混凝土结构论文范文

2023-09-16

混凝土结构论文范文第1篇

摘要:随着经济水平的发展,大量人口不断从农村向城市涌入,城市土地资源得以大规模开发,可利用面积逐渐减少,阻碍了城市的进一步发展。而高层建筑的出现使得城市上层空间得到了充分利用,让相同面积土地上的可利用空间大大增加,有效解决了城市大规模人口的住房问题,加快了城市化与现代化进程。在高层建筑建设过程中,混凝土结构设计对建筑质量与安全性有着重要影响,需要在施工过程中加强重视管理。本文从高层建筑混凝土结构的设计原则出发,分析了其中存在的问题,并提出了相应的解决策略。

关键词:高层建筑;混凝土结构设计;问题分析

Key words: high-rise building; Concrete structure design; problem analysis

引言:

科技水平与人们住房需求的提升促使建筑行业不断发展进步,越来越多的高层建筑出现在现代城市中,通过拓展城市上层空间来提高城市土地资源利用率,以适应现代城市人口密度上涨现状,推动城市化与现代化的进一步发展。在高层建筑建设过程中,混凝土作为现代建筑的主要施工材料,其结构设计对高层建筑的质量安全性能有着重要影响,只有深入分析现阶段高层建筑混凝土结构设计中存在的问题,采取合理的改进优化策略,才能提升高层建筑的抗震性能,解决高层建筑在高空风力影响下的结构失稳问题,为高层建筑运行安全与居民人身安全提供可靠保障。

一、高层建筑混凝土结构设计原则

(一)安全性原则

在高层建筑混凝土结构设计中,需要严格保证混凝土结构的稳定性,避免混凝土结构在建筑施工与运行期间因承受内部结构压力或外界环境影响而出现破损开裂、性能失效等问题,造成开裂、渗漏、失稳、摇晃、坍塌等严重安全事故,影响建筑内部居民的人身安全。施工设计人员需要坚守安全性原则,为高层建筑混凝土结构的质量安全性能提供可靠保障。

(二)实效性原则

在高层建筑工程施工过程中,混凝土结构设计不仅影响着建筑整体质量性能,还决定着建筑内部各类基础设施的正常运行。不合格的混凝土结构设计会使建筑电气设备难以得到高效、便捷、安全的使用,影响给排水设施的安装运行,导致建筑居民的日常生活受到干扰。为此,在进行混凝土结构设计时,施工设计人员需要贯彻实效性原则,在混凝土结构质量性能满足工程标准的基础上,将居民日常生活需求纳入考虑,确保混凝土结构在建筑运行期间能够切实有效地为居民提供舒适的生活环境与优质的生活服务[1]。

(三)耐久性原则

随着城市发展建设水平的不断提高,对原有工程项目进行拆除重建所需要的成本费用也越来越大,现代高层建筑需要维持较长的使用寿命,以便降低重建成本,避免拆除工程影响城市居民日常生活的顺利进行,为城市居民提供长久的居住服务。而混凝土结构对高层建筑的使用寿命有着极为重要的影响,为此,施工设计人员需要在混凝土结构设计中落实耐久性原则,做好风险防控设计,确保混凝土结构能够在建筑长期运行过程中排除各类影响因素的干扰,为居民提供长期优质生活服务。

二、高层建筑混凝土结构设计问题

(一)结构体系问题分析

在高层建筑混凝土结构设计中,施工设计人员需要确保混凝土结构体系满足工程安全标准。设计人员在对建筑外观进行特殊设计之前,首先需要考虑高层建筑地基的稳固性是否达标,在确认無误后方可进行外观特殊设计,并严格控制变形量,降低混凝土材料刚度,避免混凝土因特殊外观设计产生应力集中,从而发生开裂破损问题。施工设计人员需要对转换层原有刚度比公式进行调整,让上下层转角值相同。此外,混凝土结构的外柱剪力会随着水平加强层侧向刚度的增加而升高,为高层建筑混凝土结构设计带来了挑战,其层间位移与中顶点位移控制也需加强重视。

(二)设置短肢剪力墙问题分析

在高层建筑中,混凝土剪力墙的结构性能对建筑结构的荷载量有着决定性作用,还影响着高层建筑的抗风性与抗震性。为保证高层建筑的运行安全与建筑居民的人身安全,就需要使用混凝土短肢剪力墙改善高层建筑结构性能。通常情况下,短肢剪力墙的厚度需要保持在0.3米以内,高度比以及厚度比在四到八之间,数量维持在相对较少的水平[2]。而现阶段的短肢剪力墙的后续施工处理有着较大难度,施工设计人员需要尽量减少短肢剪力墙的应用数量。

(三)结构超高问题分析

高层建筑的高海拔特性使得建筑稳定性成为了高层建筑工程中值得重视的问题,随着自然地质灾害发生概率的提高,高层建筑的抗震性需要不断加强,施工设计人员也需要从混凝土结构设计入手,根据建筑物的高度特性构建合理的工程技术标准。施工人员需要在A类建筑约束高度范围内加入B类建筑高度约束,在后续进行规划设计时根据建筑物高度选择相应的施工标准并严格执行,对高度变更的建筑及时进行施工标准调整,确保高层建筑的混凝土结构设计能够有效提升建筑抗震能力,维护高层建筑的运行安全[3]。现阶段高层建筑施工过程中很容易出现混凝土结构超高问题,导致构件稳定性下降,降低了高层建筑的抗震性,为此,施工设计人员需要加强对结构超高问题的分析和解决。

