钢筋混凝土论文实用13篇

钢筋混凝土论文
钢筋混凝土论文篇1

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.

钢筋混凝土论文篇2

对于这类结构,如在混凝土中配置少量钢筋,在满足稳定性的要求下,考虑此少量钢筋对结构强度安全方面所起的作用,就能减少混凝土用量,从而达到经济和安全的要求。因此,在大体积的水工建筑物中,采用少筋混凝土结构,有其特殊意义。

关于少筋混凝土结构的设计思想和原则,我国《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)作了明确的规定。

二、规范对少筋混凝土结构的设计规定

对少筋混凝土结构的设计规定体现在最小配筋率规定上,这里将《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)(下文简称规范)有关最小配筋率的规定,摘录并阐述如下:

1.一般构件的纵向钢筋最小配筋率

一般钢筋混凝土构件的纵向受力钢筋的配筋率不应小于规范表9.5.1规定的数值。温度、收缩等因素对结构产生的影响较大时,最小配筋率应适当增大。

2.大尺寸底板和墩墙的纵向钢筋最小配筋率

截面尺寸较大的底板和墩墙一类结构,其最小配筋率可由钢筋混凝土构件纵向受力钢筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面极限内力值与截面极限承载力之比得出。即

1)对底板(受弯构件)或墩墙(大偏心受压构件)的受拉钢筋As的最小配筋率可取为:

ρmin=ρ0min()

也可按下列近似公式计算:

底板ρmin=(规范9.5.2-1)

墩墙ρmin=(规范9.5.2-2)

此时,底板与墩墙的受压钢筋可不受最小配筋率限制,但应配置适量的构造钢筋。

2)对墩墙(轴心受压或小偏心受压构件)的受压钢筋As’的最小配筋率可取为:

ρ'min=ρ′0min()

按上式计算最小配筋率时,由于截面实际配筋量未知,其截面实际的极限承载力Nu不能直接求出,需先假定一配筋量经2—3次试算得出。

上列诸式中M、N——截面弯矩设计值、轴力设计值;

e0——轴向力至截面重心的距离,eo=M/N;

Mu、Nu——截面实际能承受的极限受弯承载力、极限受压承载力;

b、ho——截面宽度及有效高度;

fy——钢筋受拉强度设计值;

γd——钢筋混凝土结构的结构系数,按规范表4.2.1取值。

采用本条计算方法,随尺寸增大时,用钢量仍保持在同一水平上。

3.特大截面的最小配筋用量

对于截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置等条件确定的厚度大于5m的结构构件,规范规定:如经论证,其纵向受拉钢筋可不受最小配筋率的限制,钢筋截面面积按承载力计算确定,但每米宽度内的钢筋截面面积不得小于2500mm2。

规范对最小配筋率作了三个层次的规定,即对一般尺寸的梁、柱构件必须遵循规范表9.5.1的规定;对于截面厚度较大的板、墙类结构,则可按规范9.5.2计算最小配筋率;对于截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置等条件确定的厚度大于5m的结构构件则可按规范9.5.3处理。设计时可根据具体情况分别对待。

为慎重计,目前仅建议对卧置于地基上的底板和墩墙可采用变化的最小配筋率,对于其他结构,则仍建议采用规范表9.5.1所列的基本最小配筋率计算,以避免因配筋过少,万一发生裂缝就无法抑制的情况。

经验算,按所建议的变化的最小配筋率配筋,其最大裂缝宽度基本上在容许范围内。对于处于恶劣环境的结构,为控制裂缝不过宽,宜将本规范表9.5.1所列受拉钢筋最小配筋率提高0.05%。大体积构件的受压钢筋按计算不需配筋时,则可仅配构造钢筋。

三、规范的应用举例

例1一水闸底板,板厚1.5m,采用C20级混凝土和Ⅱ级钢筋,每米板宽承受弯矩设计值M=220kN/m(已包含γ0、φ系数在内),试配置受拉钢筋As。

解:1)取1m板宽,按受弯构件承载力公式计算受拉钢筋截面面积As。

αs===0.012556

ξ=1-=1-=0.0126

As===591mm2

计算配筋率ρ===0.041%

2)如按一般梁、柱构件考虑,则必须满足ρ≥ρmin条件,查规范表9.5.1,得ρ0min=0.15%,

则As=ρ0bh0=0.15%×1000×1450=2175mm2

3)现因底板为大尺寸厚板,可按规范9.5.2计算ρmin

ρmin===0.0779%

As=ρminbh0=0.0779%×1000×1450=1130mm2

实际选配每米5Φ18(As=1272mm2)

讨论:1)对大截面尺寸构件,采用规范9.5.2计算的可变的ρmin比采用规范表9.5.1所列的固定的ρ0min可节省大量钢筋,本例为1:1130/2175=1:0.52。

2)若将此水闸底板的板厚h增大为2.5m,按规范9.5.2计算的ρmin变为:

ρmin===0.0461%

则As=ρminbh0=0.0461%×1000×2450=1130mm2

可见,采用规范9.5.2计算最小配筋率时,当承受的内力不变,则不论板厚再增大多少,配筋面积As将保持不变。

例2一轴心受压柱,承受轴向压力设计值N=9000kN;采用C20级混凝土和I级钢筋;柱计算高度l0=7m;试分别求柱截面尺寸为b×h=1.0m×1.0m及2.0m×2.0m时的受压钢筋面积。

解:1)b×h=1.0m×1.0m时,轴心受压柱承载力公式为:

N≤φ(fcA+fy′As′)

==7<8,属于短柱,稳定系数φ=1.0,

As′===3809mm2

ρ′===0.38%

由规范表9.5.1查得ρ0min′=0.4%,对一般构件,应按ρ0min′配筋

As′=ρ0min′A=0.4%×106=4000mm2

2)b×h=2.0m×2.0m时,若仍按一般构件配筋,则

As′=0.4%×2.0×2.0×106=16000mm2

现因构件尺寸已较大,可按规范9.5.3计算最小配筋率:

ρmin′=ρ0min′()

式中因实际配筋量As′尚不知,故需先假定As′计算Nu。

①假定As′=4000mm2。

Nu=fy′As′+fyAs

=210×4000+10×4.0×106=40.84×106N

ρmin′=ρ0min′()

=0.4%()=0.106%

As′=ρ0min′A=0.106%×4.0×106=4231mm2

②假定As′=4231mm2。

Nu=210×4231+10×4.0×106=40.89×106N

钢筋混凝土论文篇3

1技术难点

1.1本工程基础梁钢筋混凝土结构均属环向超长结构,与一般超长结构比其两端没有自由端,且基础梁下每间隔12m有桩承台,形成有约束结构。由于使用功能的要求,设计不留置伸缩缝。

体育场看台属于露天结构,温度变化较大,容易出现由于温差而引起的裂缝,另外看台厚度一般设计只有60~80㎜,而武汉体育中心体育场看台厚度仅为60㎜,宜造成混凝土散热过快导致开裂。施工中如何配置混凝土、控制混凝土浇筑,施工后如何保证结构不裂缝,保证看台不渗漏等,是本工程需要解决的难题。

1.2超长度连续曲线预应力露天结构的设计施工国内少见,对于应力的设计、施工提出了很多课题。超长预应力混凝土楼面如何分段布置预应力筋,分段张拉。分段过长,预应力损失较大;分段过短,张拉次数多、效率低,锚具费用大。

2方案的确定

本工程基础830m长环向结构和看台230m长超薄结构比较少见,经过分析研究采取无缝施工综合技术:钢筋混凝土采用微膨胀混凝土浇筑,看台采取预应力座台L型肋梁,面层钢纤维混凝土技术。

3微膨胀混凝土施工

3.1工艺原理

为了抵抗混凝土在伸缩时产生的应力,达到防止和减少伸缩裂缝的出现,在混凝土中掺加CSA膨胀剂,使混凝土产生适量的膨胀,在钢筋和临位限制下,在钢筋混凝土中预压应力,可大致抵消混凝土伸缩时产生的伸缩应力,防止混凝土开裂。

3.2混凝土技术要求

所有原材料均经过计量后投入搅拌机,计量偏差满足要求(按重量计),水泥、CSA膨胀剂、粉煤灰、减水剂、水±1%、石±2%;CSA膨胀剂和减水剂的计量严格按配合比投料。冬期拌制混凝土采用外加剂,降低水的结冰温度,外加剂确保-10℃时水不结冰。

3.3施工工艺

3.3.1微膨胀混凝土的试配

微膨胀级配合比设计时,除进行常规的设计、试验外,还增加对混凝土的限制膨胀率的设计、测试内容。

3.3.2混凝土搅拌

混凝土搅拌采用强制式搅拌机搅拌,严格控制搅拌时间,确保混凝土拌合物均匀。及时测定砂、石的含水量、以便及时调整混凝土级配,严禁随便增减用水量。

3.3.3混凝土的输送

混凝土搅拌完成后,采用固定泵泵送工艺直接输送到作业面,以确保混凝土在最短时间运至浇筑面上。

3.3.4混凝土的浇筑

1)混凝土浇灌前准备:钢筋模板按设计图纸安装、绑扎、安装要牢靠,模板表面涂刷脱模剂。模板缝用海绵垫补严密,模板内的所有杂物必须清理干净并浇水湿润。

2)混凝土浇筑采用循序推进的连续浇筑方法,为避免混凝土出现冷缝,每个浇筑带的宽度均控制在2m以内为宜。同时严格控制混凝土的浇筑速度,分层浇捣,逐步推进,

3)CSA混凝土振捣必须密实,不漏振、欠振、不过振。振点布置均匀,振动器要快插慢拔。在施工缝、预埋件处,加强振捣。梁的振捣点可采用“行列式”,每次移动的距离为400到600mm;板的振捣采用平板式振捣器振捣。严格控制振捣时间及插入深度,并重点控制混凝土流淌的最近点和最远点,尽可能采用两次振捣工艺,提高混凝土的密实度。

