟习停止强化,对从业职员要用迷信办理手腕停止办理,规范工程宁静性办理机制,进修鉴戒外洋前进前辈的手艺和经历,正视迷信办理与人道化办理相连系,将办理从手艺规范的强迫性子中束缚出来,鼓动勉励手艺前进和科技立异,主管局部该当按照脚踏实地的准绳对布局设想停止论证,将修建布局的宁静设想程度前进。是以该当在土木匠程布局设想方面群策群力,参考各方面的定见和倡议,如许才能使设想加倍的前进前辈、迷信,更具备可操纵性。
2.1宁静性设想。
(1)办理方面:在设想单元的挑选上,要优先挑选气力强、天资品级高、办理前进前辈的单元,要有前进前辈的设想体例、设想现实、设想设想等,设想职员的本质要高,要具备丰硕的设想经历,如许设想的品质才能从底子上前进。
(2)对设想计较现实及体例要谙练掌握,增强现实进修,前进设想本质。这一方面也是对设想职员提出的,由于设想职员的本质高度对设想的品质有间接的影响。
(3)设想计较:浅显而言,设想者所斟酌到的设想计较名目根基都能知足宁静的须要。但常常也会由于对某一方面的漏掉组成某个名目显现变乱,是以设想职员要当真看待每个设想要点,对每个数据都要当真的去阐发和查对。
(4)详细的设想图纸:受施工职员本质差别的影响,设想者颠末严酷的设想法式后,呈此刻施工职员眼前的是设想图纸,而施工职员对图纸的体会才能存在差别,对一些细节的掌握有能够或许或许或许或许显现偏差,是以,设想职员要对图纸不时的停止细化,防止由于施工职员看不懂图纸而显现不须要的工程品质题目。
(5)对设想历程及施工历程增强羁系,发明题目实时点窜。对设想文件的考核完成后,进入施工阶段,设想单元要与施工单元紧密亲密的共同,坚持接洽,实时改正施工职员对图纸的懂得毛病,对施工中显现的设想之外的品质题目,设想单元要实时停止改正,对施工职员的倡议要有充足的正视。
2.2经济性设想。
(1)办理方面:经由历程对招投标中的打算停止比对、评选,岂但要挑选一个宁静性高的投标单元,还要斟酌其在经济性方面的上风,择优挑选。如许岂但能够或许或许或许找出最宁静的设想打算,还能最大限定的节俭本钱。
(2)公道操纵规范图:规范图的感化在于能够或许或许或许降落设想的使命量,降落设想毛病,加速设想速率。但由于未颠末计较,常常会致使本钱太高,是以设想职员要对各个数据自身的停止核算,在宁静的底子上,设想出最经济的打算。
(3)多参数设想的宁静堆集:由于土木匠程中设想的资料较多,资料尺寸、用量及安排等较为庞杂,是以,必须要在知足布局强度须要的底子上,做到各构件的经济性。
(4)和谐各局部干系,以大局为重。一个工程中常常是多局部共同共同来完成的,是以各局部之间要和谐好干系,主动共同,才能将工程本钱大大的降落。
3. 混凝土的强度品级低
混凝土的强度品级, 是混凝土物理方针的综合性反映。它代表混凝土的抗压才能、抗拉才能。混凝土强度品级的检测体例罕见的有三种: 非粉碎法、 粉碎法和综合法。混凝土强度低, 常常是由于操纵的原资料分歧适国度划定, 或在调制、 保管、 浇注或前期的颐养中分歧适规范所组成的。它从全体上影响修建的品质。对这类环境的显现, 咱们必须衡量此刻的强度和请求的强度, 向有关单元提出报告, 接纳有用体例, 比方从底子上加固、补强,削减修建的荷载值,或推延修建蒙受荷载时辰。咱们应尽能够或许防止这类题方针发生,在修建落成之前对钢筋混凝土停止严酷检测。若是在修建完成今后, 显现这类题目,不只华侈人力财力, 还会对人身的宁静组成要挟。
4. 外部缺点的题目及对策
大型的钢筋混凝土修建工程,常常由于各种启事,在混凝土外部显现裂痕、 孔洞等题目。这严峻影响到修建的承重才能和经久性。以是在修建开端落成今后, 必须要停止超声波检测或钻孔洞检测。当混凝土外部检测出裂痕或孔洞缺点的时辰,咱们常常接纳水泥压浆填补法。也便是,把水泥经由历程管道注入混凝土外部, 填补空白。钻孔:要在缺点区钻孔,钻孔的疏密与深度按照缺点是不是严峻而定。压浆。打算性分批向单孔或群孔中压浆。凡是,若是浆液进入坚苦,则该当测试压力, 从头调剂。若是浆液通顺的进入, 则证实压力适合。压浆时随时正视压力, 以防止发生崩炸等宁静变乱。封锁开孔:压浆完成后,要封锁开孔, 凡是用水泥沙浆抹平并填实、查抄。竣事压浆后,必须当真验查压浆的品质和功效,若是仍存在不密实或分歧格等环境,须要补压或补强,必须确保品质。停止该项修补的时辰要正视,混凝土浆液设置装备摆设要比原设置装备摆设前进一个品级。
5. 钢筋锈蚀题目和处置战略
钢筋是混凝土的骨架,起最间接的撑持感化。布局钢筋检测是混凝土布局检测的四个首要组成局部之一。钢筋锈蚀是最罕见的品质题目。它会削弱钢筋的撑持力和粘合力,减小钢筋的横截面积,降落钢筋的撑持力。对钢筋布局的检测,分两种体例,直观性检测和化学性检测。浅显来讲,直观性检测便是用肉眼目测钢筋的锈蚀程度。化学性检测,也便是检测各项化学方针,比方C1-含量、碳化深度、 水质阐发等等。用涂层修补已组成的锈蚀局部,并能够或许或许或许在钢筋表面涂防锈层或无机高份子层,钝化钢筋表现,削减其与水份和二氧化碳的打仗,降落锈蚀速率。或在钢筋表面镀一层活跃金属,比方:锌停止钢筋的阴极掩护。为了降落锈蚀速率,也能够或许或许或许挑选从混凝土寄存环境动手,在混凝土中增添亚硝酸盐, 禁止锈蚀。增添钢筋四周的混凝土品质和厚度,从物理方面转变布局,招架水汽的侵入。
6. 竣事语
混凝土工程布局的宁静性干系到国度好处及国民大众的性命财产宁静性,是以要从设想阶段就起头对各个关头停止保障,如许才能保障全数工程的品质宁静。混凝土是修建工程中首要的资料。它承载力大、机能良好、被普遍地操纵在各种工程上
参考文献
[1]张晓明. 混凝土温度裂痕的成因及提防体例[J]. 北京产业职业手艺学院学报, 2006(1).
