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建筑结构设计中几个概念问题分析

编辑:物业经理人2018-12-20

  建筑结构设计中几个概念问题的分析

  设计人员必须自己承担设计的全部责任,针对不同的设计对象、环境和使用条件,合理地选用设计程序中的数据和结果。随着结构设计辅助程序的普及,在某些工程师设计过程中产生有一种重应用而轻概念、重计算而轻构造的现象。如何正确的把握概念、合理的应用概念,一定程度上决定着一个工程设计的成败。下面针对几个常遇的概念应用问题进行具体分析。

  1、抗震设计中“强剪弱弯、强柱弱梁”不是刚柱柔梁,更不能片面的理解为:大截面、多配筋,一味地加大截面和配筋,容易把框架结构最重要的抗震原则—延性破坏,变成脆性破坏,反而更不利。

  正确的概念是:结构在中震下允许某些构件先屈服,出现塑性铰,使结构刚度降低、塑性变形加大,当塑性铰达到一定数量时,由于结构自震周期延长,虽然结构承受的地震作用不再增加或增幅较小,但结构变形却迅速增加。为了使抗震结构能维持承载能力而又具有较大的塑性变形能力,设计时应遵循“强剪弱弯、强柱弱梁”,保证主要耗能部位具有延性的设计原则。通过控制受压区高度、最小配筋率、梁上部和下部纵筋的比例关系以及梁端箍筋配置要求来保证梁端塑性铰区有足够的转动能力;通过各种内力调整系数,来保证“强剪弱弯、强柱弱梁”,具体涵义是调整梁端负筋、箍筋、梁底纵筋与柱纵筋、箍筋的相对比例关系,使结构在地震作用下梁端塑性铰较普遍、较早出现,柱端塑性铰较少、较晚出现。通过塑性耗能,避免在较强地震作用下的结构严重损伤和更强地震作用下发生危及人身安全的局部或整体失效。在这里,梁端负筋、箍筋、梁底纵筋与柱纵筋、箍筋的之间的合理比例关系,成了决定结构在较强或更强地震作用下破坏模型的关键因素。

  2、工业建筑的楼面设计的活荷载合理取值

  据《建筑结构荷载规范(20**年版)》,民用建筑的楼面活荷载及相关参数取值遵照4.1节规定,工业建筑的楼面活荷载及相关参数取值遵照4.2节规定执行。工业建筑的楼面活荷载,它的特点是没有像民用建筑的楼面活荷载那样的荷载折减系数。活荷载在传递过程中的折减,是以楼面均布活荷载在。也就是说——合理的计算步骤根据“附录C”,按照板、次梁、主梁(柱和基础)各构件来取三次相应的标准值分别计算,同时注意组合值系数和准永久值系数与民用建筑要求的区别。

  3、楼梯的荷载输入和计算模型

  框架结构建筑中,当局部有电梯间、占总面积比例较小时,不宜做混凝土井筒,更不能用砌体承重,避免体系上的混淆。目前,一般整体设计时采用两种方式输入楼梯荷载。一种是楼梯间楼板厚度输入0,恒荷载折算后取7.0kN/m2左右,活荷载视具体使用功能而定;第二种是在半层平台梁下立小柱,此处按集中力输入荷载,比较真实地模拟了实际受力。第一种方式的问题是:楼梯间周边框架梁由三边受集中力变成四边受均布力(一边框架梁为半层平台处不受力);因总荷载大致相等,造成了三边框架梁上荷载偏小,计算挠度和裂缝偏小;当集中荷载对梁起控制作用时,梁的斜截面抗剪计算与均布荷载下的公式不同,箍筋配置值和范围均有区别。第二种方式应注意,平台小立柱截面一般小于300mm,强度设计值应乘以强度折减系数0.8,立柱及平台梁端部应配足够的负筋,以抵抗实际存在的弯矩。立柱下主框架梁也因为小立柱的存在,使其在沿梁长方向产生弯矩、在垂直方向产生扭矩,计算中没考虑,构造应加强配筋。

