混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)范文
時間:2023-07-19 17:37:32
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篇1
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計;結(jié)構(gòu)分析
1引言
任何混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計都是為實(shí)現(xiàn)某些特定功能。隨著建筑業(yè)迅速發(fā)展,建筑功能也不斷豐富,建筑新穎造型、精美外觀,這樣要求工程設(shè)計越來越復(fù)雜,同時,設(shè)計周期普遍較短,也使結(jié)構(gòu)設(shè)計中存在一些質(zhì)量問題,所以在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,影響混凝土重要質(zhì)量問題,必須引起工程結(jié)構(gòu)設(shè)計者高度重視。
2混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求
2.1遵守設(shè)計規(guī)范要求
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計師在對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計過程中,首先,應(yīng)該做到按國家與地方有關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范以及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定要求執(zhí)行。盡管目前我國各行業(yè)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范,在設(shè)計理論方面還不是很統(tǒng)一,但是混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計通常參考規(guī)范有《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》、《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》等等,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,結(jié)構(gòu)工程師應(yīng)遵守這些規(guī)范最基本原則來進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計。
2.2考慮現(xiàn)場施工材料質(zhì)量
為能夠滿足混凝土結(jié)構(gòu)功能殊性能要求,再設(shè)計時應(yīng)充分考慮到現(xiàn)場施工材料資料,混凝土結(jié)構(gòu)材料質(zhì)量與現(xiàn)場所用水泥品種與粗骨料徑大小有直接關(guān)系。因此,設(shè)計者還應(yīng)了解施工工藝,機(jī)械設(shè)備使用情況,對水泥性能與凝結(jié)時間要求等因素,在施工現(xiàn)場決定選用外加劑以及其參入數(shù)量都應(yīng)該了解。
3常見混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題以及解決方案
3.1在結(jié)構(gòu)計算與分析階段常見問題
目前,在混凝土結(jié)構(gòu)計算與分析階段,如何高效地、準(zhǔn)確地對工程進(jìn)行內(nèi)力分析,同時按照規(guī)范要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計與處理,這是決定工程結(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量好壞關(guān)鍵。因此,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計者,應(yīng)該對這一階段常見問題,必須清醒認(rèn)識。
在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計階段,經(jīng)常受到困擾問題是對設(shè)計結(jié)構(gòu)整體計算軟件選擇問題。不同軟件采用計算數(shù)學(xué)模型不同,所以不同軟件計算最終計算結(jié)果也有所不同。雖然結(jié)果差別較小,但是對結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范卻有很大影響?,F(xiàn)在比較流行結(jié)構(gòu)計算軟件并不少,SATWE、TBSA、TAT、ETABS、SAP等都有其各自特點(diǎn)。然而,設(shè)計師在選擇軟件時要么只單一考慮設(shè)計模型特點(diǎn),而忽視設(shè)計結(jié)構(gòu)類型,要么只考慮結(jié)構(gòu)類型而忽視對結(jié)構(gòu)設(shè)計計算軟件本身分析,所以導(dǎo)致在結(jié)構(gòu)總體設(shè)計計算階段,設(shè)計結(jié)構(gòu)工程就出現(xiàn)很多問題。
對于結(jié)構(gòu)設(shè)計師,應(yīng)該考慮到一個科學(xué)合理計算軟件,絕對不僅僅取決于軟件系統(tǒng)本身優(yōu)越與否,還應(yīng)該分析這種計算軟件是否與設(shè)計結(jié)構(gòu)類型相適應(yīng)。因此,結(jié)構(gòu)設(shè)計工程師必須做到,對各個結(jié)構(gòu)設(shè)計計算軟件數(shù)學(xué)模型特點(diǎn)進(jìn)行分析、對比與系統(tǒng)研究,熟悉結(jié)構(gòu)設(shè)計類型,從而進(jìn)行科學(xué)合理選擇計算軟件。
3.2地基與基礎(chǔ)設(shè)計存在問題
1)在設(shè)計時缺少工程實(shí)地勘察報告或者臨近建筑勘察報告;對基礎(chǔ)設(shè)計必須按照“勘察——設(shè)計——施工”流程進(jìn)行,要堅決杜絕缺少地質(zhì)勘察報告,而進(jìn)行設(shè)計情況。如果地質(zhì)勘查不夠細(xì)致、全面、內(nèi)容模糊情況時,設(shè)計單位必須告知建設(shè)單位同時要求勘察單位重新勘察或者進(jìn)行補(bǔ)勘。
2)未考慮地基變形影響;有很多混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計都未對處理后地基進(jìn)行變形驗(yàn)算,而根據(jù)有關(guān)規(guī)定,當(dāng)結(jié)構(gòu)設(shè)計等級為甲或乙級時,應(yīng)按照地基變形進(jìn)行設(shè)計;當(dāng)為丙級時,如采取地基處理,處理應(yīng)按照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》相關(guān)規(guī)定;而對地基處理后情況,必須進(jìn)行變形驗(yàn)算。
3)下臥層驗(yàn)算中問題
在計算下臥層頂?shù)鼗休d力時,只能進(jìn)行深度修正,修正系數(shù)應(yīng)根據(jù)土層來決定。當(dāng)擴(kuò)散角所取數(shù)值滿足有關(guān)規(guī)范中規(guī)定時,可直接采用;當(dāng)不滿足時可根據(jù)規(guī)范附錄中,平均應(yīng)力系數(shù)來進(jìn)行計算。對復(fù)合地基來說.選取承載力較高土層來當(dāng)持力層,而當(dāng)軟弱下臥層時,必須對承載力進(jìn)行驗(yàn)算;如果是軟弱下臥層控制承載力,那么說明持力層需要進(jìn)行調(diào)整。
3.3上部混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在問題
目前,作為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,上部結(jié)構(gòu)設(shè)計是最為關(guān)鍵的部位,也是體現(xiàn)特殊功能,特定力學(xué)結(jié)構(gòu)性質(zhì)的部位。主流混凝土結(jié)構(gòu)有框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框剪墻結(jié)構(gòu)以及框支剪力墻結(jié)構(gòu),而這些混凝土結(jié)構(gòu)在實(shí)際設(shè)計時,往往出現(xiàn)配筋不夠、超配筋等情況。這樣容易造成混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中的上部結(jié)構(gòu)等工程強(qiáng)度不足。
1)框架柱;在設(shè)計計算時,切勿忽視角柱,必須要對角柱自行定義。如出現(xiàn)未進(jìn)行定義,而實(shí)際配筋率又滿足計算結(jié)果,那么在實(shí)際施工中就會出現(xiàn)配筋率無法滿足最小配筋率問題。作為短柱來說,在一級抗震設(shè)計時,沿著短柱全高箍筋間距應(yīng)小于縱筋直徑6倍。框架柱程序可以進(jìn)行自行判定。這種框架柱不可以進(jìn)行直接替換,不同強(qiáng)度箍筋應(yīng)滿足不同結(jié)果。對超短柱來說,在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡量避免,如避免不了,就采用性能較好箍筋、采取控制軸比、在整個框架柱中添加芯柱等方法。
2)框架梁:框架梁在計算是容易出現(xiàn)實(shí)際配筋大于計算結(jié)果情況,主要原因有:繪圖時只標(biāo)注支座一側(cè)配筋;當(dāng)配筋率大于2%時,箍筋并沒有隨著支座處配筋增加而增大;跨中配筋與支座配筋比例超出正常范圍。同時還應(yīng)注意各抗震等級下,縱筋直徑的要求以及穿過中柱及剪力墻的縱筋直徑。
3)連梁:在地震作用下,為保證剪力墻不發(fā)生剪切破壞,即墻肢與連梁滿足“強(qiáng)剪弱彎”的原則降低連梁彎矩設(shè)計值,使部分連梁先于墻肢出現(xiàn)彎曲屈服,降低連梁屈服彎矩的同時也降低了連梁的剪壓比,可改善連梁的延性性能。一般控制連梁折減系數(shù)在0.5~1之間,抗震設(shè)防烈度越高,延性要求越高,設(shè)防水準(zhǔn)要求越高,就可以折減多一些。這樣才能夠保證連粱在正常使用下不現(xiàn)開裂、屈服等問題。當(dāng)連梁跨高比不大于2.5時,要注意不要把墻體水平分布筋當(dāng)做連梁腰筋來計算,否則會出現(xiàn)連梁的腰筋配筋率不滿足標(biāo)準(zhǔn)情況。
4)框支剪力墻;在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該重點(diǎn)考慮轉(zhuǎn)換層,因?yàn)檗D(zhuǎn)換層是整個框支剪力墻中比較薄弱樓層結(jié)構(gòu),在相關(guān)計算時,應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)來計算相關(guān)參數(shù)??蛑е?、框支梁的縱筋各項(xiàng)系數(shù)都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求。
3.4混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中其他問題
1)各專業(yè)間配合:由于專業(yè)分工發(fā)展,一個結(jié)構(gòu)設(shè)計團(tuán)隊由各個不同領(lǐng)域?qū)I(yè)人才構(gòu)成,整個項(xiàng)目從設(shè)計到施工也是由很多不同團(tuán)隊負(fù)責(zé),因此,專業(yè)間配合問題顯得尤為突出。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工組織之間,涉及到結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工技術(shù)之間銜接與配合。配合得好壞直接關(guān)系到整個項(xiàng)目的質(zhì)量,甚至整個設(shè)計理念與風(fēng)格。結(jié)構(gòu)設(shè)計專業(yè)人員不可只專注于設(shè)計,而忽視配合施工工藝技術(shù),否則就會出現(xiàn)很多大的問題。
2)混凝土設(shè)計耐久性:混凝土結(jié)構(gòu)功能有三方面內(nèi)容:適用性、安全性、耐久性,目前,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在適用性與安全性方面研究較深入,設(shè)計方法相對明確,因此,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計在這兩方面做得比較好。結(jié)構(gòu)耐久性方面研究還不是很成熟,在實(shí)際操作中也存在很多問題?;炷两Y(jié)構(gòu)因耐久性不足而失效的現(xiàn)象已經(jīng)屢見不鮮,為正常使用,必需進(jìn)行維護(hù),而這樣所付出維護(hù)費(fèi)用是非常高昂的。影響混凝土結(jié)構(gòu)耐久性因素主要有內(nèi)部與外部兩個方面。再結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)該區(qū)別進(jìn)行考慮。這真對不同結(jié)構(gòu)功能需要,考慮避免降低結(jié)構(gòu)耐久性的影響因素。這樣設(shè)計出來的混凝土結(jié)構(gòu)才是最科學(xué),最合理的。
結(jié)語
混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計本身是個長期、循環(huán)、復(fù)雜兼具深度和廣度的專業(yè)。對于企業(yè)來講講究的是效率和效益,因此,目前混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計問題產(chǎn)生的主要原因在于設(shè)計時間短、設(shè)計任務(wù)大而重?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計質(zhì)量密切關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全,責(zé)任重大。因此,我們必須從根本做起,做好混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計,總結(jié)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)不斷改進(jìn)設(shè)計理念,設(shè)計時充分考慮各種因素影響,這樣來保證整個工程質(zhì)量。以上僅僅是筆者的一些淺薄認(rèn)識,只有不斷地學(xué)習(xí)、對實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷進(jìn)行總結(jié)才能做出較好的作品
參考文獻(xiàn)
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篇2
[關(guān)鍵詞]廣珠城際橋梁設(shè)計極限狀態(tài)法
引言