4)先后浇筑的混凝土接槎时间不宜超过150分钟(严格控制在初凝时间内)。

5)混凝土成型后,等表面收干后采用木抹子搓压混凝土表面,以防止混凝土表面出现裂缝(主要是沉降裂缝、塑性伸缩裂缝和表面干缩裂缝),抹压2~3遍,最后一遍要掌握好时间。混凝土表面搓压完毕后,应立即进行养护。

6)冬天施工,采取防冻措施,除掺加防冻剂外,尚需保证混凝土入模温度不得低于5℃。雨季施工,采取有效防雨措施,严格按事先编制好的冬雨季施工措施执行。

3.3.5混凝土养护

CSA混凝土的养护是保证质量的最重要的措施之一。混凝土浇筑后,立即在其表面覆盖一层塑料薄膜,然后长时间地浇水养护,一方面避免温度过快降低,另一方面避免混凝土表面水分的过快散发。

4钢纤维混凝土施工

4.1工艺原理

在体育场看台面层大量使用钢纤维混凝土,因为钢纤维混凝土掺有微膨胀剂,除了钢纤维本身抗拒作用外,在微膨胀剂发挥作用时,对钢纤维有预压作用,增强了这种抗拉能力混凝土结构因此抗拉性质显著提高,有效阻止了结构中微裂缝的开展和传播,并具有抗渗作用。

看台面层设计要求:立面为35mm厚1:2水泥砂浆,平面50mm厚CF30钢纤维混凝土,钢纤维掺量为0.8%,立面、平面均为原浆压光,不做其它装饰。

4.2施工工艺

4.2.1钢纤维混凝土配合比配置

由试验室在开工前进行试配准备,在混凝土试配过程中,发现钢纤维易成束结团附在粗骨料表面、且分布不均,显然这不利于钢纤维发挥其作用。因此,参照各类文献,按粗骨料粒径为钢纤维长度一半对粗骨料进行了严格的进料控制和筛选(控制在15~20mm左右)。另外发现纤维拌合中易互相架立。在混凝土中形成微小空洞,影响混凝土质量、微孔还使钢纤维与水泥沙浆无法形成有效握囊,发挥不了钢纤维的增强作用,对比,我们较同标号普通混凝土提高了砂率和水泥用量,有效地解决了上述问题。

4.2.2看台面层施工

1)踏步施工

按图纸设计踏步阶数,踏步留20mm装修面层支模浇C30素混凝土,待看台面层施工完毕后带通线嵌阳角条抹上人踏步面。

2)面层施工

凿毛刷胶刷素水泥浆找平钉钢板网抹灰嵌阳角条及分格条绑扎钢筋网片浇筑混凝土

4.2.3钢纤维混凝土拌制

1)钢纤维混凝土现场机械拌制,其搅拌程序和方法以搅拌过程中钢纤维不结团并可保证一定的生产效率为原则;采用将钢纤维、水泥、粗细骨料先干拌而后加水湿拌的方法,钢纤维用人工播撒。整个干拌时间大于2min,干拌完成后加水湿拌时间大于3min,视搅拌情况,可适当延时以保证搅拌均匀。

2)搅拌钢纤维混凝土专人负责,确保混凝土坍落度和计量准确。

3)混凝土搅拌过程中,注意控制出料时实测混凝土坍落度,作好相应记录,并根据现场混凝土浇筑情况作出相应调整。严禁雨天施工。

4.2.4钢纤维混凝土浇筑

1)混凝土的浇筑方法以保证钢纤维分布均匀、连续为原则。

2)浇筑施工连续不得随意中断,不得随意留施工缝。

3)混凝土用手提式平板式振动振捣。每一位置上连续振动一定时间,正常情况下为25~40S,但以混凝土面均出现浆为准,移动时间依次振捣前进,前后位置和排与排间相互搭接3~5cm,防止漏振。

4)混凝土初凝前分四次抹平、原浆压光,并及时清理阳角条和分格条上混凝土浆。混凝土分区完成后再抹立面第三遍灰,原浆压光,抹灰流向同混凝土浇筑流向。

4.2.5钢纤维混凝土养护

面层采用旧麻袋覆盖养护,避免草袋覆盖养护污染及水份蒸发过快等影响装饰效果和质量。

5后张拉无粘结预应力施工

5.1施工流程

支梁底模、梁筋绑扎放线确定预应力筋位置铺放无粘结预应力筋预应力钢筋托架固定、封侧模张拉端承压板、螺旋筋、穴模安放及固定隐检浇混凝土及养护预应力筋张拉、切割、封堵。

5.2施工工艺

5.2.1预应力筋张拉准备

当预应力钢筋绑扎完毕后,穿设预应力筋,预应力筋的搭接在梁支座处进行。为防止张拉过程中在同一截面产生裂缝,将相邻两根梁的预应力筋的张拉端错开500mm。承压板,螺旋筋等放置完毕后即进行自检、专检及隐蔽验收合格后浇混凝土。当混凝土强度达到1.2N/mm2时及时将张拉端的穴模清理干净。当混凝土的强度达到设计要求的张拉强度时,进行预应力筋的张拉(用同条件下养护的试块来判别)。

5.2.2无粘接预应力张拉

预应力筋的张拉根据设计要求采取变角张拉施工工艺,预应力筋下料长度包括变角块厚度,单根预应力筋张拉端承压板采用90×90×12mm的钢板,螺旋筋采用φ6.5的钢筋,螺距为25mm,4圈,直径为75mm;对于群锚体系承压板采用150×150×20mm,螺旋筋采用φ8的钢筋,螺距为25m,9圈,直径为150mm。依据设计控制张拉应力,对于超长钢绞线的张拉均需采用倒换行程的方法张拉,预应力筋的张拉力以控制应力为主,校核预应力钢绞线的伸长值。

5.2.3张拉的封堵

预应力筋张拉完毕经检查无误后,即可切割多余的钢绞线,切割后的钢绞线外露长度距锚环夹片的长度为30mm,按规范要求用防水涂料或防锈漆涂刷锚具,然后清理,用高一等级的内掺10%CSA的细石混凝土进行封堵。

钢筋混凝土论文篇4

钢筋保护层厚度通常是指主筋的保护层厚度,有些施工人员按字面将其误解为构件最外侧钢筋到模板(即箍筋外侧),甚至是拉筋外侧到模板的距离。钢筋保护层的作用一是确保混凝土握裹钢筋,使两者共同工作;二是考虑耐久性即钢筋的保护,防止因混凝土开裂后钢筋被氧化锈蚀,且满足耐火极限的需要。但保护层太厚会导致构件有效截面削弱过多,而太薄则降低上述两个作用。目前相关文献已按环境类别对不同构件保护层的最小厚度做出新的规定,其含义也十分明确,具体施工中应严格执行。但考虑到每个工程都有不同的具体情况,所遇到的问题也各式各样,以下将分别探讨。

(1)当建筑物的防火等级要求较高时,可根据防火规范的要求适当增大钢筋保护层厚度,但应与设计方共同协商,确定是减小有效截面值,还是保持该两值不变而增大构件截面尺寸。

(2)对一类环境的C25混凝土梁,其主筋保护层厚度为25mm,箍筋均应包含在其内,实际箍筋外侧保护层厚度为17mm。

(3)当构件截面尺寸较大时,如结构转换层梁、梁式筏形基础、条形基础、箱形基础的梁、板等,可通过减小的方法来增大保护层厚度,因此时该两值的缩减量的比例较小,对构件截面尺寸及承载力影响很小。施工人员可在保证安全或设计认可的原则下根据具体工程、构件及部位灵活运用。

(4)当箍筋在10以上或有其外拉筋时,主筋保护层取25mm就未免偏小,此时应根据具体情况适当将原构件增大10—20mm,同时增大保护层厚度,使有效截面保持不变。

2混凝土强度等级不同的问题

目前高层建筑中。柱使用C45甚至C60及以上混凝土已非常普遍。实际工程中楼盖合适的混凝土强度等级应为C20—C35。柱混凝土设计强度高于梁板。且随建筑物高度增大。两者的设计强度差距会越大。JCJ3——1991第5.2.1条规定:梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPa。如超过时。梁柱节点区施工时应作专门处理。使节点区混凝土强度等级与柱相同,强调节点核心区的混凝土强度等级要与柱相同。不能与梁板混凝土强度等级相同;而现行规范JCJ3-2002第13.5.7条规定:当柱混凝土设计强度高于梁、楼板的设计强度时,以对梁柱节节点混凝土施工采取有效措施。虽未强调节点核心区混凝土强度等级要与柱相同,但无论梁柱混凝土强度等级相差多少都要保证节点强度。两者均旨在保证“强节点”的设计原则。

目前,几乎都采用商品混凝土泵送工艺。且习惯于将竖向构件与水平构件分两批集中浇筑(即节点区采用楼盖混凝土的强度等级浇筑)。若要求梁柱节点单独浇筑。会因浇筑时日不易控制而导致质量事故,且节点区与梁板间分隔也有难度。对此问题虽提出了很多种处理方法。但还未得出完全统一的作法。

3按不同规范要求施工的探讨

3.1按ICI3—1991规范要求施工

JCJ3-1991规范规定。应保证节点核心区的混凝上强度等级与柱相同。但又未对节点区的施工范围进行明确规定。因此对此有很多作法。

(1)在梁板与柱交界处。离柱边不小于500mm且不小于1/2梁高处。沿45斜面从梁顶面到梁底面用5mm网眼铁筛布隔开。

(2)在梁板与柱交界处。离杵边梁高处世置垂直交界面即设置成直槎(交界面处采用快易收口网)。不能做成斜槎或阶梯槎。上述作法都均未涉及板的范围。

为方便施工。可直接在梁端(柱边)设置垂直交界面(采用快易收口网),可避免在板内设罱交界面。使施工难度降低;但为防止交界面形成施工冷缝。建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑。梁板混凝土则采用泵送。同时浇筑。