  4地下连梁(地框梁)的设置

  基础埋深较大时,常设地下连梁承底层墙的自重和减小结构层高度。为了简化计算,常在结构计算模型中按多一层框架梁设计,此时较易出现短柱,有几种处理方法:①形成短柱后,严格按抗震规范计算其强度配筋等,并应同时建立两个计算模型:一个是有地框梁模型,考虑地下土体实际的约束作用,模型中的二层柱之计算长度系数应为1.25~1.0之间;二是取消地框梁层计算一次,实际建筑一层柱配筋取二者包络值,并短柱箍筋全高加密,建筑一层以上楼层梁、柱配筋取有地框梁模型实配。②地下连梁下移至基础顶面,此时是基础设计中常见的基础拉梁,作用是平衡柱底弯矩。承受墙体自重,仅为了计算出图的方便而仍按多一层的框架模型考虑。此时应改变计算模型中的二层柱计算长度系数,由1.25改为1.0左右,基础连梁考虑弯矩和轴向拉力后一般构造配筋;不必理会软件提示的底层柱抗剪不足问题。③参照《建筑地基基础设计规范》第8.2.6条的高杯口基础做成高颈现浇基础,高颈至地下连梁顶处,高颈刚度大于柱刚度4倍以上(非线刚度)。此时宜按正常模型计算,一层柱底至高颈处,注意按地基规范复核高颈配筋。

  5 轻钢人字梁混凝土排架结构的计算模型

  当钢梁采用人字梁时,钢梁在竖向作用下,对柱产生水平推力,在竖向力和水平力综合作用下,人字钢架弯曲变形不可忽略,已不能有效传递水平作用力,此时排架柱的联系构件实质上是铰接弹簧。排架柱的计算模型为下端固接、上端弹性连接,较水平为刚性杆的排架模型变形较大,受力较难量化分析。笔者建议,尽量少采用这种结构体系;当采用时,柱宜短、梁跨宜小,每侧柱的内力计算及配筋可采用较保守的悬臂模型单独进行。

  6 地基基础设计的作用组合

  按照《建筑抗震设计规范(20**年版)》第4.2节要求,一般多层建筑是不需要地基及基础的抗震承载力验算的。当地基进行抗震承载力验算时,且地基持力层或下卧层为软土层时:因为确定基底面积时采用了地震作用组合,可能基底面积受其控制,在沉降计算中又不含地震作用组合,此时应复核准永久组合下的基础的沉降差值是否满足规范要求,避免在常态下基础沉降不均。

  7 对图集手册和程序结果的合理使用

  不要对图集、手册过分的崇拜!不可对软件结构过分依赖!图集、手册的使用节约了设计者的精力,方便了施工,也是监理、建设监管部门控制审查的依据。各种图集和手册大部分来自规范和经验

总结,可能是比较好的解决方法,但并不是唯一的,也不一定都是完善的,甚至有些还是错的。其中的内容不是适合每个具体工程,适用错了则适得其反。因为市场化的原因,这类书籍层出不穷,既有精华也有糟粕,作为设计者,要辨证的分析利用。个人认为:“对结构体系的力学概念把握是解决问题的根本方法”,各种规范的制定也是由力学分析和实验数据而得来的具有可操作性的工具手册。规范也在不断修订完善,在合理的情况下还可以超规范设计,所以不必拘泥于某些标准图和手册,使用中要辩证的选用,去伪存真。现代高效能计算机的应用,能对复杂结构模型做出可靠的分析,但更需要运用结构基础知识正确的做出判断。尤其是当我们把结构开拓成综合型、新材料和更大跨度的时候更是如此。工程师在进行结构安全控制时,应遵循规范的指导,但规范或设计程序不可能取代设计人员所必需的理论知识、经验和判断力。设计人员必须自己承担设计的全部责任,针对不同的设计对象、环境和使用条件,合理地选用设计程序中的数据和结果。

采编:www.pmceo.cOm

篇2:浅论点爪玻璃幕墙开启窗设计施工

  浅论点爪玻璃幕墙开启窗的设计与施工

  目前许多大型公共建筑的立面设计都离不开点爪式玻璃幕墙形式,尤其用于建筑物的大厅和共享空间部位,但我们却很少看到在点爪玻璃幕墙上设开启窗。前一段时间非典病毒的传播,使人们意识到自然通风成为抵抗SARS病毒和改善室内空气质量的重要因素。而且,点爪玻璃幕墙一般都用于共享空间或大堂部位,开窗主要是为了在发生灾害时的排烟用的,所以一般开启窗还要接连动装置通过电路感应,当发生火灾或烟雾较大时,它们自动打开。为此,在点式玻璃幕墙上设置开启窗就变成为非常重要之事。