新建鐵路廣州至珠海(含中山至江門)城際快速軌道交通橋梁具有類似城市軌道交通橋梁的特點(diǎn),且在我國剛剛起步,無相應(yīng)的設(shè)計方法與規(guī)范。我們有必要對國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范和設(shè)計方法進(jìn)行充分的研究分析比較,加強(qiáng)對本線的橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算方法的認(rèn)識,才能有利于推進(jìn)城際快速軌道交通橋梁設(shè)計技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。本文著重根據(jù)各國極限狀態(tài)法的一些規(guī)定,對相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析比較,并與其他計算方法進(jìn)行荷載效應(yīng)的對比。
國內(nèi)自2000年上海明珠線一期建成通車以后,北京、廣州、武漢等城市也相繼進(jìn)行城市軌道交通建設(shè)。目前國內(nèi)尚無城市高架軌道交通橋梁的設(shè)計規(guī)范,結(jié)構(gòu)設(shè)計參照鐵路橋涵設(shè)計規(guī)范按容許應(yīng)力法進(jìn)行計算。
國外的軌道交通在七十年代就得到了發(fā)展,且各國相繼修訂設(shè)計規(guī)范,納入了結(jié)構(gòu)設(shè)計最新的成果,計算方法也從容許應(yīng)力法、破壞階段法發(fā)展到極限狀態(tài)法。國外除了個別規(guī)范外,一般都采用極限狀態(tài)設(shè)計,運(yùn)用荷載分項(xiàng)系數(shù)法作為設(shè)計表達(dá)式。
經(jīng)過對本線橋梁設(shè)計荷載圖式的初步研究認(rèn)為采用0.6UIC較為合適,其實(shí),本線設(shè)計概化的運(yùn)營車輛荷載對簡支梁的跨中換算靜活載效應(yīng)與0.4UIC的作用效應(yīng)相當(dāng),因此,活載相對來說較輕,歐洲聯(lián)盟的設(shè)計方法是完全值得借鑒的;同時本線的橋梁比重占全線95%以上,在對設(shè)計方法進(jìn)行初步分析比較的基礎(chǔ)上,認(rèn)為采用極限狀態(tài)法進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計其經(jīng)濟(jì)效益可觀,從投資方面考慮也有必要對極限狀態(tài)法進(jìn)行論證。
1極限狀態(tài)法技術(shù)參數(shù)比較與分析
極限狀態(tài)法中各規(guī)范技術(shù)參數(shù)差別較大,但分類基本一致,即:荷載、材料與工作條件等,著重從這三個方面技術(shù)參數(shù),綜合分析國內(nèi)外規(guī)范取值,尋求適合本線技術(shù)參數(shù)。國內(nèi)外規(guī)范使用階段極限狀態(tài)工況其技術(shù)參數(shù)取值均為1,承載能力極限狀態(tài)工況下的技術(shù)參數(shù)取值
恒載參數(shù)各種標(biāo)準(zhǔn)的差別很大。同時一個國家不同時期的差別也是很大的(其中帶*者為原有規(guī)范)。但是結(jié)構(gòu)自重在橋建成以后,基本是不變的,誤差可能性較小,因此取1.2作為自重恒載參數(shù)。
各國規(guī)范的活載參數(shù)取值如表3,活載是橋梁設(shè)計中最基本的技術(shù)條件。比較各國規(guī)范當(dāng)中的活載參數(shù),根據(jù)活載在橋梁設(shè)計當(dāng)中所起的主導(dǎo)作用,在不同的組合方式下,分別取1.4、1.2、1.0等不同的值。
按極限狀態(tài)法設(shè)計的橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計,根據(jù)規(guī)定須進(jìn)行兩類極限狀態(tài)計算,以保證結(jié)構(gòu)安全、適用、耐久。由于城際快速軌道交通在國內(nèi)剛剛起步,不可能從可靠度理論分析來制訂各技術(shù)參數(shù)取值,主要參考國內(nèi)外現(xiàn)有設(shè)計規(guī)范,按荷載的離散程度不同制訂相應(yīng)參數(shù)。推薦的技術(shù)參數(shù)取值
2荷載分類與組合
2.1荷載分類
荷載的分類按荷載隨著時間變化性能的不同以及出現(xiàn)機(jī)率的大小,將作用在城際軌道交通橋梁上的荷載分為下列幾類:永久荷載、可變荷載和偶然荷載。
2.2荷載組合
(1)按承載能力極限狀態(tài)組合:
組合Ⅰ:永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種效應(yīng)組合;
組合Ⅱ:永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種與其它可變荷載的一種或幾種效應(yīng)組合;
組合Ⅲ:永久荷載一種或幾種與施工、養(yǎng)護(hù)、維修狀態(tài)荷載的效應(yīng)組合;
組合Ⅴ:永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種,再加上一種偶然荷載的效應(yīng)組合。
(2)按正常使用極限狀態(tài)組合組合Ⅳ:永久荷載的一種或幾種與基本可變荷載的一種或幾種效應(yīng)組合。
3算例
3.1基本資料
在不同的活載形式作用下,計算示例一為一輕軌30m雙線預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁,梁部采用C50混凝土,檢算跨中截面進(jìn)行強(qiáng)度;計算示例二為鋼筋混凝土連續(xù)剛構(gòu),計算跨度為(10.28+2×12.56+10.28)m,梁部采用C50混凝土,墩身采用C35混凝土,檢算其墩頂梁截面與墩頂墩身截面。輕軌活載圖式如圖1,廣珠城際運(yùn)營車輛荷載圖式如圖2,動車組荷載圖式與圖2相同,軸重≤150KN。
3.2計算結(jié)果
計算結(jié)果如表8~表10。從表8可以看出,輕軌與汽—超20活載效應(yīng)相當(dāng),采用按極限狀態(tài)法,在輕軌活載作用下,可節(jié)約鋼材約24%,在廣珠城際快速軌道車輛荷載作用下節(jié)省鋼材14%。表9的計算結(jié)果表明,要滿足規(guī)范要求,截面鋼筋的最小根數(shù),采用容許應(yīng)力法計算需60Φ25Ⅱ級鋼筋,極限狀態(tài)法需53Φ25Ⅱ級鋼筋。表10的計算結(jié)果均滿足規(guī)范要求,截面有足夠的安全儲備。
3.3計算分析及結(jié)論
以上示例,分別對鋼筋混凝土的受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件以及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件進(jìn)行了檢算,包含了橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計的大部分內(nèi)容。經(jīng)過以上計算,可以看出:
(1)對推薦的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行的極限狀態(tài)法與容許應(yīng)力法、破壞內(nèi)力法進(jìn)行了計算比較,結(jié)果表明滿足規(guī)范要求。
(2)采用極限狀態(tài)法比采用容許應(yīng)力法、破壞內(nèi)力法要節(jié)省材料。當(dāng)然,在實(shí)際的工程設(shè)計當(dāng)中,不僅僅是按截面的最大承載能力去進(jìn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計,還要考慮截面砼和鋼索應(yīng)力以及位移等要求。
(3)推薦的技術(shù)參數(shù)雖然是在參照各國結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范或橋梁設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)之上選取,但是荷載與材料的分項(xiàng)安全系數(shù)、工作條件系數(shù)的取值,在安全度方面的保證率比較明確,較之容許應(yīng)力法、破壞內(nèi)力法對內(nèi)力憑經(jīng)驗(yàn)取安全系數(shù)設(shè)計,要科學(xué)、明確。
(4)將結(jié)構(gòu)的受力區(qū)分為兩類極限狀態(tài)來計算,既保證了結(jié)構(gòu)的安全,又保證了它的使用功能和耐久性,概念清楚,計算目標(biāo)明確,兼有按容許應(yīng)力法和按破壞內(nèi)力法設(shè)計的優(yōu)點(diǎn)。
4結(jié)語
廣珠城際快速軌道交通工程橋梁設(shè)計采用采用極限狀態(tài)法的計算方法,通過上面的計算,無論是對廣珠城際快速軌道交通工程運(yùn)營車輛荷載還是對動車組荷載,結(jié)果表明都是可行的。隨著結(jié)構(gòu)設(shè)計理論不斷發(fā)展以及極限狀態(tài)設(shè)計法的日趨成熟,對于高架軌道交通橋跨結(jié)構(gòu)來說,荷載和結(jié)構(gòu)抗力的變異性小,計算模式確定性好,更適合采用極限狀態(tài)的設(shè)計方法。
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篇3
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);安全性;耐久性
鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中主要承受拉力,補(bǔ)償混凝土抗拉強(qiáng)度低、易開裂和易脆斷的缺陷,混凝土主要承受壓力并保護(hù)內(nèi)部鋼筋不銹蝕,混凝土結(jié)構(gòu)的安全性就是結(jié)構(gòu)能夠抵抗外力作用保護(hù)人員和設(shè)備不受損傷的能力。由于混凝土結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量事故頻繁發(fā)生,引起對混凝土結(jié)構(gòu)的安全性問題的重視。文章分析混凝土結(jié)構(gòu)安全性現(xiàn)狀,探索解決的途徑、方法和對策。
1.混凝土結(jié)構(gòu)安全事故原因分析
1.1現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)安全系數(shù)設(shè)置偏低
按照我國現(xiàn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所采用的可靠度設(shè)計方法,結(jié)構(gòu)安全性的可靠度定義為“規(guī)定”荷載作用下的強(qiáng)度保證率,不僅不能反映不同設(shè)計不規(guī)范在荷載標(biāo)準(zhǔn)值上存在的巨大差異,也不能體現(xiàn)結(jié)構(gòu)整體上的差別,設(shè)計規(guī)范中的結(jié)構(gòu)可靠度只是對結(jié)構(gòu)的構(gòu)件而言,構(gòu)件的安全性很大程度取決于荷載的取值,設(shè)計時安全系數(shù)設(shè)置水平與荷載系數(shù)取值有關(guān)。據(jù)有關(guān)資料,我國規(guī)范中的動荷載安全系數(shù)比美、英等國家規(guī)定低14%~21%,比歐洲低7%;靜載安全系數(shù)比美國和英國低17%,比歐洲低13%;在強(qiáng)度安全系數(shù)方面,我國規(guī)范中規(guī)定的混凝土強(qiáng)度安全系數(shù)比歐洲和美國低15%,鋼材強(qiáng)度安全系數(shù)低6%。
1.2人為因素
由于部分設(shè)計安全系數(shù)使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件沒有足夠的承載能力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂或坍塌。出現(xiàn)設(shè)計差錯往往是主要與設(shè)計人員素質(zhì)不高、調(diào)查研究不細(xì)致、基礎(chǔ)資料不全、設(shè)計參數(shù)的選取不合理、計算能力差、缺乏合理的設(shè)計周期,再次勘測設(shè)計的全過程監(jiān)理尚未全面展開及設(shè)計監(jiān)理把關(guān)不亞造成的?;炷两Y(jié)構(gòu)安全事故相當(dāng)一部分是由于施工質(zhì)量差造成的。
在我國現(xiàn)行工程項(xiàng)目建設(shè)招標(biāo)和理體制下,或多或少存在高資質(zhì)中標(biāo)、低能力施工的現(xiàn)象,工程轉(zhuǎn)包、施工材料以次充好、偷工減料,為工程質(zhì)量埋下重大隱患。同時由于施工和管理水平低下,從業(yè)人員素質(zhì)較低,難以及時發(fā)現(xiàn)和消除因人為差錯造成的安全事故。
1.3火災(zāi)和爆炸等突發(fā)事件因素
火災(zāi)和爆炸對混凝土結(jié)構(gòu)的破壞力巨大,易導(dǎo)致災(zāi)難性后果。2001在石家莊發(fā)生的爆炸,造成整棟房屋所有單元連續(xù)倒塌是由于混凝土結(jié)構(gòu)遭火燒后,混凝土和鋼筋抗拉強(qiáng)度降低,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的承載能力降低,特別是爆炸,瞬間巨大沖擊力超過結(jié)構(gòu)的極限承載能力,造成結(jié)構(gòu)破壞。
1.4自然災(zāi)害
地震、滑坡、泥石流、颶風(fēng)、洪水、海嘯等自然災(zāi)害一旦發(fā)生都會造成災(zāi)難性的破壞。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計,全球自然災(zāi)害導(dǎo)致結(jié)構(gòu)倒塌的數(shù)量相當(dāng)驚人,1976年的唐山7.8級地震,80%的建筑物倒塌或遭到毀滅性的破壞。但是要完全避免自然災(zāi)害對結(jié)構(gòu)的破壞是不現(xiàn)實(shí)的也是不可能的,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,提高對災(zāi)害的預(yù)測水平和結(jié)構(gòu)抗災(zāi)能力是完全必要的,并應(yīng)以此作為改進(jìn)結(jié)構(gòu)安全質(zhì)量的重點(diǎn)。
1.5缺乏系統(tǒng)的約束體系
(1)混凝土結(jié)構(gòu)工程建設(shè)和使用在管理上缺乏立法約束,重視項(xiàng)目建設(shè),輕視使用過程中的日常維修、保養(yǎng),忽視保養(yǎng)維修基金設(shè)置,結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)維修缺乏強(qiáng)制性措施,由于保養(yǎng)不及時或長年失修造成結(jié)構(gòu)損傷,最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞;(2)設(shè)計、施工、保養(yǎng)及維修技術(shù)不配套,過于依賴技術(shù)規(guī)范的作用,缺乏指南、工法等較為具體詳盡的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);(3)對規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的修訂不及時,造成混凝土結(jié)構(gòu)安全性降低。
2.改善混凝土結(jié)構(gòu)安全性的方法與途徑
2.1提高混凝土結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)
