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        混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中的注意事項(xiàng)

        2010-12-31 18:10:45宋彩朝高愛斌
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2010年5期
        關(guān)鍵詞:保護(hù)層墊層彎矩

        宋彩朝 高愛斌

        (1、遼寧省鬧德海水庫管理局,遼寧 阜新 123000 2、阜新市煤氣工程公司,遼寧 阜新 123000)

        1 基礎(chǔ)部分

        1.1 基礎(chǔ)墊層與保護(hù)層

        混凝土基礎(chǔ)墊層的作用:一可方便施工,保證基礎(chǔ)混凝土的澆筑質(zhì)量,二可兼作混凝土保護(hù)層,對鋼筋起保護(hù)作用。設(shè)計(jì)時(shí),配有鋼筋的柔性基礎(chǔ)宜考慮設(shè)置墊層。墊層的厚度通常取70-100mm。在基本積極條件較好時(shí),也可以不設(shè)墊層,但應(yīng)注意施工時(shí)確保鋼筋的保護(hù)層厚度滿足要求。按規(guī)定,有墊層時(shí),最小混凝土保護(hù)層厚度為35mm,無墊層時(shí)則為70mm。如果設(shè)置的墊層伸出基礎(chǔ)四邊,其伸出長度與墊層厚度相同。由于墊層的厚度要求(混凝土強(qiáng)度等級、厚度)與基礎(chǔ)部分相差很大,所以因墊層外伸而增加的面積不能計(jì)入基礎(chǔ)底面積。對不配鋼筋的墻下混凝土條形基礎(chǔ)一般情況則不應(yīng)設(shè)混凝土墊層,如果地下水位較高,基槽積水,可考慮采取排水措施或做砂石墊層。

        1.2 基礎(chǔ)寬度或面積的計(jì)算

        在計(jì)算基礎(chǔ)寬度或面積的時(shí),往往由于力學(xué)模型不明確或考慮問題不周詳,,使得基礎(chǔ)寬度或面積不足,下面列舉三種情況用以說明。

        情況一:墻體上作用有較大的集中力。當(dāng)墻體上有較大的集中力作用時(shí),通過墻體和基礎(chǔ)可將此集中力向地基擴(kuò)散,但這種擴(kuò)散是有一定范圍的,并且基底土反力并非均勻分布。如果設(shè)計(jì)時(shí)用該集中力除以墻段長度得到的平均線荷載來計(jì)算基礎(chǔ)寬度,則可能造成局部基礎(chǔ)寬度不足。

        情況二:縱橫墻體相交處,存在著基礎(chǔ)面積重疊問題,由于地基受力面積的重復(fù)使用,造成地基應(yīng)力加大。在四墻相交的十型節(jié)點(diǎn)處,三墻相交的口型節(jié)點(diǎn)處應(yīng)力集中最為顯著。因此,必須調(diào)整局部某局部基礎(chǔ)寬度以滿足地基承載力的要求。上文提出了采用局部調(diào)整系數(shù)調(diào)整基礎(chǔ)寬度的方法。

        情況三:柱下單獨(dú)基礎(chǔ)與墻下條形基礎(chǔ)混用,在框架結(jié)構(gòu)中,有時(shí)為了減小柱基所受壓力而設(shè)置墻下條形基礎(chǔ)以承受底層墻體的重量。此時(shí),由于地圈梁的作用,實(shí)際仍有一部分墻重難以計(jì)算,設(shè)計(jì)時(shí)往往忽略,從而導(dǎo)致柱下基礎(chǔ)面積偏小。因此,筆者認(rèn)為設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能地使得計(jì)算模型簡化和明朗化,從而避開由于結(jié)構(gòu)模型模糊造成的隱患。

        2 梁、板配筋

        在梁、板結(jié)構(gòu)的配筋和施工過程中,也容易出現(xiàn)這樣或那樣的問題,有些問題則可能造成災(zāi)難性后果,設(shè)計(jì)和施工時(shí)必須引起重視。

        2.1 板頂“付筋”位置不當(dāng)

        有時(shí)為了加強(qiáng)板中承受負(fù)彎矩的上部受力鋼筋的錨固,而將板頂“付筋”從支座梁頂部的“付筋”或架立筋下穿過。這種做法減小了板的截面有效高度,從而使構(gòu)件的承載能力大為降低。據(jù)計(jì)算,由于板中“付筋”位置不當(dāng)而使板抵抗負(fù)彎矩作用的能力約降低了20%。

        在現(xiàn)澆連續(xù)單向板結(jié)構(gòu)中的主、次梁相交部位,主、次梁及板的鋼筋均在此通過,因此,鋼筋擁擠。由于板的厚度較小,所以應(yīng)把板頂“負(fù)筋”布置在最外側(cè),從而最大限度地利用板的截面高度。

        此外,由于板的厚度一般都不大,因此板中承受彎矩的鋼筋直徑通常比較小,施工時(shí)常用小墊塊和兩端直鉤支撐于模板上。如果在施工過程中能注意采取合適的保護(hù)措施,也可能使得放好的板頂“付筋”難以保證應(yīng)有的高度,一些建筑物使用后不久便在梁頂出現(xiàn)裂縫(超過允許值幾倍及至十幾倍的裂縫)即是由此引起的。這種情況如果發(fā)生在懸臂板施工中,還可能因?yàn)檎孛婵箯澞芰Φ牟蛔阍斐山Y(jié)構(gòu)的破壞,尤其應(yīng)該引起重視。為避免發(fā)生這種情況,施工時(shí)應(yīng)采取可靠措施,如設(shè)置可靠的負(fù)彎矩鋼筋支架,澆灌混凝土十架設(shè)操作平臺,派專人看護(hù)檢查等,以確保負(fù)彎矩鋼筋高度和位置正確。