三、高层建筑混凝土结构设计策略

(一)加强混凝土抗震性能结构设计

高层建筑的抗震性与建筑运行安全以及居民人身安全紧密相关,在设计混凝土结构过程中,设计人员需要根据高层建筑的类型与高度进行设计,对层数较多、高度较高的或刚度骤变系数较大的高层建筑的振型数进行控制,对以小塔楼作为顶部设施的高层建筑而言,其振型数取值一般在12以上,总数则小于层数的三倍,以便提升高层建筑的稳定性,增强建筑抗震能力,贯彻施工安全性原则,维护建筑运行安全性。

(二)加强混凝土耐久性能结构设计

在高层建筑工程中,倘若建筑质量不满足工程质量标准,就会导致建筑在后续运行使用过程中出现结构破损、性能失效等问题,就需要对建筑进行整修处理甚至拆除重建,会大大增加建设成本。为此,施工设计人员需要尽可能一次性完成高层建筑工程建设任务,使用合格的建设材料与科学的施工作业方法以提高混凝土结构的耐久性,延长高层建筑的使用寿命,以便为建筑提供长期优质的生活服务。在混凝土耐久性结构设计中,施工人员需要在合理的成本范围内选择性能最佳的混凝土材料,在施工过程中做好温度、湿度等施工环境因素控制工作,使混凝土浇筑构件能够用用较高的抗压强度与抗剪强度,防止混凝土内部结构应力过大,避免混凝土结构因质量性能过差而在后续运行过程中损坏失效,影响高层建筑的正常运行[4]。

(三)加强混凝土框架梁结构设计

在高层建筑混凝土结构设计中,框架梁的设计会对高层建筑的质量性能与居民的生活安全产生较大影响。当高层建筑混凝土框架梁截面的纵向有着较大的变形差量时,框架梁容易发生超筋现象,容易使混凝土结构破损,出现性能失效问题,影响建筑的运行安全。为此,施工设计人员在对高层建筑混凝土结构进行设计时,需要对混凝土框架梁结构的轴压比进行调整优化,或根据技术理论与施工实践构建准确、完善的计算公式模型,合理调整混凝土框架梁结构的截面面积与截面形状,确保混凝土构件的稳固性,保障高层建筑的运行安全。

四、结束语

城市化进程的不断推进使得城市建设规模不断扩张,人口密度持续提升,土地可利用面积锐减,阻碍了城市的进一步发展。高层建筑的出现能够充分利用城市上层空间,为城市居民日益增长的住房需求提供解决出路,但高层建筑的结构特性使其容易受高空风力与外界震动影响而出现失稳问题,为此,相关技术人员需要对作为高层建筑主要建设材料的混凝土进行结构设计优化,分析混凝土结构设计中存在的问题,制订完善的解决处理方案,提高高层建筑的质量性能,保障建筑运行安全与居民人身安全。

参考文献:

[1] 张伟. 高层建筑钢筋混凝土结构设计问题分析[J]. 建筑技术开发, 2019, 46(14):2.

[2] 陈楠科, 王夕汐. 高层建筑混凝土结构设计及优化分析研究[J]. 产城:上半月, 2021(2):1.

[3] 舒緹 王. 高层建筑钢筋混凝土结构设计的问题分析[J]. 建筑技术研究, 2019, 2(3).

[4] 李飞. 高层建筑混凝土结构设计中的抗震设计分析[J]. 名城绘, 2020(1):24.

混凝土结构论文范文第2篇

【摘要】钢筋混凝土建筑结构结合了钢筋结构和混凝土结构的优势,其在房屋建筑工程项目中的应用,极大地提高了房屋建筑的稳定性和承载能力,在实际的钢筋混凝土结构设计中,应结合房屋建筑工程的相关设计要求,优化和改进建筑结构,加强各个环节的设计管理和控制,充分发挥钢筋混凝土建筑结构的特性,推动房屋建筑工程快速发展。本文简要介绍了钢筋混凝土建筑结构,分析了房屋钢筋混凝土建筑结构设计要求,阐述了房屋钢筋混凝土建筑结构设计要点,以供参考。

【关键词】房屋;钢筋混凝土;建筑结构;设计

近年来,房屋建筑工程快速发展,规模越来越庞大,类型也更加多样化,这对于建筑结构设计提出了更高的要求。和普通建筑结构相比,钢筋混凝土建筑结构具有较高的可靠性、稳定性和延展性,使用寿命更长,抗震性能更好,安全系数更高,受到广大建筑设计师的青睐。为了不断提高房屋钢筋混凝土建筑结构设计水平,应采用先进的设计方法,严格把关各个设计环节,关注多个建筑结构设计细节和重点,提高房屋钢筋混凝土建筑结构的使用性能。

一、钢筋混凝土建筑结构概述

钢筋混凝土建筑结构主要是将合适的钢筋材料配加在混凝土结构中,利用钢筋良好的延展性和混凝土较高的稳定性,有效提升整个建筑结构的受力能力。在实际房屋建筑工程项目中,钢筋混凝土构件主要包括大模板现浇结构、薄壳结构等承重结构。和普通钢结构相比,钢筋混凝土的施工造价更低,并且可以节省大量的钢材,因此被广泛地应用在工业厂房和房屋建筑工程施工中。钢筋混凝土建筑结构施工设计,首先应严格按照房屋建筑工程的相关设计要求,预制合适的钢筋混凝土构件,然后运输到施工现场进行拼装,或用模板现场浇筑。在整个建筑结构中混凝土用于承受压力作用,钢筋用于承受拉力作用。钢筋混凝土建筑结构的承载力原理是在房屋建筑结构混凝土受拉区域配加适量的钢筋,使混凝土和钢筋粘结在一起,共同承受外力,钢筋在建筑结构内部产生摩擦力,混凝土产生锚固作用力。钢筋混凝土建筑结构承载压力原理是在混凝土相应部位或者受拉区域添加合适数量的钢筋,钢筋端部设置弯折或者弯钩,建筑结构中的锚固区焊接一定的碎钢筋或者短钢筋,提高整个钢筋混凝土建筑结构的锚固能力。另外,混凝土和钢筋材料在接触面可以形成一定的胶结力,彼此之间发挥化学吸附作用,混凝土和表面凹凸不平的钢筋材料之间形成机械咬合力。