提高結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)有利于提高結(jié)構(gòu)安全性,合理設(shè)置安全系數(shù)既有利于提高結(jié)構(gòu)整體可靠性,又能適應(yīng)建設(shè)單位承受能力,應(yīng)從客觀實(shí)際出發(fā),選擇安全系數(shù)設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),提高結(jié)構(gòu)抗突發(fā)事件的能力,提高抗震等級,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體牢固性。對重要部位、重點(diǎn)場所,應(yīng)設(shè)置特別安全系數(shù)。設(shè)計荷載等級和結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載能力應(yīng)有必要儲備,并結(jié)合長遠(yuǎn)考慮荷載等級和使用功能的變化。
2.2完善結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
結(jié)構(gòu)耐久性是指結(jié)構(gòu)、構(gòu)件發(fā)揮使用功能的能力。我國現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范和施工規(guī)范主要局限于荷載作用下結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的安全性問題,對于結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在長期使用過程中由于環(huán)境作用導(dǎo)致材料性能劣化的影響,被置于比較次要或從屬地位,對耐久性認(rèn)識不足。而在環(huán)境作用下結(jié)構(gòu)耐久性問題比較復(fù)雜,存在很多不確定性,現(xiàn)階段只能通過預(yù)測、估計的手段來判斷,隨著研究的深入,對混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的預(yù)測已有可能。
2.3加強(qiáng)施工過程中工程質(zhì)量的監(jiān)督
工程質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性能和耐久性能,加強(qiáng)施工過程中工程質(zhì)量的監(jiān)管是有效遏制結(jié)構(gòu)安全事故的重要手段。建設(shè)單位、設(shè)計單位和監(jiān)理單位應(yīng)各司其職,互相配合共同完成施工過程的監(jiān)理,保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
2.4強(qiáng)化使用過程中的安全檢測
應(yīng)建立質(zhì)量保證體系和制度,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件在使用過程中的安全檢測,通過有效的安全檢測,及時發(fā)現(xiàn)問題,采取整改措施,避免事故的發(fā)生,把安全事故的發(fā)生率降低到最小。要結(jié)合結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的使用情況編制安全檢測計劃,配備檢測儀器,安排檢測經(jīng)費(fèi),對一些衙點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件要進(jìn)行強(qiáng)制性檢測。
2.5提高材料的耐久性
提高混凝土結(jié)構(gòu)原材料的耐久性是提高混凝土結(jié)構(gòu)和構(gòu)件使用年限的有效途徑??刂扑嗪痛止橇系氖褂?,推廣引氣混凝土,開發(fā)耐銹蝕鋼筋以及海砂混凝土的控制和利用,積極推廣應(yīng)用耐久性能高的高分子材料,可提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。
篇4
關(guān)鍵詞:建筑工程;混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計;問題
中圖分類號:TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容
1、計算地震作用
規(guī)范中要求規(guī)則結(jié)構(gòu)不計算扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)的時候,平行于地震作用力方向的兩邊要乘以放大系數(shù),一般較短邊乘以1.15的系數(shù),長些的邊乘以 1.05 的系數(shù),扭轉(zhuǎn)剛度小時要按大于或等于 1.3 采用,地震作用計算要考慮扭轉(zhuǎn)耦連產(chǎn)生的影響;質(zhì)量、剛度不對稱分布的結(jié)構(gòu)要計入雙向水平方向的地震作用扭轉(zhuǎn)影響。 2、計算質(zhì)量系數(shù)
一般工程采用不少于 9 的質(zhì)量系數(shù),如果是2層結(jié)構(gòu)采用6個,一般是取3的倍數(shù),每層有3個自由度。計算的時候要檢查質(zhì)量振型參數(shù),要保證不能小于90%,如果不夠的情況,將導(dǎo)致設(shè)計的結(jié)構(gòu)不夠安全。
3、計算最小地震剪重比
規(guī)范強(qiáng)制要求各樓層剪重比不小于規(guī)范給出的標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)不滿足要求時要檢查質(zhì)量系數(shù),有效的質(zhì)量系數(shù)不夠要增加振型數(shù)的計算;有效質(zhì)量系數(shù)能夠滿足時可能結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,要合理分布結(jié)構(gòu)質(zhì)量和剛度。
4、計算結(jié)構(gòu)的位移、周期
周期比要控制在大震下扭轉(zhuǎn)振型不靠前,用樓層豎向最大位移限制層間最大位移,位移比取最大和平均位移比值。
5、計算柱長度
進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)P-Δ效應(yīng)計算時不再需要計算框架柱的計算長度L0, 規(guī)范第6.2.20條第2款表6.2.20-2中框架柱的計算長度L0主要用于計算軸心受壓框架柱穩(wěn)定系數(shù)φ,以及計算偏心受壓構(gòu)件裂縫寬度的偏心距增大系數(shù)時采用。
6、確定柱配筋的方式
單偏壓方式是按規(guī)范公式計算的,雙偏壓則是用數(shù)值積分法,整體計算建議使用單偏壓方式,得出具體結(jié)果時再用雙偏壓復(fù)核。
7、分析框架的結(jié)構(gòu)
注意柱長度的計算系數(shù);建議柱采用單偏壓配筋;大截面的柱可以設(shè)與梁重疊處為剛域。
二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題
1、 結(jié)構(gòu)計算方面的問題
在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,結(jié)構(gòu)計算與分析的重要性是不容忽視的,特別是提高內(nèi)力分析的準(zhǔn)確性,對于設(shè)計質(zhì)量的優(yōu)劣有著重要的影響。在國內(nèi)現(xiàn)階段的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,結(jié)構(gòu)計算方面的問題主要表現(xiàn)在專業(yè)軟件的選擇與應(yīng)用,目前國內(nèi)外建筑市場中提供的專業(yè)計算軟件較多,由于各種計算軟件采取的計算模型與方式不同,其計算結(jié)果會有所差異。雖然各種專業(yè)軟件的結(jié)構(gòu)計算結(jié)果差別較小,但是對于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范卻有著很大的影響。國內(nèi)在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,常用的結(jié)構(gòu)計算軟件主要有:TBSA、SATWE、SAP、TAT、ETABS等,如果設(shè)計人員在選用時只是關(guān)注設(shè)計模型的特點(diǎn),而忽略了結(jié)構(gòu)類型,必然會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)計算中出現(xiàn)紕漏。另外,在混凝土結(jié)構(gòu)計算軟件的實(shí)際應(yīng)用中,設(shè)計人員的操作能力和水平也是很重要的,前期的數(shù)據(jù)采集、整理、錄入與分析中存在的問題較為常見,在應(yīng)用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算時,其結(jié)果的準(zhǔn)確性、真實(shí)性也自然難以保證了。
2、地基與基礎(chǔ)設(shè)計方面的問題
對于基礎(chǔ)設(shè)計來說,基礎(chǔ)設(shè)計必須按照勘察—設(shè)計—施工的流程來進(jìn)行,要堅決杜絕出現(xiàn)缺少地質(zhì)勘察報告而進(jìn)行設(shè)計的情況出現(xiàn)。而如果出現(xiàn)地質(zhì)勘查不夠全面,或者內(nèi)容模糊的情況時,設(shè)計單位必須告知建設(shè)單位并要求勘察單位重新勘察或者進(jìn)行補(bǔ)勘。在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,地基與基礎(chǔ)設(shè)計是其重要項(xiàng)目之一,也是決定主體結(jié)構(gòu)安全性、穩(wěn)定性、抗震性的關(guān)鍵因素。在混凝土結(jié)構(gòu)建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計中,由于柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、地下室底板會受到建筑上部整體重力的沉降作用,產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力,如果地基與基礎(chǔ)設(shè)計中不能進(jìn)行準(zhǔn)確的計算,并且采取有效的加固處理措施,將導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)建筑出現(xiàn)局部不均勻沉降、變形的問題。在混凝土結(jié)構(gòu)建筑的地基與基礎(chǔ)設(shè)計中,設(shè)計人員必須考慮到在共同受力的情況下,有可能產(chǎn)生的附加應(yīng)力,特別是底板負(fù)載能力必須滿足要求,否則建筑的穩(wěn)定性會受到較大的威脅。
3、下臥層驗(yàn)算中問題
在計算下臥層頂?shù)鼗休d力時,只能進(jìn)行深度修正,修正系數(shù)應(yīng)根據(jù)土層來決定。當(dāng)擴(kuò)散角所取數(shù)值滿足有關(guān)規(guī)范中規(guī)定時,可直接采用;當(dāng)不滿足時可根據(jù)規(guī)范附錄中,平均應(yīng)力系數(shù)來進(jìn)行計算。對復(fù)合地基來說.選取承載力較高土層來當(dāng)持力層,而當(dāng)軟弱下臥層時,必須對承載力進(jìn)行驗(yàn)算;如果是軟弱下臥層控制承載力,那么說明持力層需要進(jìn)行調(diào)整。
4、上部混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中存在問題
4.1框架柱
在設(shè)計計算時,切勿忽視角柱,必須要對角柱自行定義。如出現(xiàn)未進(jìn)行定義,而實(shí)際配筋率又滿足計算結(jié)果,那么在實(shí)際施工中就會出現(xiàn)配筋率無法滿足最小配筋率問題。作為短柱來說,在一級抗震設(shè)計時,沿著短柱全高箍筋間距應(yīng)小于縱筋直徑6倍??蚣苤绦蚩梢赃M(jìn)行自行判定。這種框架柱不可以進(jìn)行直接替換,不同強(qiáng)度箍筋應(yīng)滿足不同結(jié)果。對超短柱來說,在整個結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)盡量避免,如避免不了,就采用性能較好箍筋、采取控制軸比、在整個框架柱中添加芯柱等方法。
4.2框架梁
框架梁在計算是容易出現(xiàn)實(shí)際配筋大于計算結(jié)果情況,主要原因有:繪圖時只標(biāo)注支座一側(cè)配筋;當(dāng)配筋率大于2%時,箍筋并沒有隨著支座處配筋增加而增大;跨中配筋與支座配筋比例超出正常范圍。同時還應(yīng)注意各抗震等級下,縱筋直徑的要求以及穿過中柱及剪力墻的縱筋直徑。
4.3連梁
在地震作用下,為保證剪力墻不發(fā)生剪切破壞,即墻肢與連梁滿足“強(qiáng)剪弱彎”的原則降低連梁彎矩設(shè)計值,使部分連梁先于墻肢出現(xiàn)彎曲屈服,降低連梁屈服彎矩的同時也降低了連梁的剪壓比,可改善連梁的延性性能。一般控制連梁折減系數(shù)在0.5~1之間,抗震設(shè)防烈度越高,延性要求越高,設(shè)防水準(zhǔn)要求越高,就可以折減多一些。這樣才能夠保證連粱在正常使用下不現(xiàn)開裂、屈服等問題。當(dāng)連梁跨高比不大于2.5時,要注意不要把墻體水平分布筋當(dāng)做連梁腰筋來計算,否則會出現(xiàn)連梁的腰筋配筋率不滿足標(biāo)準(zhǔn)情況。 4.4框支剪力墻
在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)該重點(diǎn)考慮轉(zhuǎn)換層,因?yàn)檗D(zhuǎn)換層是整個框支剪力墻中比較薄弱樓層結(jié)構(gòu),在相關(guān)計算時,應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)定將其地震剪力乘以增大系數(shù)來計算相關(guān)參數(shù)??蛑е?、框支梁的縱筋各項(xiàng)系數(shù)都應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)定的要求。
四、強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計有效對策
1、要加強(qiáng)效應(yīng)計算,在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中,利用結(jié)構(gòu)力學(xué)知識,結(jié)合設(shè)計規(guī)范的要求,提高結(jié)構(gòu)可靠度,同時,還要保證設(shè)計統(tǒng)一性,以此來提高結(jié)構(gòu)的抗震效果,避免結(jié)構(gòu)剪力變形。
2、強(qiáng)化截面設(shè)計,在實(shí)際工作中,根據(jù)各個控制截面的面積,合理控制基本構(gòu)件的抗力,并且要處理好截面面積與抗力的關(guān)系,設(shè)計人員可以根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,提高截面設(shè)計的合理性。
3、重視構(gòu)造設(shè)計,設(shè)計人員要采取有效的構(gòu)造設(shè)計措施,強(qiáng)化混凝土結(jié)構(gòu)的承載力,既要滿足建筑的功能需求,也要滿足抗震要求,并且在設(shè)計圖上詳細(xì)標(biāo)明。
結(jié)束語