3.2按JGJ3—2002—规范要求施工

另一种作法是在节点处增加纵向钢筋(可与前述为保证节点箍筋采取的增加竖向短筋措施合并使用),设置型钢或矩形芯柱及增加箍筋予以补强。该法施工方便,质量容易保证,易被施工单位接受,但节点区柱的轴压比会增大,延性减小,根据节点核心区受压受剪验算规律。当梁板与柱的混凝土强度等级仅相差5MPa时,节点区可与楼盖一起浇筑;当梁板比柱的混凝上强度等级分别低10MPa和15MPa时,节点区需增设竖向短筋,其数量分别为柱主筋配筋量的50%和100%;当梁板比柱的混凝土强度等级低20MPa及以上时,再靠增设节点区竖向短筋来提高抗压强度已不可行,此时节点区需采用与杜同强度等级混凝土单独浇筑。为增加节点延性.增加的竖向短筋可做成柱内矩形芯柱。

4核心区箍筋施工的问题

4.1问题分析

在实际施工中,梁-柱节点区钢筋密集,构造复杂,特别是处于结构中间部位的柱子,梁柱钢筋纵横交错,梁的纵向受力钢筋要放在柱纵向钢筋内部,呈井子形交叉,这样柱子的箍筋绑扎就很不方便。在框架结构施工中,施工单位普遍采取先安装梁板模板,再绑扎安装梁钢筋,待梁钢筋安装结束,然后整体沉梁,那么节点区箍筋就无法绑扎,致使梁柱节点区出现不放、少放或者即使放也是杂乱的挤在一起,这样就会给节点区质量留下安全隐患。由于意识到这个问题对工程质量的影响,有些施工单位施工人员就采取用两个开口箍筋对向拼合的方法,然而这种做法显然是不符合规范规定的。根据规范的规定,为保证箍筋对混凝土核心区起到约束作用,箍筋要封闭、末端要有弯钩。还有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋绑扎好,然后和梁一起下落,由于箍筋与柱纵筋摩擦且下落不平衡,使得箍筋不能下落出现施工人员强力往下打的现象,不但把箍筋打得变形,而且也不能使得箍筋到位。这样做的结果是箍筋没有得到封闭绑扎且杂乱变形,间距更不会满足规范要求。以上两种方法都不能解决节点核心区箍筋施工的问题。

4.2采取措施

(1)在钢筋下料加工的时候,就考虑增加若干根与箍筋同级别的短钢筋;具体长度根据节点区箍筋高度确定,箍筋开口处先焊接好,然后把柱箍筋按照设计间距用短钢筋焊接,可以在箍筋每边或两边相对焊接即可,加工成上下开口四周封闭的整体骨架。

(2)在安装梁钢筋之前,把整体骨架套入柱纵筋并用垫木搁置在楼板模板面上,然后穿梁纵向钢筋并绑扎,待梁钢筋安装完沉梁时,节点区骨架就与梁整体下落,且不会出现变形、开口的问题。这种方法可保证节点区箍筋的间距与数量,实施效果很好,使得节点区箍筋能够满足规范要求。

参考文献

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[2]刘加进.基于三维非线性地震响应分析的结构损伤评估与抗震设计研究[D].浙江大学,2006.

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钢筋混凝土论文篇5

2.1地下室结构

地下室工程中最容易产生裂缝的部位是外墙板,底板与顶板产生裂缝的概率不大,其主要原因是:高层建筑地下室结构往往超长,外墙板受到地下室底板的强大约束,其约束远远大于地下室底板与顶板所受的约束。外墙板产生的裂缝绝大多数为竖向裂缝,多数缝长与墙高相当,两端逐渐减小。裂缝大部分出现在拆模后不久,有的还与环境温度变化梯度有关。一般情况下为表面裂缝,有时也有贯穿裂缝。

2.2底层结构

高层建筑一、二层在上部结构中所受约束最大。地下室外墙板与顶板厚度大、配筋密集,地下室结构本身受到地下室基础、底板、外侧土体的约束,因此地下室结构对上部一、二层的约束很大。高层建筑一、二层结构梁板经常会出现横向裂缝,特别是位于两个电梯井间(电梯井采用筒体结构)的大梁,该大梁还受到两个钢筋混凝土简体的强大约束,实际工程中经常有竖向裂缝出现,裂缝一般位于板下梁的两侧,有时裂缝在梁底跟通,这些裂缝通常是表面裂缝,深度在1~2cm以内。

2.3中间层结构

高层建筑中间结构层梁板产生裂缝的情况很少,一个主要原因就是其所受的约束较小。

2.4顶层结构

高层建筑楼层结构越往上所受的约束越小,其水平位移越大,符合“约束强变形小、约束弱变形大”的规律。因此,距离底部基础约束最远的顶层结构所受的约束最小,其水平位移最大。但是顶层上部由于无约束或约束极小(如屋面机房对其的约束),受到的下部结构约束与上部相比很大,再加上顶层结构温差变化大,屋面板面大体薄对温度变化敏感,加上屋面板转角部位分别受到两个方面的约束,因此屋面板容易在转角部位产生八字形裂缝。还有一些屋面南侧边梁受到日照温差相当大,因此南侧边梁也容易产生竖向裂缝。

2.5屋面女儿墙

屋面女儿墙的约束情况与地下室外墙板、顶层结构相似。女儿墙受到的下部约束很大,而上部由于一般只按构造要求设一道压顶梁,上部约束很小,再加上女儿墙为薄壁结构,温差变化大,极易产生收缩裂缝。

3大底板多塔楼建筑结构在强约束条件下的变形与裂缝分析

大底板多塔楼高层建筑产生的裂缝除具有一般高层建筑的特点外,还具有其自身的特点。大底板底板与地下室楼面在塔楼部位受到的水平约束与竖向约束均很大,因此在塔楼与裙房(或广场)的连接部位容易产生裂缝。

3.1大底板底板

大底板多塔楼高层建筑经常采用桩筏或桩箱基础其特点是竖向荷载的差异,使塔楼与裙房或广场产生差异沉降,这种类型的桩筏或桩箱基础的一个特点是底板厚度H远小于长宽尺寸L,当H/L小于或等于0.2时,底板在温度收缩变形作用下,离开端部区域,板的全截面受拉应力较均匀。在不均匀沉降作用、地基约束、塔楼竖向作用力下,将出现水平法向应力,该应力是引起垂直裂缝的主要原因,尤其在底板厚度或肋梁较小的裙房与广场部位特别容易产生裂缝。

一般横向裂缝产生是由于上部荷载的不均匀作用,导致地基与基础受力不均匀,在差异沉降、底板收缩与地基约束下,底板自身的刚度不够,调节不均匀受力的能力较弱,遂产生了横向裂缝。沿底板对角线分布的斜向裂缝,其裂缝宽度一般呈现中间大两端小的枣核状,具有较明显的受剪破坏的特征,也是在差异沉降与地基约束作用下,底板自身的刚度不够而产生的。有时在塔楼与广场连接处的柱子会出现沿柱根呈“口”字形的裂缝,裂缝进一步发展时,“口”字四角再向外呈斜向发展,长度一般较短。

3.2地下室顶板

大底板多塔楼高层建筑的地下室顶板平面尺寸一般都很大、各边长度超长,温度变化引起的伸缩与混凝土自身收缩值均较大。塔楼大量的混凝土墙柱与剪力墙是结构中重要的抗侧力构件,它的存在大大提高了结构的抗侧移能力,加大对顶板变形的约束。由于顶板受到周边塔楼结构的强约束,而中间广场部位有一个较大的空间,只受到地下室墙柱的弱约束,因此顶板周边受到的约束远远大于中央部位受到的约束,周边受到的应力也远远大于中央部位。由于顶板在塔楼附近应力集中,因此裂缝首先在这里产生。由于平面尺寸大、结构超长,顶板其它部位也逐渐有裂缝产生,顶板中心由于约束很弱,一般无裂缝产生。塔楼部位的顶板受到地下室与上部结构的约束均较大,而自身的梁板跨度均较小且梁断面较大、刚度较好,一般不会出现裂缝。

3.3地下室外墙板

大底板多塔楼高层建筑地下室外墙板除具有一般地下室外墙板的特点外,由于外墙板受到塔楼结构的强约束,因此外墙板除具有一般的竖向裂缝外,在裙房(或广场)与塔楼连接处易产生较大的裂缝,裂缝一般呈竖向略带斜向,裂缝上部靠近塔楼,下部靠近裙房。

4其它结构在强约束条件下的变形与裂缝分析

4.1汽车坡道

现代建筑物经常具有车辆直接进入二层的汽车坡道,一层通常作为车库。车道一端与一层楼面连接,另一端位于室外自然基础或地下室顶板上,平面布置如图1。由于车道的斜向布置使其具有极强的约束,特别是另一端位于地下室顶板上的情况,使车道产生平行于横向的裂缝,裂缝经常为贯穿性的。

4.2回字形结构

有些工程由于使用的需要,设计成呈“回”字形的内外两个钢筋混凝土简体,两简体间采用梁板连接。当内外两个简体间距较近时,梁板受到的变形约束极大,容易在楼面产生裂缝。某工程为地下一层结构,由内外两个简体构成,中间为无顶板水池,四周为走道有顶板,混凝土强度等级为C30。内外简体墙板厚度分别为250mm、300mm,顶板厚度为120mm,顶板配筋为上下双层双向10mm@150mm。顶板刚度相对简体很弱,受到的约束很大。顶板产生的裂缝如图2所示,在角部呈45°角分布,中间呈垂直于简体方向布置。

5防止钢筋混凝土强约束部位结构裂缝的技术处理措施

强约束是建筑工程产生裂缝的一个重要原因,对有强约束的建筑工程,应采取减小约束、加强结构刚度、施加预应力等技术措施来有效减少裂缝的产生。

5.1减小约束

减小约束从根本上缓解裂缝的产生。对超长结构和大底板塔楼结构可以采用后浇带、伸缩缝,充分释放混凝土的伸缩应力,给结构留有合理的伸缩空间。对处在基岩或老混凝土上的基础或结构采用设置滑动层和铰接点的方法。如对斜形车道,可将其另一端设在具有滑动层的自然基础上。