钢筋混凝土后浇带手艺是一种混凝土刚性接缝手艺,全体上可分为后浇延长带、后浇沉降带和后浇温度带,别离用于处置钢筋混凝土固结延长、高层修建主楼和裙楼问不平均沉降、降服温度应力之类的题目,它合用于前期变形趋于不变、不宜设置柔性变形缝的布局的修建。浅显来讲,后浇带手艺具备多种变形缝的感化,设想时招斟酌以此中一种功效为主,其余功效为辅。施工时,后浇带是全数修建物的预留缝,待主体布局完成并到达必然龄期时,在后浇带地位用混凝土停止填补,它必须接纳专项手艺体例来停止处置,“缝”即不存在,如许既处置了固结延长、布局差别沉降和温度应力等题目,同时又到达了不设永远变形缝的请求。
由于新浇混凝土在硬结历程中会显现延长景象,以是已建成的布局受冷则延长,受热会延长。在施工后的前 1―2 个月将完成混凝土硬结延长的大局部过
程, 而环境温度变革对修建布局的感化则是常常性的,出格是其变形遭到束缚时,
在修建布局外部就发生响应的温度应力,严峻时就会在构件中显现可见的裂痕。
高层修建和裙房的底子设想和布局在设想时辰设想为全体布局,但在施工时须要
用后浇带手艺把两局部姑且断开,比及主体布局施工使命完成,并且已完成 50%以上的沉降量今后再灌溉毗连裙房局部的混凝土,将凹凸层修建连成一个全体,是以在设想时底子就招斟酌两个施工阶段差别的受力状况, 并别离停止强度校核。并且连成全体修建后的计较应把由前期沉降差激发的附加内力斟酌在内。同时还须要接纳以下调剂体例:调时辰差。先对主楼停止施工,待其根基建成,并且沉降量根基不变后,再对裙房停止施工,使他们的前期沉降根基附近。别的一个体例是调压力差。由于主楼荷载大,施工职员可加大埋深,接纳全体底子降落土压力,以削减附加压力,对低层修建局部可操纵较浅的十字穿插梁底子,以增添土压力,终究使凹凸层沉降靠近。
二、后浇带的设想
当修建布局的立体尺寸跨越混凝土规范划定的伸缩缝最大间距时, 可斟酌接纳施工后浇带的体例来恰当增大伸缩缝间距。但浅显地上布局由于受环境温度变革影响较大, 以是伸缩缝最大间距不宜跨越混凝土规范限值过量。本地上布局由于抗震设想须要而设置了防震缝时, 伸缩缝宽度应知足防震缝宽度的请求。公开室布局超长的环境较为罕见, 除公开室顶板和处于室外空中以上的公开室外墙受温度变革影响绝对较大外, 公开室外部和底子布局在操纵阶段立室表里温度变革影响较小,需处置的首要题目是混凝土延长应力对布局的影响。
必须指出的是,后浇带只能处置施工时代的混凝土自延长,它不能处置由于温度变革激发的布局应力集合,更不能替换伸缩缝。有一些布局设想者将后浇带和伸缩缝同等起来的观点是毛病的,由于二者的感化并不不异。
当公开室布局超长过量,单靠设置后浇带贫乏以处置混凝土延长和温度变革题目时,能够或许或许或许斟酌接纳填补延长混凝土,在恰本地位设置延长增强带。
对高层修建主体与裙房之间是设置永远变形缝,仍是在施工阶段设置沉降后浇带, 该当按照修建园地地基持力层土质环境、底子情势、上部布局安排等前提综合肯定。本地基持力层土质较好,比方高层修建底子做在基岩层或卵石层上,或接纳桩基时,高层修建沉降变形量较小,此时可斟酌接纳施工后浇带而不设置永远变形缝,将高层修建与裙房底子( 或公开室) 连成全体。
比来几年来,复合地基取得了普遍操纵, 复合地基能够或许或许或许前进地基持力层承载力,前进土体弹性模量, 有用地节制修建物沉降。北京地域有些工程已由历程在高层修建下接纳复合地基的体例来替换桩基,以处置高层修建主体与裙房之间差别沉降的题目。不管接纳哪一种体例, 若是接纳施工后浇带而不设置永远变形缝, 都应按照相干规范计较裙房和高层修建的全体倾斜。当接纳地基处置时, 在布局设想图纸上, 应明白划定接纳地基处置后,高层修建与裙房之间的变形请求。
施工后浇带的地位,应按照底子和上部布局安排的详细环境肯定, 不能想固然,搞一刀切。后浇带应设置在布局受力较小处,浅显在梁、板跨度内的三分之一处,布局弯矩和剪力均较小,且宜自上而下对齐,竖向上不宜错开,后浇带间距浅显为 30m 到 50m。在高层修建与裙房之间设置后浇带时,后浇带宜处于裙房一侧,且在布局设想上,应正视增强高层修建与裙房相连部位的机关,前进纵向钢筋配筋率,用以抵当后浇带封锁后由残剩差别沉降差所激发的布局内力。为减小后浇带封锁后由残剩差别沉降差所激发的布局内力,尚应接纳其余体例,凡是可斟酌以下体例:
(1)高层修建接纳桩基或其余地基底子处置体例,或填补底子,尽能够或许扩大高层修建底子与地基打仗面积,减小高层修建底子底面打仗压力,而裙房则接纳埋深较浅的自力柱基或条形底子等,调理高层修建与裙房之间的差别沉降。
(2)尽能够或许减小裙房局部底子与地基的打仗面积,即尽能够或许增大裙房局部的底子底面打仗压力,加大裙房的沉醉量。
(3)连系高层修建埋置深度请求, 调剂高层修建公开室高度, 使地基持力层落在紧缩性小、地基承载力高的土层上, 可有用地减小高层修建的沉降量。
停止地基底子设想时,布局设想者应连系工程详细环境,多方面对照,挑选经济公道的打算。后浇带部位的钢筋浅显不宜断开,而应让钢筋延续经由历程,即只将后浇带处的混凝土姑且断开。但偶尔工程详细环境不许可留后浇带,接纳搭接毗连时,应正视后浇带宽度要知足按混凝土规范计较的钢筋搭接毗连长度。底子后浇带的断面情势,应于布局设想图纸上用详图明白表现出来,而不应推给施工单元。当公开水位较高时,宜在底子后浇带下设置防水板并增设一道附加防水层。