總之,在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,必須采取有效的控制措施,其設(shè)計質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)之間關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全,如果出現(xiàn)重大安全事故,能造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計涉及到的項(xiàng)目與內(nèi)容較多,設(shè)計人員必須綜合考慮各方面的影響因素,不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)與能力,熟悉各種專業(yè)軟件的使用要求與技巧,從而有效提升混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計關(guān)注的效率與質(zhì)量,保障工程項(xiàng)目施工的順利開展與進(jìn)行。
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篇5
關(guān)鍵詞: 結(jié)構(gòu)設(shè)計; 安全度; 構(gòu)件承載力; 荷載設(shè)計值; 荷載標(biāo)準(zhǔn)值;
Abstract: the safety degree as a central part of building structure, not only in relation to the building structure of the whole security while the overall construction of the relationship between investment and development, so the structure design is of great importance in the role. This paper first analyzes the impact of structure design the safety degree of relevant factors and the present situation of our country present stage structure design, and then puts forward some reasonable choice structure design of the safety degree method, and finally discusses how to improve the safety of the structure design of the new concept.
Keywords: structure design; The safety degree; Component bearing capacity; Load the design value; Standard load
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
前言
從事建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本目的, 是在一定的經(jīng)濟(jì)條件下, 賦予結(jié)構(gòu)以適當(dāng)?shù)陌踩? 使結(jié)構(gòu)在預(yù)定的使用期限內(nèi), 能滿足所預(yù)期的各種功能要求, 一般來說, 建筑結(jié)構(gòu)必須滿足的功能要求是:( 1) 能承受在正常施工和使用時可能出現(xiàn)的各種作用, 且在偶發(fā)事件中, 仍能保持必須的整體穩(wěn)定性, 即建筑結(jié)構(gòu)需具有的安全性;( 2) 在正常使用時具有良好的工作性能, 即建筑結(jié)構(gòu)需具有的適用性;( 3) 在正常維護(hù)下具有足夠的耐久性。上述安全性、適用性和耐久性, 是建筑結(jié)構(gòu)可靠( 或安全) 與否的標(biāo)志, 總稱為結(jié)構(gòu)的可靠性, 對這些性能的度量, 即結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時間內(nèi), 在規(guī)定的條件下, 完成預(yù)定功能的概率, 稱為結(jié)構(gòu)的可靠度( 或稱安全度) 。
一、我國結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的現(xiàn)狀
自 20 世紀(jì) 50 年代以來, 我國建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法, 經(jīng)歷了容許應(yīng)力設(shè)計法、破損階段設(shè)計法、極限狀態(tài)設(shè)計法和概率極限狀態(tài)設(shè)計法的重大變化。但在結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度上一直沒有大的變化, 與國際通用設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相比始終處于低水平的安全度。在結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中, 安全度主要表現(xiàn)為安全系數(shù)( 容許應(yīng)力法、破損階段法) 、分項(xiàng)系數(shù)( 極限狀態(tài)法) 和可靠指標(biāo)( 概率極限狀態(tài)法) 同時還與其它許多因素有關(guān), 如結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)定、荷載標(biāo)準(zhǔn)值與材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值、構(gòu)件承載力計算公式及結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析的精度等。以混凝土結(jié)構(gòu)為例, 比較一下我國《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》( GBJ10- 89) 與國外規(guī)范在設(shè)計安全度上的差別, 就可看出其安全度偏低。例如: 在構(gòu)造規(guī)定上, 我國規(guī)范規(guī)定柱子壓筋的最小配筋率為 0.4% ,比前蘇聯(lián) 1949 年的規(guī)范 0.5% 還要少, 從總體上看,我國規(guī)范中梁的拉筋和柱壓筋的最小配筋率比國外約低 50%以上。國外對梁的壓筋大都有最小配筋率要求, 而我國無此規(guī)定。其它諸如箍筋最小配筋率、箍筋間距、配筋最小直徑、混凝土保護(hù)層厚度等構(gòu)造要求也普遍比國外標(biāo)準(zhǔn)所要求的低。在荷載取值上, 與國外相比, 恒載的標(biāo)準(zhǔn)值相差不大, 而活載就有很大差異。國外對混凝土現(xiàn)場強(qiáng)度檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)比我國嚴(yán)格, 所以材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的實(shí)際保證率我國依然偏低, 而我國設(shè)計規(guī)范規(guī)定的材料分項(xiàng)系數(shù)又比國外低, 因而同樣的材料, 我國規(guī)定的材料設(shè)計值偏高, 造成結(jié)構(gòu)安全度偏低。另外, 在構(gòu)件承載力計算公式的精確度上, 也有一些值得探討的問題, 例如在“規(guī)范(GBJ10- 89)” 中, 整截面強(qiáng)度計算上采用了 fcm=1.1fc的規(guī)定, 使得偏心距處于大小偏壓界限附近的壓彎構(gòu)件偏于不安全; 配筋率較大并接近界限配筋率的受彎構(gòu)件偏于不安全。當(dāng)采用高強(qiáng)度混凝土或高強(qiáng)度鋼筋時問題尤為嚴(yán)重。對于斜截面抗剪強(qiáng)度承載力計算公式, 在一些情況下安全度不足是眾所周知的, 與英美等國的規(guī)范比較, 我國規(guī)范給出的抗剪承載計算值竟高出一倍以上??赡艹藳_切承載力以外, 我國規(guī)范各種承載力計算公式的安全裕度都比國外差。綜上所述, 我國建筑結(jié)構(gòu)安全度的現(xiàn)狀是: 設(shè)計規(guī)范取用的荷載值比國外低, 材料強(qiáng)度的取值比國外高, 所用結(jié)構(gòu)承載力計算公式的安全裕度比國外低, 甚至在個別情況下偏于不安全, 對結(jié)構(gòu)的構(gòu)造規(guī)定又遠(yuǎn)比國外要求低。也就是說, 在設(shè)計結(jié)構(gòu)安全度的各個環(huán)節(jié)中, 幾乎沒有一個環(huán)節(jié)比國外更偏于安全的。
二、選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的有關(guān)因素
結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的高低, 是國家經(jīng)濟(jì)和資源狀況、社會財富積累程度以及設(shè)計施工技術(shù)水平與材料質(zhì)量水準(zhǔn)的綜合反映。具體來說, 選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度要處理好與工程直接造價、維修費(fèi)用以及投資風(fēng)險( 包括生命及財產(chǎn)損失) 之間的關(guān)系。顯然,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度時, 結(jié)構(gòu)的直接造價將有所提高, 而維修費(fèi)用將減少, 投資風(fēng)險亦將減少; 如果降低工程造價, 則維修費(fèi)用和投資風(fēng)險都將提高。所以, 確定建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度, 實(shí)際上是在結(jié)構(gòu)造價( 包括維修費(fèi)用在內(nèi)) 與結(jié)構(gòu)風(fēng)險之間權(quán)衡得失,尋求較優(yōu)的選擇。那種單純以建造時的材料消費(fèi)用量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來評價結(jié)構(gòu)安全度的觀點(diǎn), 將導(dǎo)致片面的結(jié)論, 實(shí)際上, 結(jié)構(gòu)設(shè)計安全度的選擇, 不僅涉及生命財產(chǎn)的損失, 有時還會產(chǎn)生嚴(yán)重的社會影響,對某些結(jié)構(gòu), 還將可能產(chǎn)生嚴(yán)重的政治后果; 而且還涉及到國家的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。
篇6
關(guān)鍵詞:建筑結(jié)構(gòu) 裂縫產(chǎn)生 防治措施
前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高,建筑工程質(zhì)量將會直接影響人民生命財產(chǎn)安全,目前關(guān)于建筑的質(zhì)量問題受到很多的投訴,其中建筑結(jié)構(gòu)裂縫占據(jù)90%以上,建筑結(jié)構(gòu)裂縫不僅僅影響建筑物的美觀,同時還會逐漸破壞建筑物的整體性以及耐久性。因此,加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)裂縫的防治顯得尤為重要。
一、導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題出現(xiàn)的具體原因
混凝土主要是由水泥、砂石骨料、適量的水進(jìn)行攪拌所形成的人工石材,目前混凝土是我國建筑領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的建筑材料,它構(gòu)成了建筑物的主體結(jié)構(gòu),混凝土的質(zhì)量直接影響著建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。受混凝土內(nèi)部材料質(zhì)量、水化反應(yīng)、攪拌與養(yǎng)護(hù)等多個環(huán)節(jié)的影響,極容易導(dǎo)致混凝土質(zhì)量與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)偏差,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫, 為此下文針對導(dǎo)致混凝土裂縫的具體原因進(jìn)行闡述。
1、材料質(zhì)量不過關(guān)
混凝土的質(zhì)量對建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有直接影響?;炷劣伤⑺?、石子、砂石及外加劑等原材料共同構(gòu)成,因而這些原材料質(zhì)量的好壞是建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的影響因素。如當(dāng)砂石的含泥量超過了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定時,就會嚴(yán)重影響混凝土的耐久性,不但會使混凝土的抗?jié)B性及強(qiáng)度被降低,還會促使建筑結(jié)構(gòu)因混凝土的不均勻干燥而產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫。
2、混凝土的沉降與收縮所引起的建筑結(jié)構(gòu)裂縫
因混凝土收縮所引起的建筑結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫大多發(fā)生在混凝土塑性狀態(tài)下,在混凝土凝結(jié)過程中在外部環(huán)境與混凝土內(nèi)部材料水化反應(yīng)共同作用下, 導(dǎo)致混凝土表面失水,混凝土中含水率缺乏,將嚴(yán)重影響混凝土的和易性,造成混凝土塌落度過大,導(dǎo)致混凝土建筑結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫。因混凝土收縮所導(dǎo)致的建筑結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫多發(fā)生在混凝土澆筑過程中, 此時施工過程中往往忽視對混凝土澆筑結(jié)構(gòu)的覆蓋養(yǎng)護(hù),在外部環(huán)境的作用下, 混凝土中的水分會被蒸發(fā)掉,此時因混凝土水灰配合比發(fā)生改變,與具體施工標(biāo)準(zhǔn)不符, 此時則會導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)龜裂。
3、混凝土內(nèi)外應(yīng)力不同,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫
內(nèi)外應(yīng)力不同主要是因混凝土澆筑過程中,混凝土內(nèi)部水化反應(yīng)比較劇烈, 同時會產(chǎn)生大量的熱能,熱能在混凝土內(nèi)部不會在短時間內(nèi)散去,而混凝土外部在蒸發(fā)散熱的作用下,混凝土表層散熱要比內(nèi)部散熱快得多, 此時便會導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度存在較大的差異,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土內(nèi)外應(yīng)力的不同,致使建筑結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫。
4、建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程施工的參照依據(jù),建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理與否對建筑工程質(zhì)量產(chǎn)生最直接的影響, 可以說合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑工程施工質(zhì)量的重要保障。當(dāng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中房梁的跨度過大、建筑樓板設(shè)計過薄、配筋分布位置不合理、附加吊筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當(dāng)?shù)仍O(shè)計缺陷,都會導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
二、防治建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要措施
1、防治建筑結(jié)構(gòu)溫度裂縫的措施
為了降低混凝土中水泥的用量,可以通過骨料級配的改善、摻和混合料、添加外加劑等方式,并且適當(dāng)?shù)靥砑铀槭鋮s或者是在水中添加冰塊,也有利于降低混凝土溫度,保持混凝土表面溫度和內(nèi)部溫度基本一致,也可以避免因?yàn)閮?nèi)外溫差過大出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。
2、針對混凝土沉降及收縮的防治措施
沉降現(xiàn)象的發(fā)生跟混凝土的質(zhì)量有直接聯(lián)系,所以要想有效防止出現(xiàn)沉降裂縫,就務(wù)必將運(yùn)輸混凝土的時間最大限度地縮短,確?;炷羶?nèi)部的水分保持適量,同時確保振搗混凝土的頻率均勻,防止因出現(xiàn)混凝土離析分層現(xiàn)象而產(chǎn)生裂縫。與此同時,相關(guān)施工人員要做好對澆筑混凝土的養(yǎng)護(hù)工作,夜間及時覆蓋混凝土澆筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件,有效控制其內(nèi)部水分的蒸發(fā)速度,防止產(chǎn)生收縮裂縫。
3、控制好建筑混凝土結(jié)構(gòu)開裂質(zhì)量
(1) 選用合格的材料及配料
在選用水泥時,應(yīng)選擇水熱化較低的,嚴(yán)禁在施工中使用不合格的水泥;采用質(zhì)地堅硬、表面粗糙的石料制作粗骨料,其空隙率較小,不會發(fā)生堿性反應(yīng),且石料理的有害物質(zhì)含量不能超過相關(guān)規(guī)定;采用空隙較小、顆粒較粗、含泥量較低的中型砂石制作細(xì)骨料;要適當(dāng)使用外加劑,如減水劑等,以有效改善混凝土的工作性能,積極降低用水量,盡量減小配料收縮;在混凝土的配置過程中要準(zhǔn)確計算計量,嚴(yán)格控制好水泥跟水灰之間的比例,當(dāng)混凝土出現(xiàn)離析時一定要重新攪拌均勻才能夠進(jìn)行澆筑等。通過這一列的防治措施將有效降低甚至消除因材料因素產(chǎn)生的裂縫。
(2)優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計
建筑結(jié)構(gòu)不均勻沉降的減少不僅跟混凝土的質(zhì)量有關(guān)系,還可以采取調(diào)整基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)深度的措施減少不均勻沉降。這就需要建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計人員做好設(shè)計工作,促使結(jié)構(gòu)設(shè)計得到進(jìn)一步優(yōu)化。同時,也可以積極跟其他建筑結(jié)構(gòu)裂縫合并使用,以科學(xué)調(diào)整結(jié)構(gòu)各部分的承重受力情況,促使荷載得到均勻分布,盡量避免結(jié)構(gòu)受力過于集中而出現(xiàn)裂縫。
(3)有效控制施工質(zhì)量
鋼筋混凝土的模板構(gòu)造要科學(xué)合理,防止各個模板桿件之間發(fā)生變形而造成混凝土裂縫的產(chǎn)生;模板及支架要具備足夠強(qiáng)的剛度,防止因施工荷載的壓力作用造成模板變形過重產(chǎn)生裂縫;相關(guān)施工人員的拆模時機(jī)應(yīng)控制好,不能拆得過早,要確保早齡期混凝土不會出現(xiàn)損壞及開裂等現(xiàn)象,當(dāng)然,拆模時間也不能太晚,不能錯過混凝土水熱化的峰值,也就是不能錯過混凝土的最佳養(yǎng)護(hù)接入時機(jī)。在澆筑混凝土?xí)r,應(yīng)確保振搗適度且均勻,防止離析現(xiàn)象發(fā)生;加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)早期混凝土,并科學(xué)延長養(yǎng)護(hù)的時間,在溫度低、氣溫高、風(fēng)速大等環(huán)境下更要及時噴水,或采用覆蓋保濕膜等措施防治建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
結(jié)束語
總之,建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題是建筑工程施工與使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一種問題,而且很難進(jìn)行有效根治,為此要想解決這一問題,必須堅持預(yù)防為主,防治結(jié)合的基本原則。針對導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的各種問題進(jìn)行分析與研究,加強(qiáng)設(shè)計階段對建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題的防御,同時施工過程中還要充分保障混凝土性質(zhì)符合建筑施工標(biāo)準(zhǔn), 此外還須對建筑施工工序進(jìn)行有效控制。在建筑物使用過程中針對建筑結(jié)構(gòu)裂縫問題要及時采取有效措施加以預(yù)防,避免問題愈演愈烈,影響建筑物的正常使用。
參考文獻(xiàn)
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篇7
【關(guān)鍵詞】土木工程 設(shè)計 安全性 經(jīng)濟(jì)性
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計與安全性的關(guān)系
土木工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計目標(biāo)是要保證建筑主體可滿足建筑使用功能并符合安全性需求。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建筑的經(jīng)濟(jì)性也在土木工程中占據(jù)了主要地位。因此,平衡二者進(jìn)行設(shè)計是在市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展 中對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的必然要求。
實(shí)踐可知,沒有經(jīng)濟(jì)性約束的設(shè)計會造成設(shè)計結(jié)果與投資限制的差距增加。如混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計中為了確保結(jié)構(gòu)安全 可靠按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計和計算,從設(shè)計和施工中發(fā)現(xiàn),提高結(jié)構(gòu)安全性會增加投入成本,即安全性與經(jīng)濟(jì)性是相互 矛盾的兩個主體。現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中,主要是通過提高材料質(zhì)量增加安全性能,而非依靠材料數(shù)量的增加來提高安全性能。在此種要求下,綜合經(jīng)濟(jì)性要求,設(shè)計者應(yīng)對材料的性價比進(jìn)行考量??剂拷?jīng)濟(jì)性的重要指標(biāo)是建筑的強(qiáng)度與成本的比較。在此種要求下,經(jīng)濟(jì)性與安全性成為了平衡結(jié)構(gòu)的重要依據(jù),在實(shí)際的操作中應(yīng)當(dāng)進(jìn)行協(xié)調(diào)。如在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計中,衡量鋼筋的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo),利用具體價格與強(qiáng)度比來體現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性和安全性。在設(shè)計中可采用高強(qiáng)、低密度的配筋或采用低強(qiáng)度、高密度的配筋形式,以此調(diào)整經(jīng)濟(jì)性與安全性之間的關(guān)系,綜合考慮建筑使用功能從而選擇較為合理的結(jié)構(gòu)形式,以此獲得較好的性價比。
二、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的特征與現(xiàn)狀分析
隨著人們需求的不斷提高,更希望在建筑中突顯一些自己想融入的元素,這就促使著建筑行業(yè)要利用土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計來完成個性化產(chǎn)品的生產(chǎn)?,F(xiàn)在社會上已經(jīng)出現(xiàn)一些形狀獨(dú)特、規(guī)模龐大的建筑物,有些甚至成為了當(dāng)?shù)氐牡貥?biāo)建筑、旅游景區(qū)等,這無疑顯示了土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計在當(dāng)今社會所占的地位之重。雖然如此,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計也要不斷地根據(jù)自身的情況和社會的需求,對自身進(jìn)行修改與完善,從而更好地適應(yīng)日新月異的社會發(fā)展,更能滿足當(dāng)代人的生理與心理的需求。
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是一種特殊的藝術(shù)設(shè)計,它主要是針對建筑物的具體情況而制定的設(shè)計方案,這是與其他設(shè)計的不同之處,主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):
(1)土木工程在安全性方面也表現(xiàn)得與其他設(shè)計不同。土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是一個大型的工程,它是需要有優(yōu)質(zhì)的材料、牢固的建筑物來維持的。所以,當(dāng)建筑物的部分結(jié)構(gòu)發(fā)生受損時,建筑物不會立即倒塌而導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。而且,當(dāng)今的土木工程已經(jīng)運(yùn)用到了預(yù)防災(zāi)害的層面上,不只是針對自然災(zāi)害而且還包括人為造成的大災(zāi)害。例如:以前發(fā)生地震時,群眾們沒有很好的庇護(hù)場所,而現(xiàn)在的建筑物有建立一些緊急避難的場所來提供給群眾。而且,隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,人們開始利用新的理論知識和技術(shù)來設(shè)計工程,比如:人們利用統(tǒng)計學(xué)中的觀點(diǎn),研究可導(dǎo)致建筑物受損的各種原因,并把原因進(jìn)行分類,把原因發(fā)生的概率與發(fā)生的規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計與分析,為提高土木工程的安全性提供一些可參考的數(shù)據(jù)分析。
(2)土木工程所用到的材料較為普遍,所以有價格上的優(yōu)勢。相對于一些要采用高科技材料的行業(yè),土木工程所用到的鋼筋、沙石等材料都是很容易獲得的,而且因?yàn)檫@些材料的市場較大,所以材料的價格就較為便宜。而且,高科技技術(shù)的材料雖然有它自身的優(yōu)勢,比如:重量輕、環(huán)保等,但是這些材料剛引入到這個競爭力很強(qiáng)的市場,沒有固定的顧客群,所以能應(yīng)用的范圍并不大。這兩點(diǎn)就突出了土木工程在經(jīng)濟(jì)方面領(lǐng)先于其他高科技材料的設(shè)計。
三、提高安全性與經(jīng)濟(jì)性的現(xiàn)實(shí)措施
(1)國家制定嚴(yán)格的土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范和社會廣泛參與。要想改善我國土木工程結(jié)構(gòu)的安全性和經(jīng)濟(jì)性,國家必須給予一定的支持。除了在財力、人力、物力方面,還需要法律法規(guī)方面的規(guī)定,制定相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范,并要求相關(guān)研究單位即部門進(jìn)行深入研究,例如,對強(qiáng)化混凝土工程的耐久性方面,以及其與現(xiàn)代科技的結(jié)合等。通過這種方面監(jiān)督建筑企業(yè)設(shè)計施工,確保建筑企業(yè)按標(biāo)準(zhǔn)施工設(shè)計,提高建筑工程的安全性。同時,土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計還應(yīng)集思廣益,參考各方面的意見和建議,使得設(shè)計更加科學(xué)、全面。
(2)企業(yè)內(nèi)部建立土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計安全性與經(jīng)濟(jì)性管理體系。在進(jìn)行土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計時,管理者在設(shè)計單位的選擇上,要堅持擇優(yōu)的原則,具有雄厚實(shí)力、高等資質(zhì)的單位,以先進(jìn)的設(shè)計方法、設(shè)計理論為指導(dǎo),以高素質(zhì)的設(shè)計人員為支撐,共同為工程設(shè)計的安全性而努力。與此同時,管理者應(yīng)對招投標(biāo)中的方案進(jìn)行比對,不但要保證招標(biāo)單位的安全性系數(shù),還要兼顧其經(jīng)濟(jì)性方面的實(shí)力,雙標(biāo)準(zhǔn)選擇。這樣不僅可以獲最安全的設(shè)計方案,還能夠最大限度的節(jié)約成本。因此,建筑企業(yè)必須實(shí)行安全性與經(jīng)濟(jì)性雙管齊下的管理模式,提高企業(yè)的綜合實(shí)力。