5.2加强刚度

加强结构刚度,提高整体抗裂能力。在强约束区提高配筋,减小钢筋间距和钢筋直径,提高混凝土与钢筋的协同作用,提高抗裂能力。如:可在地下室外墙板中设置暗梁;在竖向荷载变化很大的连接部位加密钢筋;对加强大底板多塔楼高层建筑地下室底板整体刚度,提高其调节不均匀沉降的作用与抗裂能力;加强混凝土配合比的设计等。

5.3施加预应力

施加预应力直接约束结构的变形,减小因约束而产生的内力,从而防止结构开裂。预应力技术尤其适合于楼面结构,楼面结构的裂缝以横向为主,纵向钢筋的配置对其有重大的影响,一般可在纵向主梁中采用预应力筋以施加预应力。

5.4施工措施

加强施工,做好混凝土的养护工作,尽可能提高混凝土的实际强度。严格掌握后浇带的封堵时间,使混凝土有充分应力的时间等。

6工程实例

6.1实例1

湖南某工程有地下室一层且连成整体,上部由7幢高层主楼组成。整个平面呈一个大的“L”形,两个长边分别达到153.5m、133.6m。主楼采用框架剪力墙结构。广场地下室采用框架结构,柱网间距8.2m。每幢主楼有两个东西对称布置的电梯间和楼梯间混凝土筒体。

地下室外墙板产生较多竖向表面裂缝,间距在3~4m,个别有渗水现象。地下室底板无明显裂缝与渗水现象。地下室顶板产生了较多斜向45°裂缝且大多有渗水现象,裂缝主要分布在强约束区与应力集中的大阴角处,如图3所示。

7幢主楼连接两个电梯间、楼梯间的二层大梁均有裂缝产生。裂缝在梁侧呈竖向分布,上端接近于板底,下端通到梁底,梁底下侧个别也有连通。裂缝深度在1cm以内。三层该部位大梁也有少量裂缝产生,四层以上该部位大梁没有裂缝发现。由于顶层边梁配筋得到加强,屋面板转角均配置了上下层放射筋,因此顶层结构没有发现裂缝。

6.2实例2

湖南某工业科技园综合楼工程建筑面积56100m2。A楼地下1层,地上6层,结构长度(含悬挑结构)为300.5m。基础采用人工挖孔桩与钻孔灌注桩,底板厚度为40cm。结构形式为全现浇框架结构,混凝土强度等级为C30。上部建筑采用通透式设计,外墙采用落地式大排窗。

6.2.1地下室裂缝控制

1)减少约束

在29轴设置一条伸缩缝分成东西两块,每块底板又设置了两条后浇带,如图4地下室平面示意图所示。地下室底板、外墙板、室外顶板及后浇带的混凝土均采用掺入10%UEA-H的微膨胀混凝土,提高混凝土抗伸缩能力。

2)加强刚度

地下室底板与外墙板在满足要求的前提下纵向钢筋的小而密。底板上下配置18mm@150mm钢筋网。外墙板厚度为300mm,水平筋配置为14mm@150mm。掺加粉煤灰、膨胀剂、外加剂等减少水泥与水的用量,提高混凝土极限拉伸值。黄砂采用中砂,碎石采用连续的5~25mm粒径。塌落度为12cm。

3)施工控制

按后浇带为界分块分批浇注,保证每一块混凝土的热量能最大限度地释放,使混凝土内不会集中较大的收缩应力。加强养护,加快土方回填。后浇带的填充时间为结构混凝土浇捣后3个月,使结构的总降温与收缩变形进行到一半以上,以有效释放应力。

6.2.2上部裂缝控制

1)加强刚度

板的配筋采用连续式配筋,上部结构楼面板厚为120mm,纵向板筋为上下18@150mm。屋面板厚度为120mm,纵向板筋为上下12@125mm,对转角处楼板配置上下两层放射筋。

2)预加预应力

纵向框架梁采用无粘结预应力技术。按施工段划分为6个区块,每个区块以后浇带为界进行分段张拉,每段长度均在50m左右。后浇带处梁增设骑缝筋连接,也采用预应力技术。

3)施工控制

材料控制与施工控制类同于地下室结构施工。

6.2.3施工效果

通过采取了一系列技术处理措施后,该强约束结构部位情况良好,经过近两年多的使用,没有发现结构裂缝和渗漏水现象。

参考文献:

[1]混凝土结构设计规范.GB50010-2002.北京,中国建筑工业出版社,2002.

[2]高层建筑混凝土结构技术规程.JGJ3-2002.中国建筑工业出版社.

[3]王铁梦.超长大体积混凝土裂缝控制.混凝土工程新技术,1998.

钢筋混凝土论文篇6

所要编写的结构程序是混凝土的框架结构的设计,建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。

编写算例使用建设部最新出台的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002,该规范与原混凝土结构设计规范gbj10-89相比,新增内容约占15%,有重大修订的内容约占35%,保持和基本保持原规范内容的部分约占50%,规范全面总结了原规范实施以来的实践经验,借鉴了国外先进标准技术。

3.项目研究意义:

建筑中,结构是为建筑物提供安全可靠、经久耐用、节能节材、满足建筑功能的一个重要组成部分,它与建筑材料、制品、施工的工业化水平密切相关,对发展新技术。新材料,提高机械化、自动化水平有着重要的促进作用。

由于结构计算牵扯的数学公式较多,并且所涉及的规范和标准很零碎。并且计算量非常之大,近年来,随着经济进一步发展,城市人口集中、用地紧张以及商业竞争的激烈化,更加剧了房屋设计的复杂性,许多多高层建筑不断的被建造。这些建筑无论从时间上还是从劳动量上,都客观的需要计算机程序的辅助设计。这样,结构软件开发就显得尤为重要。

一栋建筑的结构设计是否合理,主要取决于结构体系、结构布置、构件的截面尺寸、材料强度等级以及主要机构构造是否合理。这些问题已经正确解决,结构计算、施工图的绘制、则是另令人辛苦的具体程序设计工作了,因此原来在学校使用的手算方法,将被运用到具体的程序代码中去,精力就不仅集中在怎样利用所学的结构知识来设计出做法,还要想到如何把这些做法用代码来实现,

4.文献研究概况

在不同类型的结构设计中有些内容是一样的,做框架结构设计时关键是要减少漏项、减少差错,计算机也是如此的。

建筑结构设计统一标准(gbj68-84)该标准是为了合理地统一各类材料的建筑结构设计的基本原则,是制定工业与民用建筑结构荷载规范、钢结构、薄壁型钢结构、混凝土结构、砌体结构、木结构等设计规范以及地基基础和建筑抗震等设计规范应遵守的准则,这些规范均应按本标准的要求制定相应的具体规定。制定其它土木工程结构设计规范时,可参照此标准规定的原则。本标准适用于建筑物(包括一般构筑物)的整个结构,以及组成结构的构件和基础;适用于结构的使用阶段,以及结构构件的制作、运输与安装等施工阶段。本标准引进了现代结构可靠性设计理论,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定,即将各种影响结构可靠性的因素都视为随机变量,使设计的概念和方法都建立在统计数学的基础上,并以主要根据统计分析确定的失效概率来度量结构的可靠性,属于“概率设计法”,这是设计思想上的重要演进。这也是当代国际上工程结构设计方法发展的总趋势,而我国在设计规范(或标准)中采用概率极限状态设计法是迄今为止采用最广泛的国家。

结构的作用效应常见的作用效应有:

1.内力。

轴向力,即作用引起的结构或构件某一正截面上的法向拉力或压力;

剪力,即作用引起的结构或构件某一截面上的切向力;

弯矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的内力矩;

扭矩,即作用引起的结构或构件某一截面上的剪力构成的力偶矩。

2.应力。如正应力、剪应力、主应力等。

3.位移。作用引起的结构或构件中某点位变(线位移)或某线段方向的改变(角位移)。

4.挠度。构件轴线或中面上某点在弯短作用平面内垂直于轴线或中面的线位移。

5.变形。作用引起的结构或构件中各点间的相对位移。变形分为弹性变形和塑性变形。

6.应变:如线应变、剪应变和主应变等。

极限状态整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为两类:

1.承载能力极限状态。结构或结构构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态:

(1)整个结构或结构的一部分作为刚体失去平衡(如倾覆等);

(2)结构构件或连接因材料强度被超过而破坏(包括疲劳破坏),或因过度的塑性变形而不适于继续承载;(3)结构转变为机动体系;

(4)结构或结构构件丧失稳定(如压屈等)。

2.正常使用极限状态。结构或结构构件达到使用功能上允许的某一限值的极限状态。出现下列状态之一时,即认为超过了正常使用极限状态:

(1)影响正常使用或外观的变形;

(2)影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括裂缝);

(3)影响正常使用的振动;(4)影响正常使用的其它特定状态。

结构设计的基本任务,是在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡,力求以最低的代价,使所建造的结构在规定的条件下和规定的使用期限内,能满足预定的安全性、适用性和耐久性等功能要求。为达到这个目的,人们采用过多种设计方法。以现代观点看,可划分为定值设计法和概率设计法两大类。

1.定值设计法。将影响结构可靠度的主要因素(如荷载、材料强度、几何参数、计算公式精度等)看作非随机变量,而且采用以经验为主确定的安全系数来度量结构可靠性的设计方法,即确定性方法。此方法要求任何情况下结构的荷载效应s(内力、变形、裂缝宽度等)不应大于结构抗力r(强度、刚度、抗裂度等),即s≤r。在20世纪70年代中期前,我国和国外主要都采用这种方法。

2.概率设计法:将影响结构可靠度的主要因素看作随机变量,而且采用以统计为主确定的失效概率或可靠指标来度量结构可靠性的设计方法,即非确定性方法。此方法要求按概率观念来设计结构,也就是出现结构荷载效应3大于结构抗力r(s>r)的概率应小于某个可以接受的规定值。这种方法是20世纪40年代提出来的,至70年代后期在国际上已进入实用阶段。我国自80年代中期,结构设计方法开始由定值法向概率法过渡。