三、后浇带设想正视事变
1、后浇带的两条接缝现实是两条施工缝,是以缝的处置应适合防水混凝土施工缝
的处体例。
2、明白后浇带的接缝情势,接缝处的处置体例。
3、明白后浇带的品种,明白各种后浇带的浇注时辰。
4、明白后浇带后浇筑混凝土手艺请求,防止显现新的延长裂痕组成工程渗漏水的隐患。
竣事语
总的来讲,设想职员必须按照工程详细现实环境和响应的设想规范,公道地设置修建物的后浇带地位,并从布局混凝土浇筑、模板支设、后浇带垂直施工缝的处置、后浇带混凝土的浇筑、后浇带混凝土浇筑后的掩护使命等几方面接纳对应的施工手艺体例以确保后浇带的施工品质,优化修建布局打算。
中图分类号:TV331文献标识码: A
媒介:在中国修建工程混凝土机关设想体例中存在手艺规范和宁静系数差别过大,计划和实行历程中报酬的毛病,经久性计划体例存在疑难,设想体例中宁静查抄显现疑难。对这些疑难提出以下体例,前进手艺规范,增强宁静系数,增强机关的经久性和资料的经久性,增强设想历程中的品质羁系,进一步前进设想体例中的宁静查抄,信赖颠末咱们的极力,会使疑难成为上风,前进混凝土机关设想体例的实行和操纵。
一、混凝土布局设想存在的缺点
1、宁静系数和手艺规范差别较大
手艺规范的偏差是修建中混凝土布局设想的一大缺点,手艺规范拟定的不够详细明白而致使偏差比拟大。严酷的讲,在修扶植想历程中并不明白的拟定应实行的相干条例申明,宁静系数也是又一影响身分。遵照我国今朝混凝土设想架构的相干申明,混凝土设想架构的坚固程度占有很是首要的地位。布局设想公道靠得住程度只针对布局的部件,其宁静系数仍是取决于荷载系数的值。宁静系数的规范设置与荷载系数的值之间存在较大的联系干系。据相干研讨数据标明,美国和英国的荷载宁静系数比我国超出跨越15%~22%,欧洲的荷载宁静系数比我国超出跨越8%,西欧国度的强度宁静系数比我国超出跨越约16%,东方国度的钢材强度宁静系数比我国高6%。如我国划定设想柱子的静载和若动的比例为2∶1;我国修建资料和荷载宁静系数等影响修建蒙受力的值也低于33%,与发财国度比拟也低27%。是以,宁静系数和手艺规范都存在偏差比拟大的环境,布局设想师该当赐与正视并予以处置。
2、布局设想和现实制作中的报酬偏差
报酬的偏差也是混凝土布局设想中存在的又一题目。这是由于报酬的设想会存在毛病和偏差,从而在现实制作中显现偏差。此刻有良多设想师在制图入彀较失误而致使偏差,或在设想中由于经历匮乏而致使偏差等。是以,公司在礼聘设想师职员时,并不按照其所长于的规模停止使命。每位修扶植想师们都有其所精晓的规模,在完成详细的使命时,企业须要对每位设想师长于的地区停止别离,到达高效高品质的功效。良多企业单元也毛病设想做出相干的划定和体例,在必然程度上加大报酬偏差的发生率。企业单元应在必然程度上对修建师设想方面做出把守和监视,削减报酬偏差的发生率。别的,一些设想师的使命立场不够规矩,专业设想才能也不够,在必然的使命才能上存在题目,另有贫乏职业品德和素养等,这都是报酬身分给设想组成的损失和缺点。
3、对布局设想的经久性题目
此刻的良多设想都折射出一个题目---经久性差。可是一项好的修建工程,经久性是其焦点、关头。若一个布局设想师能把经久性做好,就彰显出这名设想师崇高高贵的设想水安然平静完美的设想理念。经久性请求布局设想师在连系设想和实行两方面的环境,共同到达完美。良多的设想师在停止地况庞杂盘曲的设想时,不按照地形的庞杂设想出优异的作品,设想作品不顺应庞杂的地舆环境,这就使得设想损失其功效,不能为修建所须要,也会影响修建物的适用靠得住性,可称之为拙作。而对布局经久性打算,我国与发财国度还存在一些差别。如,在我国与本国的设想规范中,水泥的品种分类体例、品种有所辨别,其水泥成份也大不不异。对经久性而言,本国的规范比我国的加倍明白清晰,在东方的申明傍边,并不指出经久性的首要性,只是辨别在何种环境应操纵何种混凝土资料,对混凝土自身的分类不出格申明;我国则是按照四周的环境来判定操纵哪一种范例的混凝土,并且每个品级都有差别的规范节制。
4、设想体例的宁静检测不够
在混凝土设想体例中贫乏响应的宁静查抄。在设想中各步骤的安尽是设想停止的关头。在每个步骤都完成后要跟进宁静查抄,但在设想体例中良多设想师贫乏对设想的宁静查抄。有关的当局也对其不够正视,显现了品质疑难,为修建带来了疑难。良多计划者毛病设想仪器停止购置,设想仪器显现了分歧格的表象,在本源上得不到正视让设想体例显现了疑难。当局不停止设想的宁静羁系和监视,使计划中宁静查抄显现了疑难,宁静羁系要出台提防体例,这也是对设想体例的严酷请求,提防体例做不好会致使不宁静疑难显现,让设想得不到宁静确保,使设想变成得胜,没法实在投入到经营和使命中,使设想偏离了实在的操纵。
二、混凝土布局设想的处置体例
1、晋升手艺的规范和加固宁静系数
设想手艺的前进和设想宁静系数的前进是在混凝土设想的架构中占有很是首要的地位。混凝土设想架构前应答设想的相干规范做出必然的计划和限定,设想步骤和手艺要有迹可循,跟着章程走。设想规范的设定规模不要过大,也不要太小,适中为好。有章程和划定的限定,在修建师设想历程中才能减小乃至防止毛病的发生,同时也加固宁静系数。宁静系数的分歧格,会使得统统设想都毫成心思可言,是以,设想宁静系数的首要性可见一斑。设想师应重点存眷设想的宁静保障机能。公司该当选用专家人材来拟定出适合划定的宁静系数规范,布局设想师按照所设定的规范停止设想,前进修建物的宁静性。还须要对自然灾难等相干灾难做出提防,如,修建物防水、修建物的防震等。要完全按照宁静设想的规范停止设想,严酷做到实在地按照章程划定停止设想,将人们的宁静放在首位。