  点爪玻璃幕墙上设置开启窗,要保证建筑立面效果的一致,即开启窗周边不设支承扇框,和边框立面观感仍保持点爪风格;同时又要满足点式幕墙室内简洁、通透的特点。根据这个特殊要求,我们设计了一整套新型的可集群式独立启闭的开启系统,命名为“连杆机构气动推杆式点爪玻璃开启窗”。

  一、点爪式开启窗系统的组成及特点:

  1、玻璃的选用

  根据建筑物不同节能要求,玻璃可以选择单片、夹胶、中空等配置。如12mm或15mm单片玻璃,8+1.14PVB+8或10+1.14PVB+10夹胶玻璃,还有10+12A+10中空玻璃等。

  2、驳接头的选择

  可以选择浮头或沉头的形式,爪头与玻璃的固定,与普通点式玻璃相同。

  3、玻璃框的设计

  通常开启窗所选用的固定框多为铝合金框,包括扇框和边框,扇框是与开启玻璃粘合在一起的,边框是与骨架相连的,它们之间必须用胶或垫块嵌条将玻璃嵌固于铝框中,这种方式显然不适用于点爪玻璃,我们必须用另一种框架来支撑点爪玻璃,即用圆钢框架。根据需要可以是经地表面处理后的碳钢或是不锈钢组成四边形框架,四个驳接头就固定于四边形框架的四个角上,同时也增加了玻璃板块的刚度。框架的四个角上为多头联接体,既是爪头固定点,又为两个直角边杆件连接点,再为旋转曲臂的连接构造点,它承担了三个功能作用。

  4、开启方式的选择

  开启方式可以设计成上悬或外倒,甚至侧开。点爪玻璃的开启旋转轴的设计要比普通的框架玻璃复杂,因为点爪玻璃的固定点离玻璃有十几公分距离甚至近二十公分,而旋转轴不能离玻璃较远,所以,在设计中设置一个固定支撑杆,可以将旋转轴曲柄固定在这个支撑杆上,固定支撑杆是固定在立柱或横梁上的。曲柄主要是解决开启窗旋转角度大小和避开周边固定玻璃的功能。无论是上悬还是外倒,亦或侧开,开启时均为自然、轻巧,机构统用。

  为使开启角度足够大,且开启后不可碰到周边的固定玻璃,因此,在旋转轴上设计成一个凸轮,当打开窗时,同时将窗向外推移几毫米,这样,开启角度可以达到30°以上;闭合时窗玻璃压紧固定玻璃上的铝框胶条,同时在安装时起到调节的作用。需要注意的是:为保持建筑立面线条的宽窄一致,和窗启闭轨迹不受周边玻璃妨碍,窗铰接转轴不能设于线缝处,即需偏离于线缝一个爪点距离。

  5、启闭杆的作用

  当点爪窗设置在共享空间或大堂的上部时,它们需要通过自动控制装置连动工作。那么,如何将一扇或几扇窗一起连动开启,就是在每扇窗上安装上推杆,将每一扇推杆通杆连杆连在一起,一般根据马达的最大矩,可带动一排的几扇窗来设置的。通过电动马达,开动一排窗。如果将窗安装在1米左右的高度,还可以手动开启。

  6、开启窗的密封

  点爪玻璃窗的密封就变得简单易做,即将铝合金衬条组框后固定在开启窗周边的固定玻璃上,但需留出滴水和排水槽口。铝合金衬条另一端串上橡胶条,注意有些工作要在现场做,如胶条的角边封口,铝框角边的密封。竖向打胶要形成一个坡度,使其遇水时,立刻排掉。

  二、点爪窗的施工安装要求:

  在南通商品写字楼的点爪窗安装步骤如下:

  一组是:支座→支撑杆→曲柄→密封材料

  另一组是:框架件→玻璃上装点爪杆→将玻璃和框架件固定在一起

  两组结合,才是:开启窗→推杆→其他安装件

  1、安装支座:

  在相邻两个立柱之间安装支座,支座为一铸件,焊接于立柱上,一般立柱为钢型材。注意支座的水平线误差须小于1.5mm.