面向对象编程

使创建windows程序较为容易的关键技术是面向对象编程,或oop。这种技术可以创建可重用组建,

它是程序的组成模块。

几个定义

控件提供程序可见界面的可重用对象。控件的示例有文本框、标签和命令按钮。

事件由用户或操作系统引发的动作。事件的示例有击键、单击鼠标、一段时间的限制,或从端口接收数据。

方法嵌入在对象定义中的程序代码,它定义对象怎样处理信息并响应某事件。例如,数据库对象有打开纪录集并从一个记录移动到另一个记录的方法。

对象程序的基本元素,它含有定义其特征的属性,定义其任务和识别它可以响应的事件的方法。控件和窗体是visualbasic中所有对象的示例。

过程为完成任务而编写的代码段。过程通常用于响应特定的事件。

属性对象的特征,如尺寸、位置、颜色或文本。属性决定对象的外观,有时也决定对象的行为。属性也用于为对象提供数据和从对象取回信息。

5.设计主要内容

本软件适用于现浇钢筋混凝土多层、多跨的框架的设计。毕业设计要完成的工作包括:

1.平面钢架分析程序的改造

对结构力学教研室版平面钢架分析程序进行修改和补充。要求:

(1)编写自动生成节点坐标和单元节点编号的程序,或以图形方式输入计算简图。

(2)修改程序,使之适合多工况内力计算;(3)根据输入、输出数据的特点,设计适当的人机界面。输出应可选的显示各构件端力和内力图。

2.编写钢筋混凝土多层多跨框架机构的构件设计程序

(1)根据有关的规范,应明确计算的各种荷载(恒载、楼屋面活载、风荷载和地震作用等)的计算方法,在次基础上编写自动生成各种荷载作用下的结点荷载和单元荷载的程序。

地震作用按底部剪力法确定。自振周期用经验公式确定。

(2)计算各种荷载单独作用时框架各杆件的内力。计算结构存放在各自的杆端力(随机)文件中。

对竖向荷载下的梁端弯距进行塑性调幅。

(3)在(2)中产生的杆端力文件基础上,分别计算各种可能的荷载组合下,梁、柱控制截面的内力。计算结果存放在适当的文件中。

(4)从(3)生成的文件中选出最不利组合,同时给出截面配筋。

梁、柱截面配筋的确定应考虑抗震设计的要求。

(5)部分编程较熟练的同学可根据计算结果和构造规定,用auto-cadvba绘制梁、柱配筋图。

5.成果形式

本毕业设计的成果应包括:

1.可运行的、并能给出正确计算结果的源程序

在存放源程序的软盘中,应至少有一个算例的数据文件,可在基本不需另外键入数据的前提下,显示正确地运行结果。

2.软件使用手册

这是为用户准备的关于软件使用方法、操作步骤和其他必要的文字材料。

3.软件说明书

这是软件作者的工作档案,是软件维护的基本资料。其中应包括:

(1)软件所依据的工作档案、力学和工程结构模型的较为详细的描述,主要的计算公式及其使用的符号的含义,重要算法的文字说明:

(2)程序的结构:模块的划分的情况、各模块相互之间的关系及各模块的功能;

(3)带有较为详细的注释的源程序文本。其中应注明各标识符的含义(尽可能的采用通用公式中的符号)。各程序段的功能、相应的数学公式和特殊算法的说明;(4)为使他人根据软件说明书读懂你的程序所必需的其他资料。

(5)部分编程较熟练的同学可递交梁、柱配筋图纸一张。

4.对自己所编程序的评价

(1)对算例计算结果的合理性进行必要的分析;

(2)总结软件设计过程中的经验和及教训,提出设计改进意见。

以上各项资料处源程序文本以软盘形式提交外,其余均用计算机打印。

6.进度计划

第一周毕业实习,参观工程,收集资料。

第二周需求分析:描述计算机模型,编些初步的软件说明书。

第三周软件设计:选择模块划分的方案

第四周模块设计:数据输入界面设计(梁柱截面数据)

或数据输入界面设计(可视化图形输入)

第五周数据输入界面设计(框架数据、附加荷载)

第六周模块设计:荷载计算(恒载、活载),相应的内力计算

第七周荷载计算(风荷载、地震作用),相应的内力计算

第八周模块设计:梁配筋计算

第九周梁荷载组合,确定梁配筋

第十周梁荷载组合,确定梁配筋

第十一周模块设计:柱配筋计算

第十二周柱荷载组合,确定柱配筋

第十三周柱荷载组合,确定柱配筋

第十四周软件测试或用autocadvba绘制梁、柱配筋图;

第十五周软件测试

钢筋混凝土论文篇7

2屋面渗漏原因分析

从结构上看,坡屋顶具有利于排水的先天优势,它主要是依靠“导”的方式,通过设置合理的排水坡度,使屋面雨水因势利导排出屋面。同时,坡屋面防水构造层次较多,既有混凝土结构层,又有隔热层、防水层和屋面瓦,真可谓多道设防。可为什么还会出现渗漏现象呢?除了坡屋面防水观念淡薄外,还可以从以下几方面分析原因。

2.1结构自身的原因坡屋顶形式多样、结构复杂,变坡转折处、结构交接面和细部节点比较多。对屋面板来说,这些都是支座部位,其实际受力情况因该处构造的不同而复杂多样,结构设计计算时假定的约束形式与实际存在一定的差异,而且,各面受力变形情况不一致,会导致交接处的应力集中,设计配置的构造钢筋往往不能抵抗该处板块受力产生的弯矩而发生了裂缝。同时,这些部位的防水设防施工困难,不同防水材料的性能差异使交接处的节点处理难度加大,增大屋面渗水的可能性。

2.2材料方面的原因现浇混凝土坡屋面构造层次较多,层与层之间使用不同的结合层来粘结,所使用的材料品种多样,因此,任何一个层次和环节的疏忽,都可能影响到防水效果。就功能而言,起到防水作用的材料主要是钢筋混凝土结构层、防水材料、防水砂浆及屋面瓦。

混凝土是一种非均匀材料,内部分布着大量的微小孔隙;材性上其抗拉强度较低,受拉时易出现裂缝;屋面露天受气候影响大,易热胀冷缩产生温度裂缝;屋面板在长期使用中发生徐变,也会引起结构裂缝。这些都易形成渗水通道。

防水材料的选择也至关重要。当屋面坡度较大时,使用防水卷材施工不方便,容易下滑;节点细部采用卷材防水块材较小、搭接面多,无法保证枯贴质量。而在一些屋面板交接面变形较大,局部需要增设防水加强层,而此处使用防水涂膜施工层次较多,湿作业施工容易造成涂料流淌,施工进度慢,难以保证加强层厚度。

屋面瓦是直接与雨水和大气接触的层面,若施工中瓦的材质不保证,存在砂眼裂缝孔洞现象;或者瓦片在常年的日晒雨淋作用下产生微细裂纹,会使瓦片本身的防水能力下降甚至丧失。此外,屋面瓦块体铺设的接缝太多,施工中不能保证瓦层的整体性,尤其在暴风雨和台风时易发生渗漏。

2.3设计原因如设计钢筋的布置,一般仅考虑结构承重,而不考虑屋面的温度变形,这样的屋面结构层在混凝土浇筑并相隔一段时问后,必然会发生有规律的温度裂缝。若施工时振捣养护不好,则还会发生众多不规律的收缩裂缝,如此附着基层的水泥沙浆与涂膜防水材料,随之发生开裂,形成渗漏隐患。如为了片面追求建筑形式,将泛水高度过于降低造成其防水高度低于暴雨下的瞬时积水高度,在上述渗漏中,防水处理不当,也是造成渗漏的原因。另外有些防水措施如外檐沟段面尺寸的大小,雨水口的设置间距等值得探讨。

2.4施工方面的原因实际施工中,我们发现施工单位为了施工方便,通常采用单面支模法施工,即在支底模、绑钢筋后,将坍落度较小的混凝土拍到模板上,用振动棒稍加振捣后,再将滑移下附的混凝土刮到上部去,待混凝土初凝再用手提小型平板振动器稍加振捣并刮平。该方法受到屋面坡度大小、模板光滑程度和混凝土坍落度等影响,从而无法保证混凝土浇筑质量。

2.4.1结构层施工方法不当。坡屋面的坡度在300以上时,仍采用板底单面支模法;或者屋面板混凝土浇筑顺序错误,未采用双面对称、从下往上同时进行的方法;又或是钢筋配置不到位,混凝土板浇捣不密实、后期养护不到位等等引发不规则的收缩裂缝,给坡屋面的渗漏埋下隐患。

2.4.2屋面板混凝土坍落度选择不当。除了施工中容易下滑、振捣不便外,还因为含水量过多,混凝土在凝固水化过程中体积收缩,同时内部多余的水分蒸发,在混凝土中形成微小缝隙。这些空隙在一起便形成具有虹吸作用的毛细孔隙,成为雨水渗入的通道,从而诱发雨水通过这些孔隙渗入屋面板下造成渗漏。

2.4.3施工缝位置留设不当。例如将施工缝留在屋面变坡处或屋面和屋面的交接处,这些都是结构内力转换的部位,容易产生裂缝而导致屋面渗漏。

2.4.4防水施工工艺不到位。主要表现在屋面瓦上下接缝搭接尺寸不足,造成屋面雨水渗入基层;贴瓦砂浆未挤满瓦缝,砂浆和板面基层结合不密实,使波瓦出现空鼓现象,水气通过这些空隙渗入板内,形成渗漏;采用木条做挂瓦的挂瓦条,木条防腐处理不到位,容易吸水,不利于保持层间干燥,木条腐蚀易造成瓦片松动;挂瓦条使用水泥钉钉在砂浆保护层上,水泥钉穿透防水层,引发渗漏;另外防水层的厚度达不到规范要求,特别是防水涂膜厚度及其粘结油毡的基层油脂涂刷厚度不均、或是防水卷材搭接长度不当,形成防水结点缺陷,造成渗水。