2、在资料和布局中增强经久性
经久性也在混凝土设想架构中占有首要地位,其表此刻资料和布局两方面。在资料的挑选方面,要正视资料的品质到达规范,这是保障布局设想的经久性的底子。所选用的资料颠末完全的法式检测胜利后操纵,别的,混凝土的用量也须要到达规范,混凝土的品质也须要颠末检测及格后操纵,多方面的共同增进,到达加固修建资料经久性和布局设想的经久性。对加固修建资料经久性和布局设想的经久性,须要设想必然的章程和计划,才能使设想保质保量的停止,极力做到浑然一体。同时增强资料和架构的经久性,才能在混凝土设想中到达经久性的规范。经久性不只被请求在设想上,还请求在品质上。
3、混凝土布局的品质监视
须要前进品质监视在混凝土架构设想中的地位,有关局部要对混凝土的布局设想做出相干的章程和申明,从必然程度下限定设想的失误,拟定适合的工程律例作为监视的按照,使监视有法可依,从而到达更好地修扶植想的功效。布局设想师也应尽能够或许削减报酬的偏差和毛病,严酷固守职业品德规范和职业素养去完成每次良好的设想。同时作为设想师,应增添进修交换的机遇,进修优异的现实作品,长于总结和归结,增强自我查抄和催促等。作为企业,应把每位设想师专业长于的规模都体会掌握,让其在自身优异的规模更好地设想阐扬,别的,公司也应增强对设想品质的羁系,并拟定一些划定条例,严酷实行,对一些优异的设想作品,应赐与嘉奖和展现,让其余布局设想师从中进修自我晋升。
4、前进设想体例的宁静检测
在设想体例中要前进安检使命,每历程都要经由历程响应的宁静查抄,当局也要帮手停止安检。在公司安检后,当局也要响应的停止复查,让安检满有掌握不存在任何的疑难。设想体例中的宁静查抄是不行缺少的一个历程,要增强宁静体例,对分歧适宁静体例的设想要从开端就加以杜绝。安检是计划完成不行缺少的一步,也是关头的历程,要编入设想流程。在当局和计划者的摆布开弓监视下会让宁静查抄取得确保,为设想体例的精确投入做出贡献。
总之,修建工程混凝土布局设想体例的不时优化为修建注入了更多的血液,信任在题方针处置中和不时的切磋中,中国的修建工程混凝土布局设想体例将取得更高条理的优化,让修建使命取得填补和延续,让中国的政治经济文明使命在修建的强化下取得高度成长,让设想动员修建,让修建动员其余产业,一路兴旺成长。参考文献:
一、绪论
在我国修建业成长的近几年来,混凝土设想是修建工程中最首要的局部,混凝土设想的品质对修建布局的不变性和宁静性带来必然的影响,还对修建物的功效是不是能充实阐扬也有影响。以是,在修建工程混凝土的布局设想时,就要严酷设想请求,如许才能使工程施工的品质取得充实保障。可是从我国修建工程混凝土布局设想的现实环境来看,在现实功课中还存在着良多题目,这肯定对修建布局的不变性和宁静性带来严峻影响。以是咱们必须要接纳必然的手艺体例,来处置题目,从而保障修建工程中布局设想的品质。
一、修建工程中混凝土布局设想存在的题目
1.混凝土布局设想入彀较与阐发阶段的罕见题目
在修建工程设想中,大大都是经由历程计较机仿真摹拟停止布局设想使命的,如许既保障了混凝土布局设想的精确性和靠得住性,也知足了修建布局设想的古代化请求,可是,差别的修建工程名目,其计较机软件的仿真功效也存在必然的差别。这就须要咱们在修建工程布局设想时,要从工程的现实环境动身,对相干的设想计较和计较功效停止响应的判定阐发,保障修建工程的品质。
2.混凝土布局地基与底子设想中存在的题目
修建工程设想中底子布局的设想很是首要,它是混凝土布局施工品质的首要内容。常常咱们在地基底子布局施工中,常常会显现修建下沉的环境,这就影响着修建布局的不变性和宁静性。若是底子布局的不变性存在题目,会对全数修建的品质组成严峻的影响。为此须要咱们对其接纳必然的手艺手腕,保障它的不变,进而保障全数修建布局的不变性和宁静性。
3.修建工程混凝土上部布局设想中存在的题目
在停止上部布局设想时,浅显框剪布局的刚度散布不平均,常常会显现单肢剪力墙刚度占总刚度的比例太大,如许就会显现应力过分集合,剪力墙轻易粉碎,且与之联系干系的布局构件(如连梁)设想的难度加大。对主梁上搭有次梁(包含悬挑梁端部)的处所应有箍筋和吊筋等机关体例,且优先接纳附加箍筋,附加横向钢筋,是为了当集合荷载在梁高规模内或梁下部传入时,防止集合荷载影响区下部混凝土的扯破及裂痕,并填补间接加载致使的梁斜截面受剪承载力降落。
二、混凝土的布局设想
1 布局计较
1.1 布局根基自振周期:法式给出的隐含值是按《高层修建混凝土布局手艺规程》(JGJ3-2010)的附录C的公式: (C.0.2)计较的,第一次试算后,要反填法式主动算出的周期值,再停止后续计较,如许才能保障计较功效的实在性。
1.2 布局振动特点:(1)规范划定,法则布局不停止转变藕连运算时,两个平行于地动感化标的方针的边榀,对应的地动感化应乘以削减系数。在浅显前提下,短边接纳1.15,长边接纳1.05。当布局转变刚度较小时,宜接纳大于1.3的削减系数。当计较机仿真软件未实行这一法则时,需在法则布局的地动感化计较时,斟酌转变藕连的影响身分。(2)对立体不法则的布局,招斟酌双向程度地动感化的转变影响。