二、房屋钢筋混凝土建筑结构设计要求

1、安全性

房屋钢筋混凝土建筑结构设计必须满足安全性要求,在使用年限以内,房屋建筑结构应保持安全性,能够应对有可能发生的各种突发情况,在发生自然灾害或者偶然事件后,房屋建筑结构不能发生倾斜或者坍塌,应保持一定的安全性和稳定性,保障人们的生命安全。

2、耐久性

耐久性是指房屋钢筋混凝土建筑结构必须达到一定的使用年限,在规定使用年限内必须保持良好的使用性能和稳定性,建筑结构不能发生锈蚀或者腐蚀,保持一定的耐久性。

3、适用性

在规定使用年限内,房屋钢筋混凝土建筑结构设计应满足相应的使用要求,保持良好的抗变形、抗裂缝和抗震性,适应当地的水文地质和天气变化,钢筋混凝土建筑结构保持较高的适用性。

三、房屋钢筋混凝土建筑结构设计要点

1、结构选型

结合房屋建筑工程的分隔交接形式和施工设计要求,选择Z字型、十字型、L型、T型的短肢剪力墙结构,筒中筒结构、刚臂芯筒框架结构、主次框架结构、多筒框架结构、框架剪力墙结构等,设置合理的连体结构、钢臂和加强层,保持较高的刚度和稳定性。同时,房屋钢筋混凝土建结构设计应选择合适的结构体系,优化地基基础设计,确保房屋建筑上部结构达到要求的变形限值和刚度,美化建筑结构美观。按照房屋建筑工程施工设计要求,科学计算转换层的刚度比,合理设计层间位移和顶点位移限值,采用有效措施,增强钢筋混凝土建筑结构侧向刚度,增大外柱剪切力。

2、抗震设计

抗震设计是房屋钢筋混凝土建筑结构设计的重点内容,在编制和研究施工设计图纸时,应结合抗震设防,按照国家抗震标准,对房屋建筑结构的裂度、高度、类型进行抗震等级分类,建筑结构的刚度突变系数随着房屋建筑结构的楼层增高而变大,这时建筑结构的抗震性应越高,若房屋建筑结构中包含小塔楼结构或者多塔结构,应适加强当其抗震设计,确保房屋建筑的安全性和稳定性。

3、合理设计高强钢筋和高强混凝土

房屋钢筋混凝土建筑结构设计除了要满足其安全性、耐久性、适用性、抗震性等要求外,还应考虑工程项目的经济效益,在保障施工质量的基础上,应尽量降低施工成本和建筑结构施工建设的难度。钢筋混凝土建筑结构设计应设计和选择合适的高强钢筋和高强混凝土,房屋建筑工程造价主要包括材料费用、施工费用、基础物料费用等,钢筋用量和构筑件截面积对于房屋建筑造价有着重要影响,因此在保障房屋建筑施工质量的基础上,应尽量减少用钢量,这就要求在规划设计阶段,选择合适的高强度钢筋和高强度混凝土,节约大量成本,降低材料费用。若房屋建筑工程施工现场的地基土层中含有大量的軟土,这时地基面荷载量较大,通过应用合适的高强钢筋和高强混凝土,优化构筑件截面积设计,降低施工难度,提高房屋建筑的经济效益。

4、传力路线设计

房屋钢筋混凝土建筑结构设计,应尽量简化传力路线,建筑结构之间的传力路线越简单直接,建筑结构构件的应用性能越高,并且建筑材料消耗较少,因此钢筋混凝土建筑结构设计应尽量保持立面和平面的简单化。同时,钢筋混凝土建筑结构设计在满足抗震性要求的基础上,合理设计传力路线,特别注意建筑结构基础设置,结合施工现场的实际情况,优化传力路线设计,提高房屋钢筋混凝土建筑结构的稳定性和耐久性。

5、采取合适的构造措施

一些复杂的房屋建筑工程采用大跨度的柱网框架结构,由于楼梯平台和房屋梁体的阻隔作用,楼梯间框架柱一般分为若干短柱,在钢筋混凝土建筑结构设计时,要对这些短柱箍筋加密,确保短柱的牢固性和稳定性。如果房屋建筑楼梯间采用短柱设计,施工人员要对柱箍筋,并且全长进行加密,一旦房屋建筑框架结构长度超出标准的设计要求,并且房屋建筑工程又不能留设缝隙,可以双向配置一些细钢筋,然后进行混凝土浇筑施工,保障房屋钢筋混凝土建筑结构良好的使用性能。

6、引入概念设计

房屋钢筋混凝土建筑结构设计应积极引入概念设计,一方面选择设计现代化样式的建筑,另一方面注意建筑结构设计的低碳、环保、节能、抗风和抗震性,无论是房屋建筑的立面设计还是平面设计,应遵循科学合理的原则,体现健康、舒适、绿色的理念,实现建筑结构的弹性设计,提高房屋钢筋混凝土建筑结构的实效性。

结束语:

钢筋混凝土建筑结构具有舒适性高、稳定性强、刚度大、整体性好等优点,被广泛的应用房屋建筑工程项目中。相关设计人员应全面了解钢筋混凝土建筑结构原理,明确房屋建筑结构设计要求,不断优化钢筋混凝土建筑结构设计方法,严格按照相关设计标准,严谨认真地控制各个设计细节,推动房屋建筑的快速发展。

参考文献:

[1] 刘伟权. 试论房屋钢筋混凝土建筑结构设计[J]. 中国新技术新产品,2012,15:173-174.