  2、安装支撑杆和曲柄:

  支撑杆用螺钉固定于支座上,曲柄通过一个凸轴与支撑杆连接。安装后进行旋转动作的是复试用,确定窗安装后的灵活性和开启力的大小,以及凸*能的完全发挥。

  3、安装密封材料:

  铝合金框用双面胶条固定于固定玻璃的周边,并用结构胶完全粘住,注意该处结构胶不作结构传递用,可以在现场打胶。密封条串入铝合金槽后,四角边均须封口。

  4、安装框架件和玻璃安装:

  框架件、爪头和玻璃均可在七厂组装一体运至工地。框架运输时,和铝窗产品一样须用保护纸保护好,不让其受损。组装后,尽量保证相邻对角线误差小于2.0mm。爪头与框架须保证垂直,方可完成固定拧紧螺母。

  5、安装开启窗:

  现场安装开启窗时,将框的上边或下边与曲柄螺纹旋紧固定,注意安装时,玻璃面的平整度,线缝的四周边的宽窄度,使之均匀平整。

  6、安装推杆及其他:

  安装推杆一般在窗的上框或下框的中部,水平固定一根杆,推杆架于上固定杆,其他连动杆接于推杆尾部,注意要调整好各窗的行程。

  三、结论

  通过南通商品写字楼点爪幕墙窗的实施安装,从而提高了我们从业人员技术水平和个人素质。目前点爪窗应用广泛,我公司在另外一个项目上也运用了点爪窗。由于该工程玻璃分块较大,考虑开启安全度因素,一个分格开两扇窗,设两套机构,仍然延用上面所述系统和安装步骤,同时我们又改进了密封胶条处理方式,大大提高了窗的密封性。

篇3:孔道压浆配合比设计概述

  孔道压浆配合比设计的概述

  请注意水泥净浆强度是不能用M50来表示的,正确的表示方式为50Mpa,因为M是砂浆的英文名mortar 开头字母,同理,砼的C是英文名concrete的开头字母

  M50孔道压浆配合比供参考

  水泥(P.O42.5R):水:膨胀剂(U型):减水剂(CSP-2)=1:0.381:0.018:0.023

  孔道压浆配合比设计概述

  该文结合现行规范规程和本人实践经验,对后张孔道压浆配合比进行了详细的阐述;《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000(P93)11.3.2“普通混凝土的配合比可参照现行《普通混凝土配合比设计规程》(JGJ/T55-2000)通过试配确定;砌体砂浆配合比也就相应的采用了现行《砌筑砂浆配合比设计规程》JGJ98-2000,那么后张孔道压浆配合比怎么确定?用于质量评定的资料怎样出?

  我在各省各项目中发现很不统一,很多建设单位、管理单位、承建单位试验室均采用了砂浆配合比设计规程,28天抗压强度试件采用每组6块,一个工作班两组整理资料,这样做对吗?可以肯定的告诉大家,这样是不正确的,没有任何依据的,应当予以纠正。下面我就现行规范、规程中有关孔道压浆的相关资料整理出来,供大家学习参考。

  A、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000(P135)12.11.2条款“孔道压浆宜采用水泥浆,所用材料应符合下列要求:1、水泥:宜采用硅酸盐水泥或普通水泥。采用矿渣水泥时,应加强检验,防止材性不稳定。水泥的强度等级不宜低于42.5。水泥不得含有任何团块。2、水:应不含有对预应力筋或水泥有害的成分,每升水不得含500mg以上的氯化物离子或任何一种其他有机物。可采用清洁的饮用水。3、外加剂:宜采用具有低含水量,流动性好,最小渗出及膨胀性等特性的外加剂,他们应不得含有对预应力筋或水泥有害的化学物质。外加剂的用量通过试验确定。12.11.3条款水泥浆的强度应符合设计规定,设计无具体规定时,应不低于30Mpa,水泥浆的技术条件应符合下列规定:①水灰比宜为0.40-0.45,掺入适量减水剂时,水灰比可减小到0.35;②水泥浆的泌水率最大不得超过3%,拌合后3h泌水率宜控制在2%泌水应在24h内重新全部被浆吸回③通过试验后,水泥浆中可掺入适量膨胀剂,但其自由膨胀率应小于10%④水泥浆稠度宜控制在14-18s之间。12.11.11条款:压浆时,每一工作班应留取不少于3组的70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件,标准养护28d,检查其抗压强度,作为评定水泥浆质量的依据。

  B、《公路工程国内招标文件范本》(20**年版)P243对孔道压浆的规定摘录如下:(10)压浆时,每一工作班应留取不少于3组试件(每组70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件3个)标准养生28d,检查其抗压强度作为水泥浆质量的评定依据。

  综上所述,可以肯定孔道压浆质量评定的依据是每工作班留取3组70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件,每组3个,就不要再搞什么每组6块、每工作班两组了。那么孔道压浆配合比怎么确定?设计单位一般要求压浆强度同梁体强度,就在建高速公路而言,预应力梁板多设计强度为C 50,那么就以C50压浆配合比示例,以供参考吧!