2. 有用品质系数与振型数
对浅显的修建工程,振型数应不少于9个,浅显取3的倍数。假定是两层布局,最多取6个。计较时要正视查验品质系数,要到达不低于90%。跨越90%申明计较振型数知足请求,反之计较振型数不够,申明后续振型发生的地动感化效应不够,或振型中存在局部振动,照此设想的布局将存在不靠得住性,计较功效失真,要增添振型数重算,直至知足请求。
3 楼层最小剪重比
规范:《修建抗震设想规范》 GB 50011-2010 5.2.5条划定,抗震验算时,任一楼层的最小地动剪重比不小于表5.2.5给出的楼层最小地动剪力系数值。
(5.2.5),当剪重比不知足请求时,申明布局全体刚度偏弱,须要调剂布局安排,保障布局安排的公道性。
4.布局的周期与位移
(1)周期比:节制布局在地动感化下,以平动振型为主,转变振型不能靠前。
(2)位移:按规范节制楼层层间位移,取楼层竖向构件最大位移。
(3)位移比:楼层最大竖向杆件位移与平均竖向杆件位移的比值,它是反映布局转变效应的参数,只要当计较假定楼层为刚性楼板时,计较功效才成心思。
5.框架布局阐发
(1)在工程中,布局跃层、错层的环境良多,这时辰辰框架柱的计较长度系数应野生复核,软件主动天生的长度系数是按层别离的,而框架柱贯穿两层或三层,不能简略的归为哪一层,需停止野生干涉干与,才能取得实在的功效。
(2)框架柱配筋计较时,能够或许或许或许按双偏压计较,也可按单偏压计较,因双偏压计较存在多解,则浅显按单偏压计较配筋,双偏压验算功效,当双偏压验算不能知足验算请求时,应答配筋点窜,从头验算,直至知足请求。
(3)楼板是布局的程度构件,浅显不停止抗震验算(除大跨楼板斟酌竖向地动感化外),但对全体布局的抗震计较有首要的影响。《混凝土布局设想规范》 (GB 50010-2010 ) 5.2.4条划定:对现浇楼盖和拆卸全体式楼盖,宜斟酌楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。全体计较中浅显将梁刚度乘以削减系数,配筋时将梁按T形截面停止计较,如许才能适合工程的现实环境。
(4)框架梁浅显能够或许或许或许斟酌塑性内力重散布,当梁两头显现塑性铰时,梁端负弯矩减小,跨中的弯矩响应增大,同时也适合规范“强柱弱梁”的设想理念。但《混凝土布局设想规范》 (GB 50010-2010 ) 5.4.2条划定:对间接蒙受能源荷载的构件,和请求不显现裂痕或处于三a、三b类环境环境下的布局,不应接纳斟酌塑性内力重散布的阐发体例。是以,在布局设想中应连系现实环境,对出格工程或出格构件,应报酬设置参数,进而保障计较的精确性和靠得住性。
三、论断
综上可知,在今朝我国修建工程的混凝土布局设想中还存在良多的题目,这不只对修建布局的不变性和宁静性组成了严峻的影响,还带来了修建工程的效益题目。是以,须要咱们严酷按照相干的手艺规范来设想并停止处置,才能保障修建工程的不变性与宁静性,进而保障修建工程的品质和效益。
参考文献:
[1] 《高层修建混凝土布局手艺规程》 (JGJ3-2010)
关头词:混凝土布局;讲授体例;设想规范;订正内容;手艺要点
中图分类号:G6420 文献标记码:A 文章编号:1005-2909(2013)02-0053-05
中国修建迷信规模的工程布局设想规范(或规范)约莫每10年订正一次,2002版《混凝土布局设想规范》[1]自颁发实行至今已有10余年,出格是2008年“5.12”汶川地动和2010年“4.14”青海玉树地动发生今后,2002版规范中对工程布局设想现实、工程布局机关体例和工程布局抗震现实存在的贫乏加倍突显。同时,中国工程布局设想现实研讨程度的不时前进,新资料的不时显现和工程经历的不时堆集,也延长了工程布局设想规范的订正周期。2011年7月,正式颁发实行GB50010―2010《混凝土布局设想规范》[2]。新规范按照多年工程经历和研讨功效,同时斟酌与国际其余发财国度混凝土布局设想规范接轨,贯彻国度“四节一环保(节能、节地、节水、节材和环境掩护)”政策体例而成。新规范的体例标记着中国混凝土布局的计较现实和设想程度有了新的前进;同时也对高档黉舍土建类专业先生若何连系新版规范停止疾速常识更新,高校教员若何实时改良混凝土布局设想及相干课程讲授体例提出了新请求[3-6]。
一、新版规范对布局资料强度的订正
(一)混凝土强度的订正
新版混凝土布局设想规范删除2002版规范4.1.4条中注1和注2的相干划定,即对受压构件尺寸效应(现浇钢筋混凝土轴心受压及偏疼受压构件,如截面的长边或直径小于300 mm,则混凝土的强度设想值应乘以系数0.8)和离心混凝土的有关划定。2002版规范源于前苏联规范,比来俄罗斯规范对此条的划定已被打消,而离心混凝土的强度设想值应按特地的规范取用,不再列
入,故新版混凝土规范将此项内容删除。别的,新版混凝土规范删除2002版规范4.1.6条中对混凝土轴心抗压、轴心抗拉委靡强度设想值,和当蒸养温度跨越60℃时,计较混凝土强度设想值应前进20%的划定,由于低温蒸养激发的首要题目是裂痕,而非前进设想强度所能处置。
(二)钢筋强度的订正