[2] 任全宏,常建军. 钢筋混凝土多层框架结构房屋结构设计中应注意的几个问题[J]. 陕西建筑,2007,07:7-10.

[3] 王波. 房屋建筑的混凝土结构设计研究[A]. 《建筑科技与管理》组委会.2014年11月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会:,2014:3.

[4] 徐兴培. 多层框架房屋建筑结构设计问题探讨[J]. 中华民居(下旬刊),2013,07:146-147.

混凝土结构论文范文第3篇

摘要:现阶段土木工程的发展速度较快,不仅规模日益增大,施工中所需求的技术和材料也越来越多,但是在很多土木工程建筑工程的实际施工中,由于一些技术的应用缺乏科学性,同时后续的维修工作质量较差等多方面的原因,导致其施工质量达不到预期,存在一定的安全隐患。因此需要重视土工工程中混凝土加固补强技术的方法和具体应用情况,从而进一步的提升建筑的安全稳定性。本文基于这一观点,先简单说明土木工程混凝土施工中存在的质量问题,后重点阐述基于土木工程混凝土加固补强技术方法及应用。

关键词:土木工程;混凝土;加固补强技术

1.土木工程混凝土施工中存在的质量问题

木工程施工完成以后,其建筑在使用的过程中需要面对的各项灾害影响较多,包括常见的火灾和地质灾害都可能导致建筑结构受损。因此要对建筑进行加强防护工作,使其可以更好地面对各种不可预知的灾难,同时也提高建筑自身的抵御能力,减少因灾害问题所造成的各项损失。之所以导致土木工程中存在混凝土结构的问题,其主要的影响因素在于施工的过程中没有对建筑施工进行严格的技术管控和标准化的监督。

在应用加固技术的时候,首先需要重视了解需要加固的混凝土构件的需要受力情况,通过对实际情况的了解来制定具有针对性和科学性的加固方法和选择加固技术,在满足施工实际需求的同时进一步提高其施工过程中的稳定性,避免事故的发生,也使得应用加固技术之后可以达到预期的目标。其次在加固的过程中需要对加固材料进行相应的了解,根据混凝土加固设计的方案,选择具有针对性的材料,同时满足不同加固方式的具体需求,结果最后的混凝土结构能够形成有效协调并且符合当前力学的应用原理,使其具备更高的安全性。

2.基于土木工程混凝土加固补强技术方法及应用

2.1截面加大加固法

针对当前土木工程施工中所存在的混凝土结构的各类问题,截面加大加固法也是常用的一种加固技术。而加大截面法主要应用原理是通过增设混凝土加层或者是砂浆层的方式来增大构件的横截面积,从而提升混凝土结构的承载能力。目前截面加大加固法的技术发展较为成熟,并且还具有操作简单的特性,并且能够适用各种普通墙体柱等混凝土构件的加固。不仅如此应用截面加大加固法,还可以保持原先混凝土结构的受力,方向不变仍旧保持原先的受力水平。因此在混凝土加固过程中截面加大加固发是常常被运用的一种技术,而且还可以有效地提升混凝土承载能力。在具体应用的过程中需要根据原先混凝土结构的受力特点来分析其结构存在的薄弱环节,加固技术具有较强的针对性,然后设计加固方案的时候可以根据相关的要求来进一步地增大其减面积。比如,在土木工程施工中,在对建筑的梁和板等受弯构建进行加固的时候,一般就会选择增加上、下侧受压的方式,但是在具体实施中还好是需要详细的划和增大原来构建的截面加固的形式,在有效的增大截面的同时也在确保加固作业的顺利展开,确保最后可以达到预期的施工标准。

2.2外包钢加固法

外包钢加固法主要是利用束缚原结构从而增强钢筋混凝土构件的抗变形和承载能力,也是一种复合加固方法,应用外包钢加固技术之后其混凝土构件的整体性更好。在具体应用的过程中,一般需要对构件的四个角展开外包角钢的工作,增加结构整体的刚度,同时也为了进一步提升及加固的质量,还可以通过焊接的方式将其横向连成一个整体,实现对原有混凝土构件的协同工作。外包钢加固技术有着自身的应用优点,不仅操作方法较为简单,并且现场作业量较少,在有效提高其混凝土构件稳定性的基础上,还可以根据实际需求适当的调整和增加截面的抗震和承载能力。但是外包钢加固技术在应用的过程中需要消耗大量的钢材,并且由于其技术的自身特殊性,常常被运用在节点位置的加固上,因此其处理难度较大。现阶段常用的外包钢加固技术大致可以分为两类,第一种是外粘型钢材加固法,同时也叫做湿式加固法,这种加固技术在施工的过程中较为简单并且快捷。但是这种加固方法在施工的过程中需要。升温措施对其进行辅助施工,从而加快其固化的过程,进一步优化混凝土结构的售价结构。第二种类型是无黏结外包型加固法,也叫做干式加固法。第二种加固技术相比于第一种其操作过程更为简单,但是其混凝土构件承载力的提升幅度却不高。无黏结外包型加固法在对其外包装和原有固件进行加固的过程中,并没有进行连接,二者还是各自独立,并没有形成一个有机的整体,这也是影响混凝土构件承载能力的一个较大原因,因此这种方法在加固过程中被利用的次数较少。