  在示例之前,我们在看看《公路桥涵施工技术规范》实施手册(P210-211)后张孔道压浆的目的;主要有①防止预应力筋的腐蚀;②为预应力筋与结构混凝土之间提供有效的粘结;因此,要求压入孔道内的水泥浆在结硬后应有可靠的密实性,能起到对预应力筋的防护作用,同时也要具备一定的粘结强度和剪切强度,以便将预应力有效地传递给周围的混凝土。孔道内水泥浆的密实性是最重要的,水泥浆应充满整个管道,以保证对力筋防腐的要求,至于水泥浆的强度,原规范未作明确规定,仅提出不应低于设计规定,而以往的设计对此也没有统一的标准,但设计人员往往对水泥浆强度提出比较高的指标要求,如有的要求达到梁体混凝土强度的80%,甚至有的要求与梁体混凝土强度相同。在具体的施工中,要使纯水泥浆满足高强度的指标要求是比较困难的,同时对于后张预应力混凝土结构力筋与混凝土的粘结靠压浆来提供,因而所压注的水泥浆应有一定的强度以满足粘结力的要求。但实际上,挠曲粘结应力无论是在梁体混凝土开裂之前或开裂之后都是很低的,设计时并不需要加以验算,现行的设计规范也未要求对其进行验算,而且一些发达国家的规范在涉及预应力混凝土梁内的粘结时,都是用力筋的锚固而不是粘结应力来保证的,所以对压浆强度要求过高并不适用。《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-92)要求压浆强度不低于20Mpa,国际预应力协会(FIP)发布的《工程实践指南》建议压浆强度不低于30 Mpa,因此新规范第12.11.3条款规定水泥浆的强度应符合设计规定,设计无具体规定时,应不低于30 Mpa,新规范虽然明确了压浆强度首先应符合设计规定,但设计者也不宜对此提出过高的要求,只要能确保预应力混凝土结构的使用性即可,没有必要因指标过高而增加施工难度。

  从这段文字显而易见,净浆强度不论是设计人员、建管人员、承建管理人员,应该对水泥浆有充分的认识,不要片面提高强度要求,脱离现实。事实上,要配制C50强度的净浆配合比,以规范要求的稠度14-18S,不添加高性能的灌浆剂,已经是无法实现的了,有的建设管理单位要求C60的T梁孔道压浆强度为C60,简直是让人哭笑不得。

  我们通常采用的灌浆用水泥最高不过是52.5了,因此,要配制C50的净浆必须首先选择一种性能好的外加剂。目前可供的低泌水、微膨胀、高性能的灌浆剂厂家还是不少的,但是“鱼龙混杂”,一定要通过自己试拌检验其性能。不好的外加剂虽然可以达到高效减水增强的目的,但是容易导致浆液离析,混合不均,产生快速沉淀现象,这种外加剂的添加,你是不可能做出稠度符合规定14-18S要求

的,有些项目上因为选择了不良外加剂,导致浆液异常,产生了配不出来的“假象”,没有去找原因,却怀疑了规范的准确性,竟改变了规范的稠度要求,批准为30-50S,这种现象我在多个项目上遇到过,其实是完全错误的。好的灌浆剂的添加,不但浆体在水化硬化的不同阶段产生适度的微膨胀,以补偿水泥体系的塑性收缩、干燥收缩和自身体积收缩,而且能够满足(C50及以下)配合比的强度和稠度要求,没有任何问题的。

  C50孔道压浆配合比示例如下:

  一、 设计依据:《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)重点控制1、稠度2、泌水率及膨胀率3、强度。