        2.2 梁中主筋配置有問題

        設(shè)計(jì)中有時(shí)需要將梁的縱向受力鋼筋布置成兩排,施工中常會發(fā)現(xiàn)兩排鋼筋之間間距太大情況。這樣做導(dǎo)致梁的截面承載力降低。按規(guī)范要求,兩排鋼筋之間的距離應(yīng)不大于75mm,兩排鋼筋之間的凈距也不應(yīng)小雨25mm 及鋼筋的最大直徑。

        2.2.1 偏心受壓構(gòu)件簡單按軸心受壓構(gòu)件計(jì)算有些情況下,柱端彎矩不大。設(shè)計(jì)者為了省事,而將彎矩忽略按軸心受壓計(jì)算。須知由于柱中軸力和彎矩的相關(guān)性,彎矩的存在會降低其軸向抗壓能力,因此這樣做的結(jié)果會使柱中配筋量減少,從而直接導(dǎo)致柱的承受能力不足。

        2.2.2 施工時(shí)箍筋漏放或錯(cuò)放按規(guī)范要求,柱節(jié)點(diǎn)兩側(cè)一定范圍內(nèi)的箍筋應(yīng)加密。而柱筐架結(jié)構(gòu)中,由于節(jié)點(diǎn)鋼筋復(fù)雜,箍筋放置比較困難,所以施工過程中箍筋漏放或放置不當(dāng)?shù)那闆r屢有發(fā)生。

        2.4 鋼筋的連接與錨固

        2.4.1 鋼筋的連接市場上,直徑在12mm 以上的鋼筋一般都是以一定的長度直接供貨的。根據(jù)需要,對鋼筋進(jìn)行連接是必須的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)鋼筋品種、結(jié)構(gòu)類型、施工條件等方面因素在注明合理的連接方式。這一點(diǎn)設(shè)計(jì)者往往容易忽略。另外,施工時(shí)也要求按規(guī)定要求進(jìn)行連接,注意連接方式,連接位置和同一截面接頭百分率。例如,受彎鉤件受拉縱筋不允許在跨中搭接,在跨中三分之一范圍內(nèi)不宜有焊接接頭,受拉構(gòu)件不允許采用接頭,梁柱中受力鋼筋接頭位置應(yīng)適當(dāng)錯(cuò)開等要求都是規(guī)范中明確規(guī)定的,但在施工中又容易忽視。

        2.4.2 鋼筋的錨固

        規(guī)范及各類結(jié)構(gòu)構(gòu)造手冊(集)中對鋼筋的錨固長度都有詳細(xì)的描述,比如鋼筋在簡支梁支座內(nèi)的錨固長度要求、鋼筋在框架中間節(jié)點(diǎn)及邊節(jié)點(diǎn)內(nèi)的錨固長度不滿足要求的情況,其帶來的后果也許短期內(nèi)看不出來,但在結(jié)構(gòu)長期使用或遇震災(zāi)后,就有可能暴露出來。

        鋼筋錨固的另一個(gè)方面內(nèi)容是鋼筋的錨固位置。這方面的要求在規(guī)范或構(gòu)造圖集里沒做詳細(xì)規(guī)定。筆者認(rèn)為,鋼筋應(yīng)錨固在支座或節(jié)點(diǎn)的核心區(qū),而不應(yīng)錨固在混凝土保護(hù)層內(nèi)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件在荷載(特別是地震荷載)作用下受拉、受扭時(shí),混凝土保護(hù)層容易開裂、剝落,從而造成鋼筋錨固的失效。此外,混凝土的實(shí)際保護(hù)層厚度與設(shè)計(jì)要求相比變化較大,有時(shí)只有設(shè)計(jì)值的幾分之一,這對鋼筋的保護(hù)和錨固都極為不利,直接影響到結(jié)構(gòu)的可靠性和耐久性。

        框架梁中的鋼筋錨固,要區(qū)別地震區(qū)和非地震區(qū)。地震區(qū)和非地震區(qū)框架梁的受力狀態(tài)晃同的,所以鋼筋的錨固也不同。非地震區(qū)框架梁節(jié)點(diǎn)上部的縱筋受拉,應(yīng)按受拉鋼筋錨固;下部鋼筋受壓,應(yīng)按受壓鋼筋錨固。地震區(qū)框架梁節(jié)點(diǎn)上部和下部的縱筋都可能受拉,都應(yīng)按受拉鋼筋錨固。

        關(guān)于鋼筋的錨固問題,都是設(shè)計(jì)和施工中容易出現(xiàn)的問題,有些問題解決的方法也許很簡單-只需細(xì)心。立百年大計(jì),安全第一,保證結(jié)構(gòu)安全是設(shè)計(jì)人員和施工人員必須努力去做的。

        [1]洪海東,郭江燕.框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工中的細(xì)節(jié)處理[J].江蘇建筑,2008-12-31.

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