2.3粘贴钢板加固法

这种加固技术的工作原理主要是通过钢板与补强结构的共同作用,从而进一步的提升混凝土的应用状态,增强结构的刚度和提升其承载能力。由于这种加固方法自身的特殊性,这种技术常常被应用于一些薄弱位置或者是墙体表面混凝土的价格。且这一种加固技术除了施工过程中较为简单,硬化所需要的时间和占用的空间都较小。这种加固技术应用之后不会对混凝土的结构外形产生影响,同时其加固效果质量还较好加固,费用较低。但是具有随行性较差的特点,不适用于一些特殊结构的梁和异形结构梁。粘贴钢板加固法在应用的过程中,对混凝土还具有选择性的,并不适合用来处理混凝土的结果,而且一般情况下选择这种加固技术,其混凝土的强度需要达到C15以上。并且对于周围环境也有一定的要求,要求温度不大于60摄氏度,而湿度则是不能超过70%,如果其环境达不到这个要求,在施工之前就需要采取相对应的预防措施,确保加固的质量达到标准。

2.4贴碳纤维加固法

这种混凝土加固技术在应用的过程中主要运用胶黏剂将构建外层和碳纤维增强聚合物进行粘附处理,从而进一步的增强其混凝土结构的抗震性。这种加固技术是一种新兴的加固方法,主要是利用碳纤维材料自身所具有的优越性能。因为碳纤维增强聚合物的强度较高,但是质量轻,同时还具备较强耐腐蚀性。因此将这种碳纤维材料运用到加固过程中可以保持混凝土结构外形不产生变化,同时进一步地提升其加固的强度和效果,从而进一步提升混凝土构件负载能力和改善其受力特性。并且碳纤维材料作为一种新兴的加固材料,在运用的过程中其费用较高,同时对加固施工人员的专业技术能力有较高的要求。因此为了充分利用碳纤维聚合物的性能,可以达到预期的施工效果,施工的过程中需要对施工的多个方面进行有效管控。而纤维复合材料加固方法在施工中起应用具有普遍性,适用于各个种类的构建和部件的混凝土加固工作。但是在施工中为了充分发展碳纤维材料加固法的作用,需要做好充足的前期基础资料的准备工作,根据不同的结构和对于黏贴方式的需求不同,选择最为科学的碳纤维加固方式。

结束语:综上所述,可知目前我国大部分的土木建筑工程的规模较大,导致了建筑的负荷量提升,在施工的过程中所使用的各种材料的种类也明显提升,也影响了土木工程施工的质量。所以需要重视其混凝土加固技术的应用,通过使用更多全新的技术进一步提升其建筑的总体质量,同时在施工的过程中还需要增强对混凝土加固技术的研究,针对混凝土构件的实际受力和受损情况规划合理的加固工作方案,针对性地提升混凝土构件质量,有效地提升其同工程的整体施工质量,减少安全隐患的发生。

参考文獻

[1]聂宏星.混凝土结构常用加固技术及其特点探析[J].建材发展导向,2021,1908:58-60.

[2]赵彬.钢筋混凝土结构补强技术应用[J].建筑技术开发,2021,4812:11-12.

混凝土结构论文范文第4篇

【摘要】随着我国经济的快速发展,火发电厂构建越来越多的已经进入了“老龄化”阶段,对火电厂混凝土建筑结构进行有效的加固,已经成为了当今火电厂加固混凝土结构的重要措施之一,而且所占的比重逐渐的在增加。本文主要通过我对电厂混凝土建筑结构的加固技术方面浅析自己的观点和看法,希望能会更好的应用在火电厂混凝土建筑结构中,也为有关单位提供必要的参考依据。

【关键词】火电厂;混凝土;建筑结构;加固

一、前言

随着我国当今经济的迅速发展和电力行业的水平逐渐地提高,基础性建设的已经成为了人们生产和生活中不可缺少的重要组成部分,很多火电发电厂逐渐的进入到了“老龄化”阶段。所以,加固措施在火电厂混凝土建筑结构中所占的比例也是越来越多,越来越重要。因此,火电厂混凝土建筑结构的加固技术成为了现今人们关注的重要课题之一。

二、火电厂混凝土建筑结构的加固技术要点

(一)直接加固法技术

1.对截面进行加固。在钢筋混凝土受到压力变形的部位进行混凝土现浇层的加注,可以有效地增加截面的高度,扩大截面的面积,很大程度上起到抗弯曲变形的作用,也能起到有效地补强加固效果。在适合钢筋混凝土的范围之内,混凝土建筑结构所承载的重力取决于钢筋的强度和面积,也随其增大而提高。如果在原来配筋强度不高的情况下,有效地增加主筋面积,会在一定程度上更好的提高配筋的强度,也能更好的提高构件的承载力,让使具有更好的使用性能。

2.置换混凝土。这种措施的优点相似于加大截面方法,而且在混凝土建筑结构加固以后,不会影响混凝土建筑物的净空,但是依然存在着时光时间长、任务重的不足和缺点。

3.外包钢的加固。对于外包钢的加固主要是用乳胶水泥或者是焊接等方法对梁柱周围的包型钢进行有效地加固,外包钢方法可以有效地提高混凝土建筑结构的承载力,大大的增强建筑构件的延性和刚度。对于火电厂混凝土建筑结构的加固,选用的外包钢方法很重要,也比较适合,它能有效地加固建筑截面的大小和尺寸,对外观的影响也比较小,是建筑的承载能力极大的加强,但是对于静力加固的构件必须要考虑构件的二次受力情况。外包钢加固方法主要采用的低强度刚钢材,这样不仅能减少加固构件的预应力,而且还能充分的提高加固部位的潜能;为了有效地二次结合构件的粘结性,保证新旧部件之间能共同受力,加固建筑物的强度,就要对所采用的水泥、混凝土的选用行比较严格,不仅要求收缩性小,粘结性强,还要求具有微膨胀性等。对于所采用的粘结性材料,要求能抗老化、粘结性比较强、收缩性比较小以及良好的可灌性等。