新版混凝土布局设想规范4.2.2条增添了强度规范值为500 MPa的HRB500、HRBF500级高强钢筋,并划定其抗拉强度设想值(fy=435MPa)与抗压强度设想值(f′y=410MPa)别离取差别数值。插手靠控温轧制而具备必然延性、可焊性、机器毗连机能及施工顺应性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋,限定并筹办裁减强度规范值为335 MPa级热轧带肋钢筋的操纵,当即裁减强度规范值为235 MPa的HPB235级光圆钢筋的操纵,以HPB300级光圆钢筋代替之。同时,划定了过渡体例,请求在规范的过渡期及对既有布局停止设想时,235 MPa级光圆钢筋的设想值仍按原规范取值;同时,推行强度规范值400 MPa、500 MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋。对预应力钢筋,为了补充中强空挡,增添了强度品级为1 960 MPa和大直径21.6 mm的钢绞线,补充了预应力罗纹钢筋及中强钢丝的有关设想参数,并裁减了锚固机能差的刻痕钢丝,删除不常常操纵的预应力筋的强度品级和直径。
二、新版规范对根基设想划定的订正
为了进一步完美2002版规范,保障布局的宁静,增强布局的全体安定性,前进混凝土布局抗偶尔感化的才能,新版混凝土布局规范设想准绳从以构件设想为主扩大到全数布局系统,补充了3.2条“布局打算”和3.6条“布局抗延续倾圮设想准绳”,增添了3.7条“既有布局革新设想准绳”的划定,指出布局打算设想对修建物宁静性有着决议性影响,鉴于布局防延续倾圮设想的难度和价格较大,浅显布局只须停止防延续倾圮的观点设想,以定性设想的体例增强布局的全体安定性;同时新版规范3.4.4条对构件挠度、裂痕宽度计较接纳的荷载组合停止了调剂,新增钢筋混凝土构件接纳荷载准永远组合并斟酌持久感化的影响,完美了承载才能极限状况设想内容,增添以构件分项系数停止应力设想等方面的内容。别的,新版混凝土规范3.4.1条第4款及3.4.6条还增添了楼盖温馨度的请求,并划定楼盖竖向自振频次的限值。
三、新版规范对承载才能极限状况计较的调剂订正
(一)正截面承载力计较的订正
新版混凝土布局设想规范对受弯构件正截面承载力的计较未作点窜,但对受压构件正截面承载力的计较点窜较大,首若是针对钢筋混凝土布局中的二阶效应题目。2002版混凝土规范在斟酌P-δ效应时[7-8],对激发布局侧移的荷载或感化所发生的一阶弯矩Ms和不激发布局侧移的荷载发生的一阶弯矩Mns不加辨别,全数乘以增大系数ηs,即斟酌P-δ效应时布局的弯矩为M=(Mns+Ms)ηs。新版混凝土布局设想规范在斟酌P-δ效应时,对除排架布局之外的框架布局、剪力墙布局、框架―剪力墙布局及筒体布局只增大激发布局侧移的荷载或感化所发生的一阶弯矩Ms,不增添不激发布局侧移的荷载发生的一阶弯矩Mns,即布局中的弯矩为M=Mns+ηsMs。别的,对P-δ效应,2002版规范经由历程初始偏疼距增大系数η来斟酌P-δ效应,而新版混凝土规范6.2.3条划定偏疼压力构件经由历程调剂构件节制截面的弯矩设想值M来斟酌P-δ效应(弯矩感化立体内截面对称的偏疼受压构件,当统一主轴标的方针的杆端弯矩比不大于0.9且轴压比不大于0.9,同时构件的长细比知足的偏疼受压构件时不必斟酌P-δ效应),打消了轴向力偏疼距增大系数η对二阶效应的影响。对轴向压力在挠曲杆件中发生的P-δ效应新旧规范详细的变革如表1(以非预应力钢筋混凝土偏疼受压构件为例)。
(二)斜截面承载力计较的订正
2002版混凝土布局规范对受弯构件斜截面承载力计较公式,颠末考证发明:当集合荷载对支座截面或节点边缘发生的剪力值占总剪力的75%时,别离按均布荷载和集合荷载两种环境计较的箍筋差别很大,即组成配箍不延续。是以,为了降服上述贫乏,新版混凝土布局设想规范6.3.4条统一了浅显受弯构件与集合荷载感化下梁的斜截面受剪承载力计较公式,并调剂了斜截面受剪承载力计较公式中箍筋抗力项的系数,恰当增添斜截面受剪承载力的宁静储蓄,新旧规范对受弯构件斜截面受剪承载力的计较公式如表2(以非预应力钢筋混凝土受弯构件为例)。同理,将斟酌地动感化的框架梁其斜截面受剪承载力计较公式也作了响应点窜。
四、新版规范对浅显操纵极限状况验算的调剂订正
(一)裂痕节制验算的订正
新版混凝土布局设想规范3.4.4条保留了2002版混凝土规范有关裂痕节制品级别离的划定,但对受力裂痕的节制停止了恰当抓紧(详见新版混凝土规范第3.4.4及7.1.1条划定)。别的,在停止最大裂痕宽度wmax计较时,新版混凝土规范7.1.2条调剂了计较中钢筋应力σs的计较体例,和表7.1.2-1中对钢筋混凝土受弯、偏疼受压构件受力特点系数αcr的取值,将wmax的公式计较值恰当减小。
(二)挠度验算的订正
在停止受弯构件挠度验算时,新版混凝土布局设想规范7.2.2条在受弯构件短时辰刚度Bs的底子上,补充提出了斟酌荷载准永远组合和荷载规范组合的持久感化对挠度增大的影响,给出了刚度计较公式B=Bs/θ。别的,按照国际研讨功效,在预应力混凝土构件短时辰刚度Bs计较公式的底子上,接纳无粘结预应力筋等效面积折减系数α1,恰当调剂值ρ,便可将原公式用于无粘结局部预应力混凝土构件的短时辰刚度计较(详见新版混凝土规范第7.2.3条划定[1])。
五、新版规范对机关划定的调剂订正
(一)混凝土掩护层厚度划定的订正
