【摘要】近年來,我國建筑的施工期鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全事故頻發(fā),混凝土結(jié)構(gòu)的可靠設(shè)計成為國內(nèi)外學者的研究重點。通過對施工期混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題解決,比如裂紋問題及其控制和梁支座結(jié)構(gòu)及其設(shè)計,可以提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑質(zhì)量,保證民生工程的安全和經(jīng)濟效益。本文將根據(jù)實例,對筋混凝土結(jié)構(gòu)的問題分析及對策制定,談談自己的幾點認識。
【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) 設(shè)計 問題 對策
雖然我國的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)具備了相當?shù)牟僮饕?guī)范,逐步形成了體系,但在實際設(shè)計與應用中,還存在一些值得探討的問題和相當?shù)奶嵘臻g。工作人員要更好地落實鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)范,努力做到安全實用、科學合理的設(shè)計,使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計更加先進和安全。下面將從以下幾個方面具體分析鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題和相應的對策制定:
一、地基與基礎(chǔ)設(shè)計中的常見問題及對策
1.在進行地下室底板的設(shè)計中,要注意柱下獨立基礎(chǔ)帶梁板式的設(shè)計問題。因為在這樣的設(shè)計實例中,經(jīng)常出現(xiàn)因為建筑物沉降而導致附加應力的改變的情況。沉降變形正是由于整個地下室底板和柱下獨立基礎(chǔ)在上面結(jié)構(gòu)承受的壓力下造成的現(xiàn)象。如果沒有注意到這個情況中的附加應力,將會使整個地下室底板處于危險的狀況之下,如果底板可以承受的壓力不夠的話,就會發(fā)生底板斷裂的現(xiàn)象。在天然地基之中施工時,更容易發(fā)生危險。因此,在進行總沉降量比較小的項目時,可以每隔30至40米設(shè)一后澆帶,并注明兩個月后用微膨脹混凝土澆注,不設(shè)計局部地下室,且地下室有同樣的深度,并在筏板區(qū)格之間挖空空墊聚苯來處理沉降變形。制定在地下室底板和受力層之間的褥墊添加對策,即增加保護層以緩和地基與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的矛盾,確保地基與基礎(chǔ)設(shè)計工作正常、高效地進行。
2.在處理有地下室的建筑物設(shè)計問題時,需要控制水位對整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的影響問題,制定相應的處理對策。比如,在進行室外地坪下面的結(jié)構(gòu)外觀設(shè)計時,要設(shè)計出簡單清晰的輪廓。因為在處理柱下承臺的設(shè)計問題時,基槽地模形狀受柱下承臺的壓力而變得非常多樣,出現(xiàn)了陰陽角和放坡,這些都對提高建筑的防水效果帶來了不小的阻礙,也在一定程度上使工程投入增大。處理對策是使用反承臺的方法。在這方法中,地下室底板與承臺的下皮標準高度是相同的,并且將承臺需要加厚的部分朝上施工,對于地下室內(nèi)部,則有濾水層和覆蓋土等對策幫助保證建筑物的防水工作安全可靠。
3.地下室底板與外墻配筋計算時會發(fā)生矛盾的常見問題。比如:在進行地下室外墻配筋計算時,對于外墻帶扶壁柱的地下室沒有注意到楚壁柱的柱身尺寸差別,直接“一刀切”地進行配筋,都統(tǒng)一地用雙向板來計算,但是扶壁柱卻沒有依照外墻雙向板傳遞荷載的分析結(jié)果來計算配筋,這樣的施工條件和實際情況是矛盾的。實踐和理論都證明,外墻和扶壁柱應該相協(xié)調(diào)地進行結(jié)構(gòu)設(shè)計,否則像前述方法必然會導致外墻豎直方向配筋的欠缺和水平方向配筋的多余。一般現(xiàn)澆板的板厚應該為120、140、160、180或者120、150、180三種尺寸,盡量用直徑大于12的受力鋼筋,吊鉤以外的部分都不使用一級鋼,鋼筋間距不超過200,跨度小于6.6米的板裂紋是符合要求的。
4.天然地基基礎(chǔ)設(shè)計椎體時出現(xiàn)的常見問題。比如,經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的情況:一些基礎(chǔ)設(shè)計椎體的斜面坡度較大,因而在對椎體部分的砼進行操作時,一般用的成型工具為:鏟子、抹灰刀等等,這樣形成的椎體部分的砼是不符合強度標準的砼。相應的對策是:采用階梯型獨立基礎(chǔ)設(shè)計,偏心大小要合理,必要時和鄰近柱合成柱下條基,可以設(shè)計成三面支承一面自由板的條基底板,兩根柱的條基的受力中心與基礎(chǔ)底板的形狀中心重合,基礎(chǔ)底板采用階梯型,使施工更加安全。
二、上部結(jié)構(gòu)設(shè)計中的常見問題及對策