  二、设计要求:1、配制C50孔道压浆配合比;2、稠度要求14-18S;3、泌水率及膨胀率要求符合规范。

  三、设计条件:1、52.5R普通硅酸盐水泥;(经检测各项指标符合规范要求)2、饮用水(经检测各项指标符合规范要求)3、灌浆剂(低泌水、微膨胀、高效能灌浆剂,按建议掺量暂取12%)

  四、试配步骤:①计算试配强度:净浆配合比设计材料单纯,只要计量准确不存在太大的偏差,结合混凝土配制强度计算要求,标准偏差σ取2.5Mpa就完全可以了,Rp=R+1.645×2.5=50+4.1=54.1Mpa;②确定水灰比:经验范围(0.35~0.37)暂取0.35;③假定容重1900㎏/m3(经验取值);④计算每立方米各种材料用量⑴水泥+外加剂+水=1900;⑵水/水泥=0.35;经计算得:水泥=1293㎏/m3取1300㎏/m3;外加剂=1300×12%=156㎏/m3;水=1300×0.35=455㎏/m3;

  五、试拌0.01 m3材料用量:水泥1300×0.01=13㎏;外加剂156×0.01=1.56㎏;水455×0.01=4.55㎏;

  结果整理:实测容重1910㎏/m3;稠度18S;泌水率及膨胀率符合规范要求;R28天抗压强度58.8Mpa;完全符合设计及JTJ041-2000规范要求。

  (注:如果稠度不在规范要求之内可对水灰比及灌浆剂掺量稍作调整,以满足规范要求为止)

篇4:混凝土结构后浇带设计和施工

  浅析混凝土结构后浇带设计和施工

  一、后浇带在设计中应明确的问题

  1、后浇带缝宽,理论上后浇带宽度只须1厘米已足够保证温度收缩变形,但考虑施工方便,并避免应力集中,具体宽度应根据后浇带设置位置及砼厚度决定。

  2、后浇带接缝形式有平直缝、阶形缝、企口缝等,接缝形式应加以明确。

  3、后浇带内钢筋有断开搭接、贯通不断、增加附加筋3种。

  4、后浇带后浇混凝土,有普通混凝土提高一个等级和采用同等级或提高一级掺加微膨胀剂等方法。

  5、后浇带后浇混凝土的浇灌时间有的规定不少于2周,有的要求不少于6周,以至更长时间。

  二、后浇带按其作用可分为3种

  1、为解决高层建筑主楼与裙房的沉降差而设置的后浇施工带称为沉降后浇带。

  2、为防止混凝土凝结收缩开裂而设置的后浇施工带称为收缩后浇带。

  3、为防止混凝土因温度变化拉裂而设置的后浇施工带称为温度后浇带。

  三、根据实际情况确定后浇带类型

  设计采用何种类型的后浇带必须根据工程类型、工程部位、现场施工情况和结构受力情况而具体确定。

  1、后浇带的缝宽与墙、板厚度有关。对底板厚度超过100厘米以上的,可根据后浇带处的接槎形式、钢筋搭接、施工难易程度等灵活掌握,当施工较困难时,后浇带缝宽可适当增加。

  2、后浇带接缝处的断面形式,当墙、板厚度小于30厘米时,可做成平直缝;当厚度大于30厘米小于60厘米时,可做成阶梯形或上下对称坡口形;当墙板厚度大于60厘米时可做成企口缝。

  3、后浇带的钢筋断开或贯通,在于后浇带缝的类型。对沉降后浇带而言,钢筋贯通为好;对收缩后浇带而言,钢筋断开为好;梁反结构的板筋断开,梁筋贯通,如果钢筋不断开,钢筋附近的混凝土收缩将受到约束,产生拉力导致开裂,从而降低结构抵抗温度变化的能力。

  4、对于后浇带内的后浇混凝土,应使用无收缩混凝土,防止新老混凝土接缝收缩开裂。无收缩混凝土可在混凝土掺加微膨胀剂,也可直接采用膨胀水泥配制,如矿渣水泥。配制的混凝土强度等级应比先浇混凝土高一个强度等级。

  5、后浇带后浇部分混凝土的浇灌时间,不同类型后浇带的浇灌时间是不同的。伸缩后浇带应根据先浇混凝土的收缩完成情况而定,不同水泥、水灰比、养护条件的混凝土,一般应控制在施工后60天进行。如工期非常紧迫,也应在2周以上。沉降后浇带宜在建筑物基本完成沉降后,再浇注后浇带。