2.4.5细部结点处理不当。坡屋面上细部节点较多,若是处理不好,每一个节点都可能是防水薄弱环节。

3预防及控制技术

3.1模板质量控制

3.1.1模板及支顶必须有足够的承载力、刚度和稳定性。斜面施工极易失稳,要求稳定性更高,模板及支顶用料必须符合材质要求,并且能可靠地承受新浇筑混凝土的自重及在施工过程中所产生的荷载。

3.1.2模板及其支架的设计应符合有关的专门规定,模板安装必须牢固平整,平整度不好将影响混凝土板的厚度,厚度不均则影响板的自重及承载力,按《现行建筑施工规范大全》规定:表面平整度允许偏差5mm,相邻两板表面高低差允许值为2mm。此外板缝过大漏浆也是降低混凝土板质量的原因之一。

3.2钢筋质量控制

3.2.1所用钢材必须符合图纸设计要求,具备出厂合格证及试验报告。

3.2.2钢筋绑孔必须严格按照质量要求。与平面板不同,斜面板不能梅花点式绑孔钢筋,必须每相交点全部扎牢,以防浇筑时因混凝土自重下坠产生钢筋位移;绑扎网的允许偏差,施工规范规定:受力筋间距为10mm,分布筋间距25mm,受力筋还须有足够的锚固及搭接长度。

3.3水泥质量控制现浇屋面板的混凝上选用的水泥标号不得小于32.5级,砂子为中砂,卵石子粒径10~30mm为宜,混凝上的落度不得大于18cm,砂子的含泥量不得超过5%,石子的含泥量不得大于3%。未经复试合格的水泥、砂子、石子、钢筋不准使用。

3.4防水材料质量控制防水材料应有出厂合格证及使用说明书。施工过程中更要主要施工工序,严格按照规范来施工。

4结语

钢筋混凝土论文篇8

1.2钢筋的加工

1.2.1成轧或冷拉调直

根据钢筋直径的大小可以将钢筋分为轻筋、重筋两种,直径不大于12mm的盘条状的称为轻筋,而大于12mm呈棒状的则为重筋。根据钢筋的性能可知,可以采用自动调直剪切机对轻筋实施调直切断操作,但是对于重筋,则需要采用手动工具、调直机或弯筋机进行调直切断。在钢筋调直操作中,首先需要对钢筋表面进行除锈处理,若钢筋表面的锈蚀较严重,则需要采用风砂枪进行表面除锈处理。同时还需要根据水利工程的特点,对选择合适品种、规格的钢筋。此外,为了最大限度的减少钢筋断头,减少钢筋的浪费,需要优化钢筋切割作业,这样既可以加快钢筋加工作业,还可以减少工程成本。

1.2.2钢筋冷拨

钢筋冷拔是通过钨合金拔丝模孔将直径较大的I级钢筋强力拉拔成直径较小钢丝的过程。通过冷拔过程,钢筋的抗拉强度增大,减少钢筋用量。但是冷拔后其塑性降低,且应力应变的屈服段消失。

2水利工程钢筋混凝土工程施工技术

2.1配料

在混凝土配料阶段,在各种材料的重量上可以出现一定程度的误差,水泥、水及外加剂的误差为±l%,骨料为土2%。在配制骨料时,需要根据水利工程的特点,而采取适宜的配料方式。如在小型水利工程场地中,可以采用手推车、磅秤进行科学配料;而对于大型水利工程场地,需要采用机动翻斗车、轻轨斗车,加快配料速度。水及外加剂,一般在混合料的拌和机上均设置有吸式量水器,可以自动的进行量水。而对于外加剂则是根据其比重配成稀溶液与水一起使用。对于水泥,对于小型水利工程,直接使用袋装水泥;而对于大型水利工程则可以使用散装水泥,用电子称科学计量。同时,尽量选取水泥熟料中不含有或是含量较少的氧化镁、三氧化硫、铝酸三钙、碱含量等,减少对水泥性能的影响。因为铝酸三钙在混合料中,反应速度较快,释放出来的热量较多,对水泥的凝结速度、硬化过程释放热量有直接的影响;氧化镁、三氧化硫主要对混凝土的安定性有较大的影响;同时,水泥中的含钙量较高,直接影响混凝土的抗压强度,影响混凝土结构的耐久性;此外,水泥中的碱含量会造成碱集料反应,降低外加剂的功效。

2.2混凝土拌合、运输的质量控制

在混凝土拌合中,要采用集中的厂拌法进行混凝土拌合料的拌合,提高其混凝土的均匀性。同时,在拌合过程中,拌合物在拌和楼内的拌和时间控制在60~90s以内,如表3所示。从而有效的确保了混凝土拌合物具有良好的和易性,为浇筑混凝土的施工质量做好物质基础。在拌合料的运输中,要对拌合物进行有效的覆盖,防止水分的蒸发,确保其坍落度满足要求,同时,在运输途中不可以随意停车,要防止混凝土漏浆、漏料。尽量保持车辆行驶的稳定性,避免拌和物发生离析现象,影响拌合物的工作性能。

2.3混凝土的浇筑

在混凝土浇筑施工以前,需要进行水利工程地基处理,往往需要在土基上交换组素混凝土,从而确保基础底下500mm内的土体干燥,且做好降水处理,确保混凝土浇筑施工的顺利进行。在混凝土浇筑时,施工人员要确保在混凝土初凝时间内顺利进行浇筑,避免设置施工缝。若在浇筑施工中,由于机械故障或者是因为停电而无法正常的浇筑时,要确保在混凝土初凝时间内完成混凝土的浇筑。若超出了混凝土的初凝时间,要对先前浇筑的混凝土表明进行适当的处理,在表明进行凿出不平的接茬,然后在上面铺一层水泥浆,然后继续进行混凝土的浇筑,这样很大程度上避免了混凝土结构形成裂缝。

3水利工程钢筋混凝土养护技术

研究发现,对水泥硬化过程影响较明显的是CaSiO3与CaSiO2,特别是CaSiO3对水泥的早期强度的形成有较大的影响。因此,在水利工程钢筋混凝土硬化中,要及时进行有效的混凝土表面养护工作,可以大大增强混凝土硬化强度。在夏季施工时,为了保证混凝土硬化过程中表面的湿润度,应对其进行合理的洒水,减少水分的蒸发。初冬季节施工时,要增加适当的保温措施,可以燃烧火柴,增加施工温度,使其达到预定的硬化质量。养护的时间控制,在夏季时,应不少于7d,在初冬时,应不少于10d,从而确保混凝土结构的浇筑质量。

钢筋混凝土论文篇9

混凝土水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂

混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。

混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥

混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。

混凝土浇捣后过分抹干压光和养护不当

过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。而养护不当也是造成现浇混凝土板裂缝的主要原因。过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低,不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温度大,养护不当最易产生温差裂缝。

楼板的弹性变形及支座处的负弯矩

施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,把板面负筋踩弯等,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。

后浇带施工不慎而造成的板面裂缝

为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝;板的后浇带不支模板,造成斜坡搓;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。

二、裂缝的预防措施

1、严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确配合比。严格控制水灰和水泥用量。选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。

值得注意的是近十几年来,我国一些城市为实现文明施工,提高设备利用率,节约能源,都采用商品混凝土。因此加强对商品混凝土进行塌落度的检查是保证施工质量的重要因素。

2、在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。

3、混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。

4、严格施工操作程序,不盲目赶工。杜绝过早上砖、上荷载和过早拆模。在楼板浇捣过程中更要派专人护筋,避免踩弯面负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片,承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。

5、施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,杜绝在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝,以及施工中钢筋被踩弯等现象。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形。

三、裂缝的处理方法。

1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

2、其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护。

钢筋混凝土论文篇10

(1)孔径控制技术。该工程大约50m的钻探深度内可分为7层土层结构,为人工填土层、全新统中组海相沉积层、全新统下组沼泽相沉积层等。根据该工程的实际地理环境选择适合土质的钻机设备,通过对土质进行测试和分析,预防钻孔过程中发生沉陷或位移等现象。钻孔的过程中在一定的温度下首先将重量适当加大,随后经过不同的土层时依据土质的特性控制钻孔的速度,例如在硬土质层时适当加快钻孔速度,在软土质层时适当降低钻孔速度。(2)孔内沉渣控制技术。孔内的沉渣对桩基的承载力会产生极大的影响。在成孔的过程中一定要及时将孔内的成渣清理干净,可对渣样抽样调查来判断其清理程度,也可通过钻孔过程中的阻碍力度来进行判定。沉渣的检查需经过两次清孔,第一次为成孔之后,第二次为混凝土灌注时。(3)灌注桩断桩问题。该工程的混凝土灌注措施主要是通过孔口进行倒灌,这种施工技术容易出现蜂窝状孔洞。在实际灌注过程中由于灌注速度的控制不当,可能引发新灌注的混凝土将下部混凝土冲翻,使其停留在顶部。而当混凝土凝结后,部分桩基位置因内部密实度不够,而容易引起断桩的现象。(4)钻孔桩身偏差、桩位偏差问题。该工程所使用的钻孔灌注桩的施工技术在我国还未达到先进的技术水平,施工管理过程并未形成标准化规范。同时由于施工技术团队的专业水平有限,导致施工与管理存在脱节的问题,大多技术参数的误差均是由于人为因素造成。只有加强施工现场的安全管理控制,才能减少钻孔桩身偏差以及桩位偏差的问题。

3钢筋混凝土灌注桩施工过程存在的问题及处理措施

3.1施工中存在的问题

(1)桩底地基承载力不足。钢筋混凝土灌注桩主要的安全稳定性可能是由桩底地基的承载力不足造成。该工程土质结构较为复杂,可按力学性质分为18个亚层,每层所含的碎石、淤泥、灰渣、混凝土、粘土等物质均有所差异,部分土层分布均匀,部分土层分布不均匀,从而造成了地基结构的不稳定性。(2)缩径。钢筋混凝土灌注桩也可能因塑性土膨胀而发生缩径的现象。为了对其进行良好的控制,可在成孔的过程中,提高成孔速度,加大泵量,当成孔后孔壁因形成一层泥皮而提高其抗渗水性能,同时不会产生膨胀现象,也就避免的缩径的形成。也可通过反复扫孔的方法来避免孔径的缩小。