1.框剪結(jié)構(gòu)的設(shè)計問題。一般會出現(xiàn)剪力墻布置不均而設(shè)計出單肢剛度過大的剪力墻,導致應力過大而產(chǎn)生嚴重安全隱患。
2.遇到地震災害時防震結(jié)構(gòu)和受災處理的設(shè)計問題。比如:在發(fā)生中震以后,如果第一級別的剪力墻進入了塑性狀態(tài),就要利用其它低級別的剪力墻維護建筑物的整體結(jié)構(gòu)和形狀,不至于發(fā)生其它損壞,即應用了多道工序都層層保護的理念;如果發(fā)生了大震,低級別的剪力墻也已經(jīng)進入了塑性狀態(tài),基本結(jié)構(gòu)將會立刻開始瓦解,能采用的對策就是延遲設(shè)計,即大膽果斷地舍棄梁結(jié)構(gòu),保全受災建筑物的整體結(jié)構(gòu),從而緩解建筑物的倒塌速度,讓人員有時間撤離事故現(xiàn)場,將人員傷亡和經(jīng)濟損失都降低到最小程度;抗震縫和伸縮縫在地面以下可不設(shè)縫,保證沉降縫兩側(cè)墻體基礎(chǔ)是獨立的,這樣只要提高連接處強度即可。
三、混凝土結(jié)構(gòu)中的常見裂紋問題及對策
1.結(jié)構(gòu)裂紋問題。具體的表現(xiàn)形式就是:在現(xiàn)成澆好的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中時有發(fā)生,因為不同的結(jié)構(gòu)組分之間的剛度差異而導致剛度薄弱區(qū)域,如果薄弱區(qū)域受力過大以至于無法支撐,結(jié)構(gòu)就會被破壞而出現(xiàn)裂紋。建筑物的墻角和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)樓板的板端點,都是比較常見的容易發(fā)生裂紋的薄弱區(qū)域。
2.溫度裂紋問題。溫度裂紋問題是最常見的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂紋的表現(xiàn)形式。具體成因是:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所處的外界環(huán)境溫度變化過于劇烈而使微觀構(gòu)件發(fā)生熱脹冷縮的現(xiàn)象,隨著外部荷載的增加,微觀逐步轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^,就出現(xiàn)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂紋,常見的溫度裂紋區(qū)域為建筑物的表層。
3.構(gòu)造裂紋問題。構(gòu)造裂紋在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的具體表現(xiàn)形式為:由于鋼筋混凝土的水灰比、模板的偏移、澆筑時不均價的振搗而導致的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂紋。相應的對策為:做好混凝土的養(yǎng)護,預防支架的沉降或者模板的脫落時間不足,從而減少構(gòu)造裂紋問題的發(fā)生。
4.收縮裂紋問題。雖然做好了混凝土的養(yǎng)護工作,但是隨著建筑物長年累月的應用,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)必然會出現(xiàn)一定程度的硬化或者碳化現(xiàn)象,這是由于混凝土的特點造成的裂紋,并且會逐步地積累。由于結(jié)構(gòu)的硬化,又發(fā)生了更進一層的脫水現(xiàn)象,從而形成收縮裂紋問題。相應的對策為:以保證材料強度等級為前提,適當?shù)卦黾庸こ淘靸r,將一部分費用投入到材料的替換中,比如用高強度的材料進行施工,從整體上其實是減少了成本的策略。在水平受力的構(gòu)件選擇時,著重注意鋼筋材料的強度等級,在豎向受力的構(gòu)件選擇時,又要關(guān)注混凝土施工材料的等級??偠灾C合考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體和細節(jié),讓每一部分的裂紋都得到有效的控制和盡量的避免。
四、混凝土結(jié)構(gòu)中的抗震問題設(shè)計對策
混凝土結(jié)構(gòu)應對抗震問題的設(shè)計關(guān)鍵在于明確地震力的施力情況。因為不同的地震階段和震級在兩類構(gòu)件中的分配時不同的,要關(guān)注抗震剛度比值的差異。比如:在鋼框架——混凝土剪力墻體系中,鋼筋混凝土內(nèi)筒的作用是主要進行側(cè)向受力,鋼框架是重力受力結(jié)構(gòu),水平受力不大。地震發(fā)生時,內(nèi)筒的抗震剛度驟減,鋼框架要承受的力就變大。因此對于抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計,相應的對策為:凈高度超過500的梁要添加腰筋,間距200,可以有效防止垂直裂縫。發(fā)生水平地震時,調(diào)整鋼框架的水平受力情況,要求各部分框架承擔的剪力至少為建筑物底部總剪力的25%。
最后,只有在實踐應用中不斷完善鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題的對策,才能保證建筑物的質(zhì)量和安全,讓人民放心,讓社會不斷發(fā)展。
參考文獻
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