新版混凝土布局设想规范8.2.1条调剂了钢筋掩护层厚度的划定,从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的经久性角度斟酌,不再以纵向受力钢筋的外缘计较,而以最外层钢筋(包含箍筋、机关筋、散布筋等)的外缘计较混凝土掩护层厚度。订正后的掩护层厚度现实上比原规范的划定有所增添,浅显环境下略有增添,而卑劣环境下增添的幅度较大,新旧规范对混凝土掩护层最小厚度c的对照如表3。从表3能够或许或许或许看出,新版规范中对混凝土掩护层的厚度不管从数值上仍是详细计较划定上都较着增大,充实斟酌了混凝土布局的经久性请求,新增设想操纵年限100年的布局,其掩护层厚度取响应种别操纵年限为50年的1.4倍,同时细化环境种别,将原规范中的环境三类细化为三a、三b两个子类,并进一步加大卑劣环境下混凝土掩护层厚度的取值。
(二)对钢筋锚固长度划定的订正
新版混凝土布局设想规范8.3.1条对根基锚固长度的计较公式未作点窜,但明白了钢筋的锚固长度la=ξalab,此中批改系数ξa按照锚固前提取用,同时在计较根基锚固长度lab时,删除原规范中锚固机能较差的刻痕钢丝。由于2002版规范中对混凝土强度最高品级取C40偏于激进,故新版规范将混凝土最高强度品级前进到C60,以前进锚固的机能。
六、新版规范在混凝土课程讲授历程中的新请求
新版混凝土规范自2011年7月颁发实行以来,已有近一年,而今朝中国高校所操纵的课本大都是在2002版规范底子之上编写而成,若何将讲授内容与新规范相连系是今朝混凝土任课教员亟待处置的题目,笔者觉得在讲授的历程中将重点从以下几个方面动手。
一是,转变以课本为首要参考资料而较少浏览和进修《规范》的传统讲授体例,前进先生处置布局现实题方针综合才能。夸大现实性讲授关头,包含到施工现场观赏的熟习练习、课程设想及综合手艺练习等。在混凝土布局课程开课前,让先生对梁、板、柱等罕见的混凝土根基构件和框架布局、剪力墙布局等罕见的混凝土布局情势组成开端感性熟习,并借以激发和前进先生进修混凝土布局课程的乐趣。
二是,转变以往讲课历程中只正视单个构件的设想,不放在眼里全体布局设想的讲授思惟,补充“布局打算”和“布局抗倾圮”设想方面的内容。使先生体会和掌握布局系统观点,体会课程的首要条理干系,从全局掌握进修重点,理清进修思绪,成立布局全系统统观点,理清各局部之间的干系,为课程进修成立全体框架。
三是,正视新旧规范对混凝土和钢筋两种资料在强度和级别方面的订正和补充启事。今朝,由于规范处于过渡阶段,故应重点向先生批注混凝土和钢筋两种资料的级别调剂和补充启事,改正以往对钢筋品级(比方Ⅰ级钢、Ⅱ级钢、Ⅲ级钢等)的提法,而应以规范划定的提法为准,同时提示先生对两种资料强度的调剂划定。
四是,对单个构件承载才能极限状况中受弯构件斜截面受剪承载力和偏疼受压构件正截面承载力计较新旧规范的对照,和新规范点窜的启事,在讲课时援用《规范》中的条则停止讲授。如许能够或许或许或许让先生在懂得讲堂讲授常识的同时,进一步熟习《规范》划定的启事和按照。
五是,正视钢筋混凝土和预应力混凝土构件在浅显操纵极限状况下裂痕宽度和挠度验算的变更;讲课历程中应正视钢筋混凝土机关和钢筋混凝土布局构件(如板、梁、柱)有关内容的变革。机关体例是人们在持久现实经历底子上总结而成的,是防止因计较斟酌不全面而组成布局构件开裂、粉碎,或是保障布局构件在操纵和施工上的须要而接纳的,机关体例在混凝土布局设想中很是首要,大大都抗震设想的相干题目都是经由历程机关体例得以
保障,是以必然要激发充足正视。
七、结语
混凝土布局是中国产业与民用修建接纳最多的一种布局情势。混凝土布局设想是今朝高校土木匠程专业很是首要的一门专业课程。新版混凝土规范在高强高机能资料的操纵、布局阐发内容的扩大和完成与国际接轨等方面都有了很大前进,同时新规范加倍偏重衡宇、铁路、公路、口岸和水利水电工程混凝土布局个性手艺题目设想体例的统一,这与“大土木”专业设置请求和土木匠程专业“宽底子、多出口”的培育方针加倍符合。笔者仅先容了规范与本科讲授有关的首要订正内容,并以此提出讲授新请求,以期举一反三,共同推动混凝土布局设想课程讲授的鼎新。
参考文献:
[1]GB50010―2002混凝土布局设想规范[S].北京:中国修建产业出书社,2002.
[2] GB50010―2010混凝土布局设想规范[S].北京:中国修建产业出书社,2010.
[3] 余颖,肖静,刘树博.数字旌旗灯号处置课程讲授鼎新的摸索和现实[J].东华理工大学学报:社会迷信版,2001,30(3):294-296.
[4] 杨福来,郑颖佳,许邦莲,等.信息素养教导与信息检索课讲授鼎新[J].东华理工大学学报:社会迷信版,2011,30(2):177-179.
[5] 涂海丽,黄国华.电子商务现实讲授中存在的题目及对策[J].东华理工大学学报:社会迷信版,2011,30(4):391-394.
[6] 花榕,罗明标,刘云海,等.浅谈阐发仪器设与革新课程的扶植[J].东华理工大学学报:社会迷信版,2011,30(3):291-293.
[7] 徐有邻,周氐.混凝土布局设想规范懂得与操纵[M].北京:中国修建产业出书,2002.
[8] 住房和城乡扶植部执业资历注册中间组,施岚青编.注册布局工程师专业测验专题精讲――混凝土布局[M].北京:机器产业出书社,2012.