3.2质量控制处理措施

(1)严格进行材料控制。在施工过程中提高对材料检查与抽查的重视,可通过取芯抽样法进行检测,制定完善的监察制度。加强对安全检查人员的管理,通过三级安检的组织形式将标准化的规章制度贯彻落实,并建立考核奖惩制度,以此来激励员工负责任的完成各项工作。一旦发现误差问题,要进行严格的复查;同时对施工材料的规格和质量进行严格的控制,避免将不合格的材料用于建筑施工。(2)加强混凝土的科学配比。在进行混凝土浇筑时通常利用导管实现浇筑,但这种技术依然不能避免离析现象的出现,只有加强混凝土本身的科学配比,才能从根本上改变这一现状。在对混凝土进行配比时,首先要了解所使用的基础材料的规格、含水量等基本参数,该工程采用低收缩、低水化热水泥,因此要根据其参数调节适当的湿度以及温度,并完成取样测试,详细记录配比信息。(3)加强对混凝土搅拌时间以及坍落度的控制。混凝土的搅拌时间以及坍落度对灌注桩的堵管、断桩、夹泥等现象有一定的影响。混凝土的强度受其搅拌时间影响,合理控制搅拌时间能加强混凝土的强度。坍落度的控制主要可通过在施工中对混凝土面的标高以及导管的埋入深度进行控制,保持18cm~22cm的坍落度,并使导管保持在混凝土面2m~6m的置入深度最佳,避免将其提出混凝土面。当灌注至距标高8m~10m时,坍落度调整至15cm~18cm最佳。

钢筋混凝土论文篇11

在受力方面,因为剪力墙的刚度大,容易满足小震作用下结构尤其是高层结构的位移限值。在地震作用下,其变形小,破坏程度低,可以设计成延性抗震墙,大震时通过连梁和墙肢底部的塑性铰范围内的塑性变形,耗散地震能量,在与其他结构共同工作的同时,能吸收大部分的能量,降低其他结构的抗震要求,在设防较高的地区(8度及区以上地区)优点更为突出。

抗震墙由墙肢和连梁两部分组成。设计时应遵循强墙弱梁、强剪若弯的原则。即连梁的屈服先于墙肢,连梁和墙肢均应为弯曲屈服。与旧规范相比,新规范在剪力墙抗震设计特别是在抗震构造方面有比较大的变化。主要包括:

(1)底部加强区高度的变化;

(2)墙肢组合截面的弯矩、剪力设计值和连梁组合的设计值;

(3)分布钢筋的最小配筋率;

(4)增加了剪力墙的轴压比的限值;

(5)将边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件;两种边缘构件的构造不同,加强了应加强的部位,放松了可放松的部位,使抗震墙的设计更具合理性;

(6)新规范取消了旧规范的“弱连梁”和“小墙肢”的术语,代之以“跨高比”和墙肢长度和厚度的比值,应当说在概念上是没有区别,但89规范虽然对“弱连梁”作了规定,但在设计中难以确定什么是弱连梁。

在进行抗震墙设计时应注意如下的要求:

1、抗震墙的布置要求:作为主要的抗侧力构件,合理的布置是构建良好抗震性能的基础。应遵循“八字方针”即“对称、均匀、周边、连续”外,还须注意:

(1)将长墙分成墙段:对于抗震墙结构和部分框支抗震墙结构,若内纵墙很长,且连梁的跨高比小、刚度大,则墙的整体性好,在水平地震作用下,墙的剪切变形较大,墙肢的破坏高度可能超过底部加强部位的高度,新规范规定将长墙分成墙段,使墙的高宽比大于2。墙段由墙肢和连梁组成。旧规范也有相同的规定。二者的区别在于连梁。旧规范为弱连梁,而新规范为跨高比不小于6的连梁,其目的是:设置刚度和承载力较小的连梁,在地震作用下可能先破坏,使墙段成为抗侧力单元,且墙段以弯曲变形为主。

(2)避免墙肢长度突变:抗震墙和部分框支抗震墙结构的墙肢的截面长度,沿高度不宜有突变,当抗震墙的洞口比较大时,以及一、二级抗震墙的底部加强区,不宜有错洞布置的剪力墙。

2、框支层墙体的布置要求:

(1)对框支层刚度的要求:部分框支的抗震墙结构的框支层,抗震墙减少,侧向刚度降低,在地震作用时有可能将变形集中在框支层,框支层是使结构具有良好抗震性能的关键部位。对于矩形平面的部分框支抗震墙结构,为避免框支层成为薄弱层或软弱层,新规范第规定:框支层的侧向刚度不应小于上一层非框支层侧向刚度的50%(应该说规范的要求并不过分,设计时应尽量避免这种对抗震极为不利的结构形式。与建筑师一起努力,为建造牢固的建筑产品而共同奋斗)。新规范取消了旧规范对框支层落地剪力墙数量的规定,从设计上讲比原规范抽象但却更加合理,所以我建议:在平面布置时可以借用原规范的数量控制作为直观的手段,然后进行量化计算。

(2)框支墙落地的间距不宜过大:框支层的水平地震剪力主要由落地剪力墙承担,作用在紧邻框支层的上一层非落地剪力墙的水平力亦通过框支层楼板传到落地墙,为保证楼板有足够大的平面内刚度(传递水平力),新规范规定:落地墙的最大水平间距不宜大于24米,取消了原“四开间”的含糊概念。另外,新旧规范均对框支层楼板提出了具体的特殊规定(详见附录),希望能引起设计者的高度重视。

(3)部分落地墙宜设计成筒体,以增加抗扭刚度和抗侧刚度。此条在实践中似较难作到,但须与建筑专业很好协调的话,相信一定会有很明显的效果。

3、框架-抗震墙结构的抗震墙布置要求:框架-抗震墙结构在实际工程中运用最多(对高层而言)。布置要点是:位置和数量,抗震墙的数量以满足刚度即满足层间位移限值为宜,位置相对灵活,但应符合规范相关的具体规定。

(1)沿房屋高度,抗震墙宜连续布置,宜全长贯通,避免切断,且洞口宜上下对齐,避免墙肢长度的突变。对外墙而言较容易作到,这与上述的“八字方针”相统一,内墙有时相对较困难。

(2)不宜开大洞口,避免削弱抗震墙的刚度。虽然取消了旧规范对洞口面积的限值的规定,但在实际中对此条规定较难掌握,由此引起的争执亦屡见不鲜。

(3)洞边距柱端(指距柱内侧)不小于300㎜,以保证柱作为边缘构件的作用和约束边缘构件的长度。

(4)双向抗侧力的结构形式。且纵横墙宜相连,使彼此成为有翼缘的剪力墙,不但可以增加刚度,同时还能有效地提高塑性变形的能力。

(5)对于较长的房屋,不宜在房屋的端部设剪力墙,以避免温度应力对剪力墙的不利影响。

(6)对于一、二级抗震墙,其连梁的跨高比不宜大于5。且高度不小于400㎜。连梁有较大的刚度,可保证墙体的整体性能良好并能增大耗能能力。

(7)柱中线与梁、墙中线不宜大于柱宽的1/4,以减少地震作用对柱的扭转效应。否则应通过加水平腋的方法或者加强柱内配箍率等方法加以弥补。

4、抗震墙及连梁的截面尺寸的有关规定:新老规范基本相似,但具体数值并不相同。主要包括:截面尺寸、最大剪压比、最小墙体厚度等。

(1)最大剪压比限值:对剪跨比大于2的剪力墙和跨高比大于2.5的连梁,剪压比不应大于0.2;剪跨比小于2的剪力墙和跨高比小于2.5的连梁,剪压比不大于0.15。原因是:剪跨比小的墙和跨高比小的连梁其剪切变形较大,甚至以剪切变形为主,故对剪压比的要求应更严格一些。实验表明:剪压比超过一定值时,将过早出现斜向裂缝,增加水平筋和箍筋的方法没有作用,在箍筋水平筋未屈服前混凝土即已在剪压的共同作用下破碎。合理的方法是:加大混凝土强度等级,加厚墙梁或加长墙的长度,但不宜加高梁的高度。在计算墙肢的剪跨比时弯矩和剪力均取地震作用下的效应组合的计算值,当楼层上下端计算弯矩不同时,取较大值。

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2主要混凝土病害的预防措施

以上多提到的水利水电工程钢筋混凝土病害问题,通过在施工前期或者施工过程中采取相应的控制手段,是能对病害问题进行有效控制和避免的,以下就对主要病害的预防措施进行分析。

2.1蜂窝预防在对钢筋混凝土结构蜂窝问题进行预防处理时,首先应在对材料配合比进行有效控制的前提下,对材料质量以及计量进行准确检查。其次,在材料搅拌过程中应注意搅拌的均匀性。第三,在进行浇筑作业时,混凝土的自由倾落高度应保持在2m范围以内,如果自由倾落的高度过长,则应及时采取相应的溜槽以及串筒等措施辅助混凝土下料。在进行混凝土捣实处理的过程中,应注意采取封层捣实的方法进行。另外还需要在灌注时注意观察混凝土模板、支架以及堵缝等情况。

2.2露筋预防为了对混凝土结构中存在的露筋现象进行预防处理,首先应注意在灌注前对保护层厚度以及钢筋位置准确性进行检查,使其保护层厚度能够得到有效保障,可以采用在间隔1m的钢筋上固定水泥砂浆垫块的方式确保保护层厚度的一致性。其次在选择石子材料时,应注意石子颗粒的最大尺寸都应在钢筋净距的3/4以下,如果钢筋截面较小且比较密集时,可以采用细石混凝土对其进行灌注。最后,严格控制拆模时间和拆模质量,并对存在的钢筋脱扣现象进行及时调整和修正。