(3)實(shí)行土木結(jié)構(gòu)工程的檢測與維護(hù)。建筑的安全性與經(jīng)濟(jì)性與使用階段的檢測、維護(hù)和修理是密不可分的,尤其是一些露天和惡劣環(huán)境狀態(tài)下的基礎(chǔ)設(shè)施工程。因此,在工程建成后的使用過程中,進(jìn)行定期檢測和維護(hù)是十分必要的。雖然我國有結(jié)構(gòu)工程的設(shè)計規(guī)范與施工規(guī)范,但是缺乏如何使用的相關(guān)規(guī)范。對于一些安全事故,如有定期的檢測是可以避免的。從法律角度來控制工程的檢測與維護(hù),針對不同工程制定不同的檢測與維護(hù)制度,還可借鑒我國先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),提高我國土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全性與經(jīng)濟(jì)性。
土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計是建筑安全性和經(jīng)濟(jì)性的根本保證,在進(jìn)行建筑工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,堅持安全第一的原則,以安全促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展,保證建筑設(shè)計和施工的經(jīng)濟(jì)性,以建筑物的安全性為基礎(chǔ)前提,節(jié)省成本,減輕企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),將二者有效結(jié)合起來。利用科學(xué)的管理和設(shè)計方式才能使得安全性和經(jīng)濟(jì)型的和諧統(tǒng)一。同時也應(yīng)提高設(shè)計人員的專業(yè)知識和能力,遵守安全設(shè)計規(guī)范,提高其鑒別質(zhì)量安全的能力,積累豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),以確保每一個建筑設(shè)計結(jié)構(gòu)的安全,切實(shí)保障人民生活質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
【參考文獻(xiàn)】
篇8
【關(guān)鍵詞】混凝體建筑設(shè)計經(jīng)濟(jì)
在我國建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)差距過大,設(shè)計和實(shí)施過程中人為的錯誤,耐久性設(shè)計方法存在問題,設(shè)計方法中安全檢測出現(xiàn)問題。針對這些問題提出以下措施,提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)安全系數(shù),加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性,加強(qiáng)設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管,提高設(shè)計方法中的安全檢測,相信通過我們的努力,會使問題變成優(yōu)勢,提高混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的實(shí)施和應(yīng)用。
一、建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法存在的問題
1. 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)存在著差距過大的問題
在建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的偏差,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不明確并且偏差過大。在建筑設(shè)計中沒有制定相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。同時又存在著安全系數(shù)的問題。根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要求,結(jié)構(gòu)安全可靠度是“規(guī)定”荷載作用下的強(qiáng)度保證率。設(shè)計規(guī)范結(jié)構(gòu)可靠度只是對結(jié)構(gòu)構(gòu)件來說的,其安全性主要取決與荷載取值,安全系數(shù)設(shè)置與荷載系數(shù)取值之間存在著較大的關(guān)系。據(jù)調(diào)查資料顯示,國內(nèi)規(guī)范動荷載安全系數(shù)要比美國、英國低 14%~21%,比歐洲低 7%;強(qiáng)度安全系數(shù)比歐美國家低大約 15%,鋼材強(qiáng)度安全系數(shù)低 6%。比如,根據(jù)國內(nèi)規(guī)范設(shè)計的柱子若動、靜載之比為 1:2,因荷載、材料影響承載力較英美國家規(guī)范設(shè)計承載力大約低 35%,而較歐洲國家也低 28%。由此可見,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù)存在著差距過大的問題,需要解決。
2. 設(shè)計和實(shí)施過程中人為的錯誤
在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中存在了人為的錯誤。由于設(shè)計人存在的設(shè)計偏差和錯誤,導(dǎo)致設(shè)計方法存在了問題。很多設(shè)計者計算不夠準(zhǔn)確,設(shè)計過于粗糙并且缺乏設(shè)計的經(jīng)驗(yàn),導(dǎo)致設(shè)計出現(xiàn)了人為的錯誤。很多企業(yè)在對相關(guān)設(shè)計招取設(shè)計人員中沒有針對不同的設(shè)計者完成其擅長領(lǐng)域的工作。每一個設(shè)計師都有擅長的領(lǐng)域,要根據(jù)具體的工作去完成,對設(shè)計師的擅長方向要進(jìn)行了解。同時很多企業(yè)沒有進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計管理,要在不同程度上加以輔導(dǎo)和監(jiān)督,防止出現(xiàn)人為錯誤。很多設(shè)計師沒有認(rèn)真的工作態(tài)度,并且技術(shù)不過關(guān),這使工作方法出現(xiàn)了問題,缺乏職業(yè)道德也使工作方法出現(xiàn)了問題,這些人為的問題為結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來詬病。
3. 耐久性上設(shè)計方法存在問題
很多設(shè)計出現(xiàn)耐久性不高的現(xiàn)象。一項(xiàng)工程的耐久性是工程的關(guān)鍵。把耐久性做好體現(xiàn)了設(shè)計者的設(shè)計水平和完美地設(shè)計觀念。它要求設(shè)計過程的高超技術(shù)和實(shí)施的完美結(jié)合。很多設(shè)計者在很多惡劣的條件下不能設(shè)計符合惡劣條件的設(shè)計成果,設(shè)計的成果適應(yīng)不了惡劣的環(huán)境,這樣問題的存在讓設(shè)計失去了所謂的意義,沒有很好地為工程服務(wù),出現(xiàn)豆腐渣工程,是設(shè)計的敗筆。對于耐久性設(shè)計方法而言,國內(nèi)外存在著一定的區(qū)別。比如,我國和美國設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中,水泥品種分類方法、類別存在著差異性,組分含量也有很大的區(qū)別。就耐久性而言,美國規(guī)范 ACI 318-05 比國內(nèi)規(guī)范 GB50010-2010更為詳盡;美國規(guī)范雖然將耐久性單列出來,但卻沒有明確對混凝土結(jié)構(gòu)所處的周圍環(huán)境類別細(xì)分,只規(guī)定了不同環(huán)境下的混凝土材料應(yīng)用;耐久性設(shè)計過程中,根據(jù)周圍環(huán)境的類別確定實(shí)施方法,根據(jù)等級確定各指標(biāo)控制度;而我國環(huán)境類別劃分相對比較籠統(tǒng)一些。
4. 設(shè)計方法的安全檢測不夠
在混凝土設(shè)計方法中缺乏相應(yīng)的安全檢測。在設(shè)計中各步驟的安全是設(shè)計進(jìn)行的關(guān)鍵。在每個步驟都完成后要跟進(jìn)安全檢測,但在設(shè)計方法中很多設(shè)計師缺乏對設(shè)計的安全檢測。相關(guān)的政府也對其不夠重視,出現(xiàn)了質(zhì)量問題,為建筑帶來了問題。很多設(shè)計者沒有對設(shè)計儀器進(jìn)行購置,設(shè)計儀器出現(xiàn)了不合格的現(xiàn)象,在根源上得不到重視讓設(shè)計方法出現(xiàn)了問題。政府沒有進(jìn)行設(shè)計的安全監(jiān)管和監(jiān)督,使設(shè)計中安全檢測出現(xiàn)了問題,安全監(jiān)管要出臺防范措施,這也是對設(shè)計方法的嚴(yán)格要求,防范方法做不好會導(dǎo)致不安全問題出現(xiàn),讓設(shè)計得不到安全保證,使設(shè)計變成失敗,無法真正投入到運(yùn)營和工作中,使設(shè)計偏離了真正的應(yīng)用。
二、根據(jù)建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法存在的問題給予的措施
1. 提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)安全系數(shù)
在建筑設(shè)計方法中要提高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全系數(shù),在設(shè)計前首先要對技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)計劃,緊跟技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)走,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計不要過大,也不可過小。跟著規(guī)范走,才能使設(shè)計不偏離實(shí)際同時要加強(qiáng)安全系數(shù)。安全系數(shù)不過關(guān)會使其他一切都為零,在設(shè)計中要突出安全的設(shè)計。要達(dá)到安全的效果可以聘請相關(guān)的設(shè)計專家制定符合標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù),并根據(jù)設(shè)計的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定相應(yīng)的安全系數(shù)。要根據(jù)相關(guān)的產(chǎn)業(yè)的要求對建筑的防治自然災(zāi)害和人為的災(zāi)害進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)防,有的建筑需要防水,在建筑過程中要加強(qiáng)對水的防范,還要加強(qiáng)防震的要求,建筑一定要通過地震檢測,真正意義上做到安全系數(shù)第一位、技術(shù)水平過硬的原則,為建筑服務(wù)。
2. 加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性
在設(shè)計的方法中要加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)和材料的管理,加強(qiáng)材料的選擇,材料的質(zhì)量一定要過關(guān),只有這樣才能保證結(jié)構(gòu)上的設(shè)計方法過關(guān)。使用的材料要經(jīng)過檢測方可實(shí)用,結(jié)構(gòu)的混凝土的量一定要到,并且混凝土的質(zhì)量一定是上品,只有這樣才能使結(jié)構(gòu)耐久性。設(shè)計方法中要把結(jié)構(gòu)的耐久性和材料的耐久性制定相關(guān)的規(guī)程,讓質(zhì)量有規(guī)程保證,切記沒有規(guī)矩不成方圓。讓設(shè)計中規(guī)中矩、讓設(shè)計完美無缺。只有這樣才能使結(jié)構(gòu)和材料具有耐久性。耐久性是設(shè)計的要求,同樣是質(zhì)量上的要求,要服從大局,讓設(shè)計方法完美無缺。
3. 加強(qiáng)設(shè)計過程中的質(zhì)量監(jiān)管
在建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法中要加強(qiáng)設(shè)計工程中的質(zhì)量監(jiān)管。政府要投入相關(guān)的精力去完成。在設(shè)計中政府就應(yīng)宣傳質(zhì)量過關(guān)的要求,并隨時進(jìn)行監(jiān)督,并用相關(guān)的工程質(zhì)量法作為監(jiān)督的背景,投入到相關(guān)的執(zhí)法中。同時設(shè)計人員也應(yīng)減少人為的錯誤和差錯,要以相關(guān)職業(yè)道德和職業(yè)操守為基礎(chǔ)去完成每一次設(shè)計工作。要加強(qiáng)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的積累,向經(jīng)驗(yàn)豐富的設(shè)計者學(xué)習(xí),并加強(qiáng)自我鍛煉。同時公司要對每個設(shè)計師進(jìn)行了解,清楚他們擅長的工作,讓它們在自己擅長的領(lǐng)域工作,公司應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),對質(zhì)量不合格的人員進(jìn)行懲戒,并對質(zhì)量合格的優(yōu)秀員工進(jìn)行獎勵,做到一碗水端平,對質(zhì)量水平切記不能放寬要求,在相關(guān)的質(zhì)量監(jiān)管中把設(shè)計方法的高質(zhì)量設(shè)計更好的應(yīng)用到每一次的設(shè)計中,做到用質(zhì)量提高實(shí)際生產(chǎn)率,讓質(zhì)量帶動設(shè)計方法。
4. 提高設(shè)計方法的安全檢測
在設(shè)計方法中要提高安檢,每一步驟都要經(jīng)過相應(yīng)的安全檢查,政府也要輔助進(jìn)行安檢。在公司安檢后,政府也要相應(yīng)的進(jìn)行復(fù)查,讓安檢萬無一失不存在任何的問題。設(shè)計方法中的安全檢查是不可缺少的一個步驟,要加強(qiáng)安全措施,對不符合安全措施的設(shè)計要從開始就加以杜絕。安檢是設(shè)計完成不可缺少的一步,也是關(guān)鍵的步驟,要編入設(shè)計流程。在政府和設(shè)計者的雙管齊下監(jiān)督下會讓安全檢測得到保證,為設(shè)計方法的正確投入做出貢獻(xiàn)。
三、結(jié)語
建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的不斷優(yōu)化為建筑注入了更多的血液,相信在問題的解決中和不斷的探索中,我國的建筑工程混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計方法將得到更高層次的優(yōu)化,讓建筑事業(yè)得到補(bǔ)充和延續(xù),讓我國的政治經(jīng)濟(jì)文化事業(yè)在建筑的強(qiáng)化下得到高度發(fā)展,讓設(shè)計帶動建設(shè),讓建設(shè)帶動其他產(chǎn)業(yè),共同蓬勃發(fā)展。