Teaching of concrete structure design course
LI Fengchen1,2, ZHANG Lina1,2, XU Chi2, YI Pinghua1
( 1.College of Civil Engineering and Architecture, East China Institute of Technology, Nanchang 330013, P. R. China;
弁言
混凝土布局设想在我国已有了较好的成长,已组成了比拟完全的规法系统,可是布局设想由于其现实的使命环境和施工前提的限定,在良多详细的题目上还存在良多的题目,为了更好的前进混凝土布局的品质,使得全数修建能够或许或许或许做到设想良好、手艺前进前辈、经济效益和宁静温馨的请求,在布局设想时就必须要正视相干的题目,设想时果断贯彻实行国度相干规法和规范。
1、地基与底子设想历程中存在的题目
(1)在停止自力底子的设想时,出格是带梁板的自力底子设想时,对公开室底板的设想常常轻易轻忽良多的题目,此中最大题目便是由于全数修建物的沉降致使的附件应力的计较。在布局设想时,全数自力底子和公开室底板城市由于上部荷载的感化而发生沉降,全数公开布局将会变形,在共同受力的前提下,若是毛病能够或许或许或许或许发生的附加应力加以斟酌就会使得底板的设想偏于不宁静,使得全数公开底板的承载力贫乏致使裂痕的组成。出格是在一些自然的底子中,由于沉降致使的附加应力感化就会加倍较着。若是全数工程的地基沉降量较小还能够或许或许或许操纵底板和持力层之间增添褥垫的体例停止处置,若是大标准的沉降将会对全数修建组成庞大的影响。
(2)古代修建浅显城市设置公开室,若是发明公开水位处在较高的地位就须要在设想时出格的正视,在停止室外地坪的公开布局设想时,其表面该当做大简练,以便于停止修建防水施工。出格是对柱下承台的布局情势,在其影响之下,基槽的外形浅显都是不清晰的,存在良多的阴阳角,致使全数修建工程的防水施工的难度加大,防水工程的品质就会遭到很大的影响。对修建物来讲,防水品质差将会间接影响到修建物的操纵寿命。能够或许或许或许在公开室外部增添滤水层或是笼盖土层的体例停止处置,在保障施工的工程品质的同时,操纵的进度也不会遭到影响。
(3)在停止布局设想常常常城市停止良多的假定,布局设想都是在这些假定下面停止的。外墙的配筋和公开室的底板设想中,很轻易显现现实环境和事后假定的环境不分歧。在停止公开室外墙设想时,良多工程傍边外墙有扶壁柱,对其尺寸不停止辨别,都是按照双向板停止计较的,可是在停止公开室布局的全体配筋是,计较电机算是不按照双向板停止设想计较的,这就使得全数外墙和扶壁柱在设想上存在辨别,按照变形和谐干系,致使的功效便是扶壁柱的配筋较少、外墙纵向配筋过分,可是竖向配筋贫乏。
2、上部布局设想中存在的题目
框剪布局,剪力墙的安排要平均,不要显现单肢刚度过大的剪力墙,以防止应力过于集合,一旦粉碎,将组成严峻影响。并且,与之相干联的底子,连梁等构件的设想难度城市加大。刚度较大的第一级别的剪力墙(统一级别的剪力墙是指刚度附近,比值小于2时的墙肢),其墙肢数不应少于4肢。当碰到中震时,咱们招斟酌第一级别的剪力墙进入塑性后,还应有小级别的剪力墙来保持修建物变形不致过大,发生次生灾难。这便是多道布防的观点。但当碰到大震时,小级别的剪力墙也进入塑性阶段后,修建物根基已粉碎了。此时,咱们该当经由历程咱们的设想有挑选地让梁粉碎,从而保障柱子的完全性,来保障修建不倒,或缓倒,以争夺时辰,削减职员的伤亡。这便是咱们说的延性设想。
3、混凝土布局设想中的裂痕题目
3.1布局裂痕
对混凝土布局来讲,现浇混凝土布局由于其配筋数目和混凝土布局构件之间的资料操纵不尽不异,以是构件之间的刚度存在差别是不可防止的,在布局傍边就很轻易组成刚度的绝对软弱区,一旦受力显现题目就会发生裂痕,比方混凝土修建物的墙角处、混凝土楼板处等。
3.2温度裂痕
温度裂痕在混凝土布局傍边是最为罕见的一种裂痕情势,首要便是由于混凝土布局的体量不时变大,水泥在水化的时辰由于温差的变革发生了热胀冷缩的景象,这类布局变形很轻易发生温度应力,当布局傍边的温度拉应力大于混凝土的极限值时,就会发生裂痕,使得混凝土傍边的钢筋显现锈蚀的环境,影响布局的经久性。
3.3机关裂痕
今后的混凝土布局操纵的共同比浅显水灰比都比拟大,或是在施工傍边由于模板的滑动,振捣的不充实城市致使混凝土发生机关裂痕。出格是在混凝土养护历程傍边由于混凝土的水化软化,水泥基资料体积会削减,再加下水份的蒸发,致使混凝土发生延长的景象。
4、混凝土布局设想题方针对策
4.1计较系统的公道简化
在布局设想傍边,针对现实的布局情势凡是都须要对其停止布局的简化,如许能够或许或许或许将庞杂的题目简略化。对布局计较来讲,布局的简化首若是在对现实布局的充实熟习和相干的布局观点的底子上停止的,有的设想职员在停止布局计较模子的简化时轻易轻忽良多首要的题目,比方布局的变形和受力题目等,这些都布局终究的受力计较布局会有很大的影响,直至终究影响到布局的配筋计较。以是在布局计较模子的简化时该当做到公道,对轻易轻忽的细部布局停止重点存眷,受力环境和变形阐发不能轻忽,保障接纳的布局计较模子的公道性。
4.2恰当设想尺寸
在后面的报告中已提到,由于布局的变形和布局资料的温度变形城市使得全数混凝土布局发生裂痕,致使全数混凝土布局的经久性降落,同时由于今朝的混凝土布局的体量都比拟大,布局由于温差发生的变形比拟严峻,就会发生一些具备粉碎性的裂痕,比方混凝土楼板组成横向裂痕。在停止设想时该当对布局的尺寸停止斟酌,在知足设想须要的同时还须要对布局的变形和裂痕停止斟酌。
4.3法则的布局外形和安排
若是在停止布局设想时停止布局外形的挑选和布局安排接纳了不法则的安排,那末就很轻易致使全数布局在差别的标的方针上的刚度存在差别。布局在受力的环境下发生的变形就不一样,布局差别部位的变形差就很轻易在其外部发生附加应力,使得全数布局显现软弱的部位,乃至会发生裂痕等环境。以是说在停止布局的外形和安排的挑选时该当尽能够或许做到法则,保障布局的全体受力和变形平衡,防止由于过大的变形差致使的布局粉碎。
5、竣事语
对修建布局来讲,其工程品质的黑白将会间接干系到人的性命财产宁静,是以混凝土布局设想的义务是比拟严峻的。同时伴跟着此刻修建布局资料的不时变革,布局情势不时更新,是以在布局设想使命傍边须要不时停止进修,增强研讨,做好布局设想的细部使命的同时,总结布局设想傍边常常显现的题目,极力前进修建工程品质。
参考文献
[1]黄慧达.混凝土布局设想中裂痕成因的力学机能阐发及相干计较[J].建材手艺与操纵.2008(02)
[2]纪福宏,郭惠琴.混凝土布局设想中多少题方针切磋[J].山西修建.2005(11)