4.外贴纤维。这种加固的方法主要使用胶结材料将纤维复合性材料贴到混凝土建筑结构的受拉区域,使其能共同加固截面的强度,达到混凝土建筑结构的承载力目的。外贴纤维具有很强的腐蚀性,而且使用的时间比较长,维护费用也比较低,适合用于在火电厂混凝土建筑结构中。

5.粘贴钢板。这种方法主要是在由于混凝土建筑结构承载力不足的部位粘贴一些钢板,这样不仅能有效地加固建筑构件的承载力,而且施工还比较方便。这种方法施工比较快,在施工现场不会出现湿作业,加固后对于混凝土建筑结构的外观以及净空没有什么大的影响。但是其进行加固的所取的效果,主要来源于胶粘工艺和技术操作水平,适合在受静作用,还要在温度适中的环境中进行加固。

(二)间接加固技术

1.预应力加固。对于火电厂混凝土建筑结构的加固,采用预应力加固技术,能使预应力和外部新增加的荷载共同作用,让拉杆能够产生轴向拉力,重力通过拉杆传递到构件上,在构件上会产生偏心受压作用,这种构件能及时的克服来自外部的荷载,最佳的减少外部的荷载效应,也能及时的缓解和控制构件中出现裂缝,同时也提高了建筑的承载能力。由于水平拉杆的良好效果,构件的预应力会由于受力作用变成偏心受压,所以对于加固后的构建,其承载力主要是针对受压变弯的元构件的承载力。钢筋混凝土在预应力拉杆的作用下,形成一个结构体系,会在预应力和外荷载的同步作用下,由拉杆中产生的轴向力传输给加固的构件,能更加有效地解决混凝土建筑结构的荷载,大大的提高了建筑构件的承载力。这种方法能有效的降低加固了的构件的预应力水平,使其加固的效果更加显著,也能最大程度上提高建筑物自身的总体承载力。但是加固以后,会一定程度上对建筑物的外观有影响,其主要适用于跨径比加大、结构笨重和预应力比较高的火电厂混凝土建筑结构中。

2.支承载加固。这种方法主要是为了有效地减少建筑构件的受力,减少所加固构件自身的承载效应,提高建筑结构的承载力水平。虽然这种方法不仅简单可靠,但是很容易损害建筑物的整体形态和使用,还会一定程度上缩小空间,比较适合条件许可情况下的火电厂混凝土建筑结构中。

3.混凝土建筑结构加固技术要点。目前,我国火电厂混凝土建筑结构加固技术中,都主要是保持建筑构件的完好无损为基础。因此,所采用的现行技术对受损构件进行加固,结果会很不安全,遗留很大的隐患。所以在火电厂混凝土建筑结构加固过程中,要准确的考虑第一次损伤对建筑构件的影响,做好内力的准确计算,这样就会让火电厂混凝土建筑结构加固能加的偏向于安全。在粘钢、碳纤维等建筑加固工程中,所加固的建筑构件耐久性、抗火性还没有具体的解决方案。

三、结语

总体来说,火电厂混凝土建筑结构荷载的增加、服役时间长、结构的养护不重视、地质灾害等功能性的改变,或者是配筋不足、混凝土的强度不够、灾后的修补等质量问题,都需要及时采取加固措施。因此,加固方案的有效制定和使用中的质量就显得非常的重要,对于需要加固的火电厂混凝土建筑结构,应该根据火电厂混凝土建筑结构制定合理的方案,要遵循安全、经济、方便和快捷的原則,这样就会让火电厂混凝土建筑结构加固取得良好的效果,实现其经济效益和社会效益。

参考文献

[1]王晓鹏,胡小刚.浅谈钢筋混凝土加固技[J].黑龙江水利科技,2013(03).

[2]孙鹏志,郑妍,金刚.电厂混凝土建筑结构的加固的抓哟措施和方法[J].中国高新技术企业,2010(04).

混凝土结构论文范文第5篇

1.1 施工工序的复杂性

钢筋混凝上结构施工,通常包括以下工序流程:准备工作→测量与放样、模板架立→钢筋架立→埋件安装→混凝土浇筑→混凝土养护、拆模、消缺等。这些工序工作面的位置是不断变化的,给施工质量管理控制带来困难。

1.2 施工工序产品的过程性

工序产品的过程性是指工序产品不直接构成建筑最终产品,工序产品可能仅是为制造建筑产品的临时支架,如建筑模板支撑系统,或虽进入最终产品,如混凝土、钢筋等,但必须与其它工序产品融合构成新的筑产品,并由此造成工序产品的不可替换性。

1.3 施工工序产品的易损性

钢筋混凝土结构施工工序产品的易损性是指钢筋混凝土结构施工期间,前道工序产品作为后道工序产品施工作业的平台和支架,受后续工序施工作业影响,其品质会遭受破坏。而且,前道工序成果在后道工序实施后,通常会变成隐蔽工程,其缺陷不能及时识别:即使未隐蔽,也会因混凝土的硬化成型,使缺陷的处理异常困难,由此造成现浇钢筋混凝土建筑结构开裂质量问题,严重的发生倒塌事故。