  四、后浇带施工中应注意问题

  后浇带的施工应严格按照施工规范和设计要求进行,处理不当极易造成质量事故,轻则开裂渗漏,重则危及结构安全,所以在施工中应给予高度重视。

  1、后浇带接缝形式必须严格按施工图施工,施工时应用堵头板,根据接口形式在堵头板上装凸条。有些施工单位不按图施工,接口处不支模,留成自然斜坡槎,使施工缝处混凝土浇捣困难,造成混凝土不密实,达不到设计强度等级。如果是地下室底板还易产生渗水现象。

  2、后浇带先浇混凝土完成后应进行防护,局部应覆盖,四周用临时栏杆围护,防止施工过程中钢筋污梁,保证钢筋不被踩踏。有些工地后浇带不设围护,致使钢筋被严重踩弯、钢筋杂乱、建筑垃圾较多,不易清理。

  3、在后浇带浇注混凝土前必须将整个截面按照施工缝的要求进行处理,清除杂物,水泥薄膜、表面松动的砂石和软弱混凝土层,并将两侧混凝土凿毛,用水冲洗干净,充分保持两侧混凝土湿润,一般不少于24小时。在表面涂刷水泥净浆或混凝土界面处理剂后,及时浇筑混凝土。有些施工单位两侧混凝土不凿毛就浇注后浇带内混凝土,使新老混凝土的粘结强度难以保证,处理不好会在后浇带两侧造成两条贯空裂缝,极易渗水。

  4、后浇带后浇混凝土一定要用无收缩混凝土,掺用微膨胀剂,精心振捣密实,注意浇水养护。有些单位施工不按设计要求使用无收缩混凝土,用普通混凝土应付;还有一些施工单位由于后浇混凝土用量较少,在后浇带旁人工拌制混凝土,随拌随浇,严重影响了工程质量。

  5、后浇带跨内的梁反在后浇带混凝土浇注前,两侧结构长期处于悬臂受力状态,在施工期间,本跨内的模板和支撑不能拆除,必须待后浇混凝土强度达到设计强度值的75%以上后,方可按由上向下顺序拆除。有些施工单位,施工期间模板准备不足,或考虑资金等因素,提前拆除后浇带跨内的模板和支撑,造成板边开裂,使结构承载能力下降。

  此外,后浇带的混凝土因一次浇筑量小,因而通常采用现场搅拌混凝土的方法,且后浇带应用强度等级提高一级、早强、补偿收缩的混凝土浇筑,所以应单独申请混凝土配合比。施工中应提前做好水泥、砂、石和外加剂及掺合料的进场检验和试验工作,及时申请混凝土配合比。浇筑时认真计量,在混凝土浇筑时按规定留置标准养护试件和同条件养试件,用以检验和证明后浇带混凝土的强度。混凝土浇筑后应重视其养护工作,及时的养护可使混凝土在潮湿的环境中硬化,水泥水化生成物堵塞毛细孔隙。提高混凝土的密实度和抗渗性。

  后浇带可以有效地减少收缩应力,在施工后期,把后浇带砼浇上,使工程变成整体,以利用“后浇带”办法控制裂缝并达到不设置永久伸缩缝的目的。通过设计单位、施工单位认真设计、精心施工,一定能在工程实践中收到较好的效果。

篇5:异形柱短肢剪力墙结构设计中问题

  异形柱与短肢剪力墙结构设计中的若干问题

  对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题,如计算方法、异形柱受力性能及其轴压比控制、短肢剪力墙结构中转换层的设置高度及框支柱等进行探讨,提出建议,供结构设计人员参考。

  现代住宅建筑要求大开间,平面及房间布置灵活、方便,室内不出现柱楞、不露梁等。异形柱与短肢剪力墙结构能较好地满足现代住宅建筑的要求,因而逐渐得到了推广应用。

  目前,现行国家规范或规程中尚未给出有关异形柱与短肢剪力墙结构设计的条款,因此,结构设计人员在设计中常会遇到一些规范或规程尚未论及的问题,需要设计人员积累经验,利用正确的概念进行设计。