2.3麻面预防进行混凝土麻面预防首要注意问题是保持模板面的整洁性,表面不能附有杂物。其次在进行混凝土模板灌注前,应用清水将模板清晰干净并保证其湿润。随后将模板进行拼接处理,对于模板之间的存在的裂缝问题应采取相应的措施进行填补,防治漏浆现象的发生,最后在进行振捣处理时应保持振捣作业的连续性和均匀性,确保混凝土材料中的气泡能够均匀排出。

2.4裂缝预防钢筋混凝土裂缝问题预防应从以下几个方面进行:首先在混凝土结构施工过程中应注意对混凝土内外部温度变化进行良好的控制,并选用合适的添加剂。其次在进行较大范围的混凝土浇筑施工时,应注意浇筑方案的合理性,减低其水热化程度从而避免施工缝现象。最后在对整体施工管理工作加强质量控制的同时,应制定相应的后期养护方案。

3水利水电工程钢筋混凝土病害的治理措施

通常情况下对于水利水电工程钢筋混凝土的蜂窝、麻面、露筋等表面危害进行处理的主要原因是确保钢筋混凝土的内部结构不受到相应的侵蚀作用,所以对于这部分病害的治理,可以采用在其表面涂抹一定比例的水泥砂浆方式进行处理,对于水泥砂浆的比例应控制在1∶2-2.5之间。在采取该项手段进行表面处理的过程中,需要注意的是砂浆涂抹前应对其表面进行清洗湿润,并加强砂浆初凝后的养护处理。当然,在露筋和蜂窝病害问题较为严重的情况下,仅仅采取在其表面涂抹水泥砂浆的方式不不能达到良好的治理效果的,应在去除凸出骨料颗粒和不密实混凝土的基础上,采用高强度等级的细石混凝土进行修补和捣实处理工作。其次对于混凝土裂缝的治理,主要应根据混凝土裂缝的宽度不同制定出相应的处理措施从而对其抗渗性和整体性进行修复。通常情况下,大于0.5mm的混凝土裂缝可以采取水泥灌浆的方法进行治理。除此之外在对夹层进行处理的过程中,需要首先将夹层中的杂物清除,并使其在充分湿润作用下采用高一等级强度的细混凝土材料进行捣实和养护处理。

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随着城市住宅建设步伐的加快,不少住宅小区相继建成,许多住户陆续搬进新居,他们对住房的质量要求越来越高,尤其对一些现浇钢筋混凝土楼板出现的裂缝情况非常关注,担心这些裂缝最终会引发不安全事故。因此,分析现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及探索裂缝的防治措施具有极强的现实意义。

一、住宅现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因

混凝土的收缩变形是混凝土的固有特性,主要表现形式为浇筑初期(终凝前)的凝缩变形、硬化过程中的干缩变形、在恒温绝湿条件下由凝胶材料的水化作用引起的自生收缩变形和温度下降引起的冷缩变形。影响混凝土收缩的因素主要有水泥品种、骨料品种和含泥量、混凝土配合比、外加剂种类及掺量、介质湿度和养护条件等。混凝土的相对收缩量主要取决于水泥品种、水泥用量和水灰比,绝对收缩量除与这些因素有关外,还与构件施工时最大连续边长成正比。当现浇钢筋混凝土楼板收缩受到其支承结构的约束,板内拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,就会产生裂缝。

(一)浇筑初期(终凝前)的凝缩变形

凝缩变形产生的裂缝发生在混凝土结硬前最初几小时内,通常浇后24h即可观察到。这种裂缝有两类:一类是由于塑性混凝土下沉产生的裂缝,在梁、板中都有可能产生;另一类是塑性收缩裂缝,常出现在板中,裂缝逞不规则的鸡爪状或地图状。凝缩变形产生的裂缝多与混凝土的泌水现象有关。

新浇筑的混凝土经压实后,由于重力作用,重的固体颗粒向下沉,迫使轻的水向上移,即所谓“泌水”。当固体颗粒彼此支撑不再下沉,或水泥结硬阻碍了它的下沉,泌水即停止。如混凝土中固体颗粒能不受阻碍地自由下沉,则仅使结硬后混凝土的体积减少,并不会产生裂缝。

塑性收缩裂缝并不受混凝土中钢筋的影响,影响塑性收缩裂缝的主要因素是混凝土表面的干燥速度,当水分蒸发速度超过了泌水速度时,就会产生这种裂缝。因此凡是能加速蒸发速度的因素(如气温高、相对湿度低、风速大以及混凝土中温度高于周围空气温度)都会促使塑性收缩裂缝的发生。塑性收缩裂缝的表面宽度有的可达1~2mm。这种裂缝在自由支承板的四角处则很少出现,因为角部的干缩不受约束;相反,如板的边缘受到约束(砖墙等),则将出现与板边呈45°的一系列平行裂缝。

(二)硬化过程中的干缩和水化作用引起的自身收缩

自身收缩与干缩一样,在浇筑后相当长的时间约1~2a才会出现,它是由于水的迁移而引起的。但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓自干燥作用,使混凝土体的相对湿度降低和体积减少;水灰比的变化对干燥收缩和自身收缩的影响正相反,即当混凝土的水灰比降低时干燥收缩减少,而自身收缩增大。如当水灰比大于0.5时,其自身干燥作用和自身收缩与干缩相比可以忽略不计;但是当水灰比减少到0.35时,混凝土内相对湿度会很快降低到80%以下,自身收缩与干缩则相接近。在硬化混凝土收缩受约束的条件下,收缩应变将导致弹性拉应力,拉应力可被近似看作弹性模量与应变的乘积;当拉应力超过混凝土的抗拉强度时,材料出现开裂。但是由于混凝土的粘弹性(徐变),部分应力释放,徐变产生的应力松驰后的残余应力才是决定混凝土是否开裂的关键。

(三)温度下降引起的冷缩变形

由于建筑物各部位在各季节所受温度变形不协调,从而导致裂缝。当结构周围温度变化时,梁、板、墙体均要产生变形,降温时梁的温度变化滞后于板,特别在急冷降温时更为明显,板的收缩大于梁,梁相对于板而言为外约束,由于板的收缩变形受到梁的约束,故在板上产生拉应力,这种应力是产生裂缝的主要原因,这种裂缝在板上常为贯通裂缝。

(四)现浇板上过早施工而加荷引起的裂缝

《混凝土结构施工质量验收规范》规定,混凝土强度达到1.2kg/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。但开发商为了抢时间,赶进度,在刚浇好的现浇板上或混凝土尚处在初凝阶段,就任意踩踏,搬运材料,集中堆放砖块、砂浆、模板等。过早的加荷人为地造成了现浇板裂缝。

二、防治措施

(一)设计方面

在设计方面应该注意以下几点:

1.现浇板结构设计中除考虑强度要求外,还应进行挠度及裂缝验算,考虑施工不均匀性及混凝土本身的收缩因素,适当增加板厚,增强板的刚度。

2.宜采用较小直径密度分布的方式进行布筋,为防止温度及收缩引起的应力影响,应适当提高配筋率,这样可提高混凝土体的极限拉伸应变及混凝土抵抗干缩变形的能力,防止因混凝土自身收缩出现大量的应力集中点,使局部出现塑性变形产生裂缝。另外混凝土标号设计强度不宜太高。

3.应在楼板上每隔20m左右处设置一后浇带,并在楼板中间墙体支座处设一条伸缩缝,使其释放内应力。

4.楼板因四周嵌固于墙体内,应在四角部位按要求配置双向钢筋,伸出长度应小于1/3L(L为短向边长),且不小于1.2m为宜。

5.在抗震非设防地区,也应适当增设混凝土构造柱,提高房屋整体抗震强度。

(二)施工方面

1.应严格按配合比进行计量投料,控制搅拌时间及水灰比,并根据现场砂含水量变化及原砂中含粒径5cm以上的砾石筛选调整施工配合比,保持混凝土强度及坍落度一致,防止因水及水泥用量过多而增加混凝土中多余的水分及空气,从而产生较大的内应力,导致产生收缩裂缝。

2.混凝土中骨料的用量占体积的70%左右,必须注意粗骨料的质量,宜用粒径15~20mm的石子进行合理级配,含泥量<1%;砂子应用中、粗砂,含泥量<3%,砂率控制为40%左右,坍落度控制为14~20cm;水泥应选用非早强度型、水化热低和质量稳定的普通硅酸盐水泥,减少混凝土自身收缩。

3.严格控制板面负筋保护层厚度。现浇板负筋按设计要求都放在板上面,有梁通过或隔断时,一般放置在梁钢筋上面或与梁钢筋绑扎在一起。为了控制好负筋保护层厚度,必须采用Φ10~14的钢筋马凳,纵横间距为800mm左右来固定负筋的位置,并用电焊把马凳与负筋焊牢,使马凳在混凝土浇筑过程中不移位,保证负筋不下沉,从而有效控制负筋保护层的厚度,不使板负筋保护层过厚而产生裂缝。模板中线管铺设密集处的上部及下部铺放一层18号钢丝网,宽度每边应大于管区100mm为宜。

4.现浇板上不要过早上人、堆料和施加荷载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度;在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。必须做到在混凝土强度达到1.2kg/mm2后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。

5.现浇混凝土楼板必须采用平板振捣器振捣,水平和垂直方向各一遍,每次振捣相互重叠1/3的振捣宽度,不留施工缝。

6.在初凝后和终凝前应用木抹子赶平压实及用铁抹子赶压三遍,减少收缩裂缝的出现。

7.混凝土浇筑完毕12h内,及时进行合理养护,保证规定的养护时间,一般情况下不少于7d,对掺有外加剂或抗渗混凝土养护不少于14d,提高混凝土自身拉伸应变能力,防止干缩变形出现裂缝。

8.发展纤维混凝土,在普通混凝土中掺入少量的抗裂合成纤维,其掺量为0.6~1.8kg/m3,可以控制混凝土的早期裂缝。

三、结语

现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病,大量工程实践说明,只有在设计和施工过程中针对各影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计和施工规范,弄清裂缝出现的原因,再加以正确的处理措施,裂缝是可以得到控制和预防的。

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