1.4 施工期钢筋混凝土结构的时变性

新浇筑的混凝土重力荷载以及施工活荷载,必须通过模板支撑以及二次支撑传递到下面先前已浇好的一层或多层楼板,在每一阶段,施工荷载都由混凝土时变结构和支撑系统组成的临时承载系统承担,这一临时承载系统的形状和混凝土材料性能与支模层数、施工周期密切相关,其承担施工荷载随施工工序不断变化。这种由混凝土时变结构和支撑系统组成的临时承载系统称为时变结构体系。

在一个施工循环内的不同施工工序:混凝土浇筑、混凝土养护、底层支撑拆除、新浇筑楼层上架设模板支撑、钢筋绑扎等,由于作业性质不同,各工序所需施工设施、材料、施工人员数量差异较大,导致作用于时变结构体系的荷载随施工工序(即随时间)不断变化。

钢筋混凝土结构材料性能的时变性,来自于早龄期混凝土中水泥水化反应还未完成,混凝土未经充分养护,早龄期混凝土强度和弹性模量尚处于发展阶段,随时间逐渐增长,钢筋混凝土结构构件的受力性能也随时间变化。建设工程施工质量管理与控制必须考虑钢筋混凝土结构施工阶段的上述特性。钢筋混凝土结构施工工序产品的易损伤性,要求施工工序质量管理模式向施工循环转变;钢筋混凝上结构施工组织设计必须考虑施工阶段的时变性特性,加强技术设计强化概念设计。

2 从概念设计上着手注意几个问题

关于强柱弱梁节点。这是为了实现在罕遇地震作用下,让梁端形成塑形铰,柱端处于非弹性工作状态,而没有屈服,但节点还处于弹性工作阶段。强柱弱梁措施的强弱,也就是相对于梁端截面实际抗弯能力而言柱端截面抗弯能力增强幅度的大小,是决定由强震引起柱端截面屈服后塑性转动能否不超过其塑性转动能力,而且不致形成“层侧移机构”,从而使柱不被压溃的关键控制措施。柱强于梁的幅度大小取决于梁端纵筋不可避免的构造超配程度的大小,以及结构在梁、柱端塑性铰逐步形成过程中的塑性内力重分布和动力特征的相应变化。因此,当建筑许可时,尽可能将柱的截面尺寸做得大些,使柱的线刚度与梁的线刚度的比值尽可能大于1,并控制柱的轴压比满足规范要求,以增加延性。验算截面承载力时,人为地将柱的设计弯距按强柱弱梁原则调整放大,加强柱的配筋构造。梁端纵向受拉钢筋的配筋不得过高,以免在罕遇地震中进入屈服阶段不能形成塑性铰或塑性铰转移到立柱上。注意节点构造,让塑性铰向梁跨内移。

关于“强剪弱弯”措施;强剪弱弯是保证构件延性,防止脆性破坏的重要原则,它要求人为加大各承重构件相对于其抗弯能力的抗剪承载力,使这些部位在结构经历罕遇地震的过程中以足够的保证率不出现脆性剪切失效。对于框架结构中的框架梁应注意抗剪验算和构造,使其满足相关规范要求。

注意构造措施。对于大跨度柱网的框架结构,在楼梯间处的框架柱由于楼梯平台梁与其相连,使得楼梯间处的柱可能成为短柱,应对柱箍筋全长加密。这一点,在设计中容易被忽视,应引起重视;对框架结构外立面为带形窗时,因设置连续的窗过梁,使外框架柱可能成为短柱,应注意加强构造措施;对于框架结构长度略超过规范限值,建筑功能需要不允许留缝时,为减少有害裂缝(规范规定裂缝宽度小于0.3mm),建议采用补偿混凝土浇筑。采用细而密的双向配筋,构造间距宜小于150mm,对屋面宜设置后浇带,后浇带处按构造措施宜适当加强。

3 质量管理与控制的施工循环模式

钢筋混凝土结构产品施工终结的标志是一个施工循环的结束而不是施工工序的结束。施工阶段钢筋混凝土结构所具有的特性,使以施工工序为核心的现行钢筋混凝土结构施工质量管理与控制模式,无法避免工序产品因后续施工作业损伤而引起的建设工程质量降低。

为此,作者提出以钢筋混凝土结构内在品质为目标的质量控制新模式,即在以工序产品质量管理与控制的基础上,引入跨工序的钢筋混凝土结构质量管理。控制模式,把工序产品质量管理与控制体系延伸到钢筋混凝土结构的一个施工循环。这样建设工程质量管理与控制的起点是施工工序的开始,终点是一个施工循环的结束,而不是施工工序的结束。因此,要求在原有施工工序质量管理与控制方法、措施的基础上,一切质量活动延伸到施工循环结束。工序产品质量监督检验以施工工序结束控制,同时把工序产品质量保护的监督检验纳入建设工程质量管理与控制之中,以有效杜绝因工序产品损伤造成的建设工程质量降低事故。

在一个施工循环内,对每道工序实施施工质量管理与控制和工序产品质量保护管理与控制。工序施工质量管理与控制方法与传统建设工程质量管理与控制方法相同,同时设置工序产品保护的质量管理与控制措施,它在每道施工工序结束、工序产品检查验收后实施。例如对模板架立产品经检查验收后即进入产品保护程序,安排模板架立工人专人维护管理,采取随钢筋架立实时修补损伤,随混凝土浇筑作业巡视模板支架的稳定性能,发现问题及时加固维护:对钢筋骨架产品质量保护,安排钢筋绑扎工人专人跟踪维护,采取随混凝土浇筑头提拉踩扁的钢筋骨架以及重设马凳等措施,由此实施工序产品质量保护措施。