  本文旨在对异形柱与短肢剪力墙结构设计中的一些问题进行探讨,提出个人看法,供结构设计人员参考。

  1异形柱结构型式及其计算

  异形柱结构型式有异形柱框架结构、异形柱框架—剪力墙结构和异形柱框架—核心筒结构。

  异形柱结构自身的特点决定了其受力性能、抗震性能与矩形柱结构不同。由于异形柱截面不对称,在水平力作用下产生的双向偏心受压给承载力带来的影响不容忽视。因此,对异形柱结构应按空间体系考虑,宜优先采用具有异形柱单元的计算程序进行内力与位移分析。因异形柱和剪力墙受力不同,所以计算时不应将异形柱按剪力墙建模计算。

  当采用不具有异形柱单元的空间分析程序(如TBSA5.0)计算异形柱结构时,可按薄壁杆件模型进行内力分析。

  对异形柱框架结构,一般宜按刚度等效折算成普通框架进行内力与位移分析。当刚度相等时,矩形柱比异形柱的截面面积大。一般,比值(A矩/A异)约在1.10-1.30之间〔1〕。因此,用矩形柱替换后计算出的轴压比数值不能直接应用于异形柱,建议用比值(A矩/A异)对轴压比计算值加以放大后再用于异形柱。

  对有剪力墙(或核心筒)的异形柱结构,由于异形柱分担的水平剪力很小,由此产生的翘曲应力基本可以忽略,为简化计算,可按面积等效或刚度等效折算成普通框架—剪力墙(或核心筒)结构进行内力与位移分析。按面积等效更能反映异形柱轴压比的情况,且面积等效计算更为简便。但应注意,按面积等效计算时,须同时满足下面两式:

  (1)A矩=A异;(2)b/h=(I*异/Iy异)1/2

  式中,A矩、A异——分别为矩形柱和异形柱的截面面积;

  b、h——分别为矩形截面的宽和高;

  I*异、Iy异——分别为异形柱截面*、y向的主形心惯性矩。

  一般,按面积等效计算时,矩形柱的惯性矩比异形柱的小。但对有剪力墙(或核心筒)的异形柱结构,计算分析表明〔2〕,按面积等效与按刚度等效的计算结果是接近的。

  异形柱的截面设计,可根据上述方法得出的内力,采用适合异形柱截面受力特性的截面计算方法进行配筋计算。

  2短肢剪力墙结构及其计算

  短肢剪力墙结构是适应建筑要求而形成的特殊的剪力墙结构。其计算模型、配筋方式和构造要求均同于普通剪力墙结构。在TAT、TBSA中,只需按剪力墙输入即可,而且TAT、TBSA更适合用来计算短肢剪力墙结构。TAT、TBSA所用的计算模型都是杆件、薄壁杆件模型,其中梁、柱为普通空间杆件,每端有6个自由度,墙视为薄壁杆件,每端有7个自由度(多一个截面翘曲角,即扭转角沿纵轴的导数),考虑了墙单元非平面变形的影响,按矩阵位移法由单元刚度矩阵形成总刚度矩阵,引入楼板平面内刚度无限大假定减少部分未知量之后求解,它适用于各种平面布置,未知量少,精度较高。但是,薄壁杆件模型在分析剪力墙较为低宽、结构布置复杂(如有转换层)时,也存在一些不足,主要是薄壁杆件理论没有考虑剪切变形的影响,当结构布置复杂时变形不协调。而短肢剪力墙结构由于肢长较短(一般为墙厚的5-8倍),本身较高细,更接近于杆件性能,所以,用TAT、TBSA计算短肢剪力墙结构能较好地反映结构的受力,精度较高。

  对设有转换层的短肢剪力墙结构,一般都只是将电梯间、楼梯间、核心筒和一少部分剪力墙落地,其于剪力墙框支。框支剪力墙是受力面向受力点过渡,由于薄壁杆件的连接处是点连接,所以用薄壁杆件模型不能很好地处理位移的连续和力的正确传递。因此,带有转换层的短肢剪力墙结构宜优先采用墙元模型软件(如SATWE)进行计算。当然,从整体上的内力(特别是下部支承柱的内力)分布情况来看,如果将剪力墙加以适当的处理,还是可以用TAT、TBSA对结构进行整体计算的〔3〕。

  3异形柱的受力性能及其轴压比控制

  天津大学的试验研究结果表明〔4〕:异形柱的延性比普通矩形柱的差。轴压比、高长比(即柱净高与截面肢长之比)是影响异

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