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篇9
【關(guān)鍵詞】房屋;鋼筋混凝土;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計
近年來,房屋建筑工程快速發(fā)展,規(guī)模越來越龐大,類型也更加多樣化,這對于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了更高的要求。和普通建筑結(jié)構(gòu)相比,鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)具有較高的可靠性、穩(wěn)定性和延展性,使用壽命更長,抗震性能更好,安全系數(shù)更高,受到廣大建筑設(shè)計師的青睞。為了不斷提高房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計水平,應(yīng)采用先進(jìn)的設(shè)計方法,嚴(yán)格把關(guān)各個設(shè)計環(huán)節(jié),關(guān)注多個建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計細(xì)節(jié)和重點(diǎn),提高房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的使用性能。
一、鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)概述
鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)主要是將合適的鋼筋材料配加在混凝土結(jié)構(gòu)中,利用鋼筋良好的延展性和混凝土較高的穩(wěn)定性,有效提升整個建筑結(jié)構(gòu)的受力能力。在實(shí)際房屋建筑工程項(xiàng)目中,鋼筋混凝土構(gòu)件主要包括大模板現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)等承重結(jié)構(gòu)。和普通鋼結(jié)構(gòu)相比,鋼筋混凝土的施工造價更低,并且可以節(jié)省大量的鋼材,因此被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)廠房和房屋建筑工程施工中。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工設(shè)計,首先應(yīng)嚴(yán)格按照房屋建筑工程的相關(guān)設(shè)計要求,預(yù)制合適的鋼筋混凝土構(gòu)件,然后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行拼裝,或用模板現(xiàn)場澆筑。在整個建筑結(jié)構(gòu)中混凝土用于承受壓力作用,鋼筋用于承受拉力作用。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的承載力原理是在房屋建筑結(jié)構(gòu)混凝土受拉區(qū)域配加適量的鋼筋,使混凝土和鋼筋粘結(jié)在一起,共同承受外力,鋼筋在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生摩擦力,混凝土產(chǎn)生錨固作用力。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)承載壓力原理是在混凝土相應(yīng)部位或者受拉區(qū)域添加合適數(shù)量的鋼筋,鋼筋端部設(shè)置彎折或者彎鉤,建筑結(jié)構(gòu)中的錨固區(qū)焊接一定的碎鋼筋或者短鋼筋,提高整個鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的錨固能力。另外,混凝土和鋼筋材料在接觸面可以形成一定的膠結(jié)力,彼此之間發(fā)揮化學(xué)吸附作用,混凝土和表面凹凸不平的鋼筋材料之間形成機(jī)械咬合力。
二、房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求
1、安全性
房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計必須滿足安全性要求,在使用年限以內(nèi),房屋建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)保持安全性,能夠應(yīng)對有可能發(fā)生的各種突況,在發(fā)生自然災(zāi)害或者偶然事件后,房屋建筑結(jié)構(gòu)不能發(fā)生傾斜或者坍塌,應(yīng)保持一定的安全性和穩(wěn)定性,保障人們的生命安全。
2、耐久性
耐久性是指房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)必須達(dá)到一定的使用年限,在規(guī)定使用年限內(nèi)必須保持良好的使用性能和穩(wěn)定性,建筑結(jié)構(gòu)不能發(fā)生銹蝕或者腐蝕,保持一定的耐久性。
3、適用性
在規(guī)定使用年限內(nèi),房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足相應(yīng)的使用要求,保持良好的抗變形、抗裂縫和抗震性,適應(yīng)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)和天氣變化,鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)保持較高的適用性。
三、房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要點(diǎn)
1、結(jié)構(gòu)選型
結(jié)合房屋建筑工程的分隔交接形式和施工設(shè)計要求,選擇Z字型、十字型、L型、T型的短肢剪力墻結(jié)構(gòu),筒中筒結(jié)構(gòu)、剛臂芯筒框架結(jié)構(gòu)、主次框架結(jié)構(gòu)、多筒框架結(jié)構(gòu)、框架剪力墻結(jié)構(gòu)等,設(shè)置合理的連體結(jié)構(gòu)、鋼臂和加強(qiáng)層,保持較高的剛度和穩(wěn)定性。同時,房屋鋼筋混凝土建結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)選擇合適的結(jié)構(gòu)體系,優(yōu)化地基基礎(chǔ)設(shè)計,確保房屋建筑上部結(jié)構(gòu)達(dá)到要求的變形限值和剛度,美化建筑結(jié)構(gòu)美觀。按照房屋建筑工程施工設(shè)計要求,科學(xué)計算轉(zhuǎn)換層的剛度比,合理設(shè)計層間位移和頂點(diǎn)位移限值,采用有效措施,增強(qiáng)鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度,增大外柱剪切力。
2、抗震設(shè)計
抗震設(shè)計是房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點(diǎn)內(nèi)容,在編制和研究施工設(shè)計圖紙時,應(yīng)結(jié)合抗震設(shè)防,按照國家抗震標(biāo)準(zhǔn),對房屋建筑結(jié)構(gòu)的裂度、高度、類型進(jìn)行抗震等級分類,建筑結(jié)構(gòu)的剛度突變系數(shù)隨著房屋建筑結(jié)構(gòu)的樓層增高而變大,這時建筑結(jié)構(gòu)的抗震性應(yīng)越高,若房屋建筑結(jié)構(gòu)中包含小塔樓結(jié)構(gòu)或者多塔結(jié)構(gòu),應(yīng)適加強(qiáng)當(dāng)其抗震設(shè)計,確保房屋建筑的安全性和穩(wěn)定性。
3、合理設(shè)計高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土
房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計除了要滿足其安全性、耐久性、適用性、抗震性等要求外,還應(yīng)考慮工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益,在保障施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量降低施工成本和建筑結(jié)構(gòu)施工建設(shè)的難度。鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)設(shè)計和選擇合適的高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土,房屋建筑工程造價主要包括材料費(fèi)用、施工費(fèi)用、基礎(chǔ)物料費(fèi)用等,鋼筋用量和構(gòu)筑件截面積對于房屋建筑造價有著重要影響,因此在保障房屋建筑施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上,應(yīng)盡量減少用鋼量,這就要求在規(guī)劃設(shè)計階段,選擇合適的高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度混凝土,節(jié)約大量成本,降低材料費(fèi)用。若房屋建筑工程施工現(xiàn)場的地基土層中含有大量的軟土,這時地基面荷載量較大,通過應(yīng)用合適的高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土,優(yōu)化構(gòu)筑件截面積設(shè)計,降低施工難度,提高房屋建筑的經(jīng)濟(jì)效益。
4、傳力路線設(shè)計
房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,應(yīng)盡量簡化傳力路線,建筑結(jié)構(gòu)之間的傳力路線越簡單直接,建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)用性能越高,并且建筑材料消耗較少,因此鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)盡量保持立面和平面的簡單化。同時,鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計在滿足抗震性要求的基礎(chǔ)上,合理設(shè)計傳力路線,特別注意建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)置,結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,優(yōu)化傳力路線設(shè)計,提高房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性。
5、采取合適的構(gòu)造措施
一些復(fù)雜的房屋建筑工程采用大跨度的柱網(wǎng)框架結(jié)構(gòu),由于樓梯平臺和房屋梁體的阻隔作用,樓梯間框架柱一般分為若干短柱,在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計時,要對這些短柱箍筋加密,確保短柱的牢固性和穩(wěn)定性。如果房屋建筑樓梯間采用短柱設(shè)計,施工人員要對柱箍筋,并且全長進(jìn)行加密,一旦房屋建筑框架結(jié)構(gòu)長度超出標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求,并且房屋建筑工程又不能留設(shè)縫隙,可以雙向配置一些細(xì)鋼筋,然后進(jìn)行混凝土澆筑施工,保障房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)良好的使用性能。
6、引入概念設(shè)計
房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)積極引入概念設(shè)計,一方面選擇設(shè)計現(xiàn)代化樣式的建筑,另一方面注意建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的低碳、環(huán)保、節(jié)能、抗風(fēng)和抗震性,無論是房屋建筑的立面設(shè)計還是平面設(shè)計,應(yīng)遵循科學(xué)合理的原則,體現(xiàn)健康、舒適、綠色的理念,實(shí)現(xiàn)建筑結(jié)構(gòu)的彈性設(shè)計,提高房屋鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)效性。
結(jié)束語:
鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)具有舒適性高、穩(wěn)定性強(qiáng)、剛度大、整體性好等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用房屋建筑工程項(xiàng)目中。相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)全面了解鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)原理,明確房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計要求,不斷優(yōu)化鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真地控制各個設(shè)計細(xì)節(jié),推動房屋建筑的快速發(fā)展。
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篇10
關(guān)鍵詞:環(huán)境工程;混凝土;結(jié)構(gòu)耐久性;設(shè)計
Abstract: the concrete in the use of modern building more, quality of concrete directly affect the quality of the buildings, the people to the attention of the concrete construction quality more and more is also high, in environmental engineering structures are mostly concrete structure, the durability of the concrete structure determines the environmental engineering safety. In this paper, the durability of the concrete structure design are analyzed, and the related to environmental engineering department to improve working to provide some beneficial reference.
Keywords: environmental engineering; Concrete; Durability; design
中圖分類號:S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
混凝土在現(xiàn)代建筑中的使用數(shù)量越來越多,混凝土的質(zhì)量直接影響到建筑物的質(zhì)量,現(xiàn)階段人們對混凝土施工質(zhì)量的關(guān)注度也越來越高,在環(huán)境工程中有很多構(gòu)筑物都是混凝土結(jié)構(gòu),混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性決定了環(huán)境工程的安全性。在混凝土的制作過程中,影響混凝土耐久性的因素比較多,諸如溫度、濕度等都可能影響混凝土的質(zhì)量?,F(xiàn)階段在建筑設(shè)計中提高混凝土構(gòu)件的主要原則是通過構(gòu)件類型的結(jié)構(gòu)布置達(dá)到外部環(huán)境對其自身結(jié)構(gòu)的承重力減輕,這類混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計一方面可以保證環(huán)境工程施工的方便,如果后期混凝土構(gòu)件出現(xiàn)問題,也比較容易解決;另一方面可以保證環(huán)境工程的質(zhì)量。
一、環(huán)境工程中混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計概況
現(xiàn)階段在環(huán)境工程中提高混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的設(shè)計原則是混凝土使用的結(jié)構(gòu)布置、結(jié)構(gòu)類型以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)該有利于減輕或者阻擋環(huán)境對混凝土結(jié)構(gòu)的負(fù)面作用,保證施工質(zhì)量的同時方便施工,而且方便以后對工程進(jìn)行檢查和維修;在混凝土的制作過程中,應(yīng)該嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行配料、施工,一方面應(yīng)該選擇可以改善混凝土密實(shí)性和抗裂性的水泥和骨料等原材料,以保證混凝土質(zhì)量;與此同時應(yīng)該盡可能減少混凝土的拌合水用量,摻合料的搭配比例應(yīng)該嚴(yán)格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行;另一方面施工人員可以增加鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度,避免氯鹽和水等有害物質(zhì)接觸混凝土,及時進(jìn)行排水,注重混凝土養(yǎng)護(hù)。此外,應(yīng)該立足于混凝土的耐久性,提出混凝土施工質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn),尤其是對混凝土養(yǎng)護(hù)過程中溫度和濕度的控制,對于可能受到環(huán)境影響的重要工程,施工單位可以使用多重保護(hù)措施,在一種保護(hù)措施失效之后可以及時啟動第二項(xiàng)保護(hù)措施,例如在混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)銹蝕之后,應(yīng)該及時對其進(jìn)行陰極保護(hù)。
隨著現(xiàn)代混凝土施工工藝的不斷發(fā)展進(jìn)步,混凝土的耐久性相比之前已經(jīng)有了很大程度的提高,特別是很多抗壓抗凍或者防水混凝土的使用,在某種程度上提高了建筑物的質(zhì)量,然而,隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,大氣中含有的各類有害物質(zhì)也不斷增加,如何進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計成為相關(guān)部門研究的重要課題。
二、影響混凝土耐久性的因素分析
1.混凝土的質(zhì)量
混凝土的質(zhì)量是影響環(huán)境工程建筑物中混凝土結(jié)構(gòu)耐久性的重要因素,混凝土質(zhì)量的提高需要施工人員不斷提高混凝土的密實(shí)性,從而減少有害物質(zhì)對混凝土結(jié)構(gòu)的損害?;炷恋脑O(shè)計等級強(qiáng)度以及水灰比是影響混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵,混凝土中拌合料大都含有一定的堿性化學(xué)元素,這些化學(xué)元素會在自然環(huán)境中因?yàn)槭艹钡仍虬l(fā)生化學(xué)反應(yīng),最后導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫,影響建筑工程質(zhì)量。所以在混凝土設(shè)計時,施工人員需要依照混凝土的使用環(huán)境和粗骨料的使用情況進(jìn)行分析,確保在混凝土的拌合過程中,提高混凝土的質(zhì)量,增強(qiáng)混凝土的耐久性。此外,混凝土鋼筋的腐蝕主要是受水與氯氣離子之間化學(xué)反應(yīng)的影響,在進(jìn)行混凝土設(shè)計時,施工人員需要依照混凝土施工環(huán)境的不同降低或者限制混凝土中氯離子的含量。
2.混凝土的使用環(huán)境
混凝土的使用環(huán)境是影響混凝土耐久性的又一重要因素,通常情況下,混凝土的使用環(huán)境決定了混凝土的使用年限。我國《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》對混凝土使用環(huán)境有較為詳細(xì)的說明,而且將混凝土的使用環(huán)境分為海水環(huán)境、潮濕環(huán)境、空氣中含有氯氣離子環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境等幾類。這些混凝土的經(jīng)常使用的環(huán)境,是對混凝土耐久性考驗(yàn)的最基本環(huán)境,所以施工單位只有在混凝土設(shè)計制作時充分掌握混凝土使用環(huán)境的具體參數(shù)以及混凝土的具體功能,才能確?;炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性,才能提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,保證環(huán)境工程質(zhì)量。在進(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計時,相關(guān)人員應(yīng)該嚴(yán)格依照《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計,例如,對于一類環(huán)境中的混凝土設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),混凝土的耐久度應(yīng)該是100年,對于二三類環(huán)境的混凝土耐久性標(biāo)準(zhǔn)不僅應(yīng)該確保是100年,而且還應(yīng)該保證混凝土具有一定的防腐性能。
三、混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計
混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,不僅與混凝土自身的原料、密實(shí)度以及抗?jié)B性相關(guān),而且與混凝土的使用環(huán)境有密切聯(lián)系,為此,為了提高環(huán)境工程中混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,施工單位應(yīng)該依照具體情況,采取相應(yīng)的措施,提高混凝土的耐久性。
1.嚴(yán)格混凝土制作工藝
為了提高混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性,混凝土的拌制最好使用裹砂石法、裹砂法、二次攪拌法等,通過這些施工工藝來提高混凝土的強(qiáng)度,減少混凝土的用水量,提高混凝土拌合料的保水性;大體積混凝土的澆筑振搗應(yīng)該嚴(yán)格控制混凝土的收縮裂縫和溫度裂縫,制定混凝土澆筑振搗制度,重視混凝土振搗之后的表面工序,提高混凝土的抗?jié)B性和密實(shí)度,注意混凝土的后期養(yǎng)護(hù)工作。混凝土施工過程中對混凝土質(zhì)量的控制,對減少混凝土的表面裂縫,提高混凝土的耐久性具有重要作用,為此施工單位一定要加強(qiáng)混凝土的施工質(zhì)量管理,特別是在冬期施工時應(yīng)該注意采取特殊的保溫措施。
2.制定合理的混凝土配合比
混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該按照混凝土的使用環(huán)境設(shè)計相應(yīng)的保護(hù)層,盡量防止外界介質(zhì)滲入混凝土內(nèi)部腐蝕混凝土鋼筋,混凝土的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計應(yīng)該考慮構(gòu)件局部受損之后混凝土的整體耐久力。此外,混凝土配合比的設(shè)計與混凝土的強(qiáng)度和耐久性密切相關(guān),為了保證混凝土的強(qiáng)度,施工人員應(yīng)該盡量減少水泥和水的用量,降低水泥水化熱,提高混凝土的密實(shí)度,并通過合理的引氣劑和減水劑,改善混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu),提高混凝土的耐久性。
3.注重混凝土原材料的選擇
首先是對混凝土摻合料和集料的選擇,集料的選擇應(yīng)該考慮集料自身的堿活性,選擇合理的級配,注重改善混凝土拌合物的和易性,同時應(yīng)該防止堿集料反映造成的各種危害,以及集料的吸水性和耐蝕性。依照長期的混凝土制作經(jīng)驗(yàn),礦渣、粉煤灰以及硅粉等混合材料可以有效提高混凝土的耐久性能,填充混凝土的內(nèi)部空隙,而且高摻量混凝土可以抑制堿集料的反映,所以施工人員可以通過摻加各種有效集料的方式來提高混凝土的耐久性。
其次是對水泥的選擇,水泥石構(gòu)成混凝土結(jié)構(gòu)的主要材料,混凝土質(zhì)量的高低與水泥的質(zhì)量有著直接的聯(lián)系,而水泥的強(qiáng)度大小是通過水泥砂漿的櫻花以及凝結(jié)形成,水泥石受損會直接破壞混凝土的耐久性,為此,施工人員在選擇水泥時應(yīng)該注意水泥品種的性能,盡量選擇耐熱性、水化熱低、含堿量少、抗腐蝕性好、干縮性校以及抗凍性較好的水泥,環(huán)境工程中混凝土水泥的選擇,還應(yīng)該考慮工程的具體性能,在很多情況下,環(huán)境工程的性能要比混凝土的強(qiáng)度更重要,而且水泥強(qiáng)度并不是決定混凝土性能和強(qiáng)度的唯一指標(biāo),例如如果使用較低標(biāo)號的水泥,也可以配置出具有高標(biāo)號的混凝土。
結(jié)語:
混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)階段環(huán)境工程建設(shè)中的主要結(jié)構(gòu)形式,只有充分保證混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性設(shè)計,才能確保環(huán)境工程的安全持續(xù)運(yùn)營,才能保證我國環(huán)境工程的長期可持續(xù)發(fā)展。
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