为验证该质量管理与控制模式的有效性,作者在某综合楼施工中进行了尝试。该建筑为多层现浇钢筋混凝土结构,施工采用2层模板,10d施工周期。为保证施工工序产品不被后道工序破坏,保证钢筋混凝土结构的施工质量,施工单位采取了以施工循环为标志的工序产品质量管理与控制方法。通过采取工序施工质量管理与工序产品质量保护措施,使该工程质量达到优良标准,混凝土结构表面平整光洁,无因负筋混凝土保护层过大造成的开裂以及露筋现象。

摘要:本文结合混凝土建筑结构的施工特性,探索质量管理与控制的创新模式、施工概念设计原则。

混凝土结构论文范文第6篇

混凝土工程中材料的特性决定了结构较易产生裂缝,从实践中来看施工中混凝土出现裂缝的概率也是很大的,相当一部分裂缝对建筑物的受力及正常使用无太大的危害,但裂缝的存在会影响到建筑物的整体性、耐久性,会对钢筋产生腐蚀,是受力使用期应力集中的隐患,应当尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。

一、裂缝的成因分析

裂缝的形成有外荷载、结构计算模型差异、材料的收缩(主要为的混凝土收缩、温度变形)等原因造成。从技术角度来分析,有设计、施工、材料等方面问题,主要反映如下:

1、从设计方面看 ⑴楼板刚度不足:设计按多跨连续板进行配筋计算,侧重于满足结构安全,较少考虑混凝土收缩特性和温度变形等多种因素,楼板高跨比仅为L/33.6-L/35,其刚度较小对裂缝控制很不利。⑵楼板构造配筋设计不周:设计在支座处按常规配设负筋,在中部板面不配钢筋,当板面出现温度变形和混凝土收缩,因无构造钢筋约束,板面即出现裂缝。⑶楼板内布线欠合理:由于水电施工图由各专业设计,实际施工中出现水电管交叉叠放,或由于设计考虑管内容线面积,部分预埋管径≥D25;且设计管线位置在楼板跨中,即在单层双向配筋处,楼板有效截面受到很大程度(15%-40%)削弱,成为楼板最易开裂的部位;当楼板收缩应力大于混凝土极限抗拉强度时,即出现沿管线表面呈直线状的裂缝。⑷从房屋的空间结构来看,剪力墙刚度大,约束了剪力墙间梁板的水平向自由变形,而梁刚度又较板刚度大,因各类因素引起的水平向收缩变形均集中到剪力墙间刚度最小的板上,造成这块板开裂。⑸膨胀剂的选用与掺量:设计未明确混凝土的限制膨胀率,只提出膨胀剂的品种和掺量范围,施工时按设计提供掺量进行配比施工,使混凝土的实际限制膨胀率不能达到最佳限制膨胀率。

2、从施工方面看 ⑴水电预埋管施工时在板内位置欠合理:管位置过高或过低;位置过高时,极易在板面出现因混凝土硬化收缩产生的裂缝,也易在维修裂缝或室内装修时损坏管线;两根管线并行布置时,管线间距过小甚至并拢,更易因管线集中而产生裂缝。⑵空载养护期不足:从楼面混凝土浇完、收光至施工材料堆放,平均空载养护期仅为一天半,人为因素过早地震动、荷载造成楼板幼龄混凝土内部受损开裂。且施工中用塔吊吊运的钢管、钢筋等周转材料因受剪力墙钢筋影响多堆放在预埋管线部位。

3、从材料方面看 楼板商品混凝土强度为C40(8层以下)C35(8—18层)C30(18层以上),其收缩变形值为同标号普通混凝土的1.2--1.3倍,且商品混凝土单方用水量过大(200Kg),其中部分水在振捣时被游离出来,部分水与水泥结合成凝胶,相当大一部分为自由水仍留在混凝土孔隙中,成为混凝土干缩的隐患。楼板拆模后,板面和板底长期裸露在大气中,后期施工的细石混凝土面层养护期过后也长期处于干燥环境中。正是这种环境效应(受温度、湿度、风力影响使水泥石毛细孔、凝胶孔内的自由水由表及里逐渐蒸发),和尺寸效应(楼板裸露面积大,厚度薄)的共同影响,使楼板较其它构件更易出现干缩裂缝。

混凝土的干缩、温度收缩、收缩是要因,而由于施工管线预埋欠合理、楼板刚度不足、材料等多重原因综合,使本工程楼板沿预埋管线处出现大量裂缝。

二、裂缝的控制措施

(一)总体而言

1、设计措施 1)增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。2)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。3)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。4)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。

2、施工措施 1)严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。2)细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。3)浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。4)根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用水量,减少水化热和收缩。5)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。6)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于C5。7)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。8)根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。9)对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%。

(二)具体措施

1、加强设计控制:梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋,屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上);控制管线直径,使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等)的保温设计,若使房屋具有良好的保温性能,不仅可大幅度降低房屋长期能耗,更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。

2、加强施工控制:采取有效固定措施(经计算高度的钢筋撑脚,预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定)使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间,减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m,在管线集中或交叉处设加强筋,并在上下部铺放钢丝网,宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速,减少环境温差和风速对结构的影响。

3、通过商品混凝土生产级配中材料的替换和外加剂的合理使用,降低商品砼的水泥和水用量;配比中添加聚丙烯纤维,可有效减少早期收缩裂缝(本工程在14层、18层楼板及屋面使用,掺量为1.2Kg/m3);合理选用混凝土膨胀剂(宜选用一等品),其掺量应经试配确定,来满足设计的限制膨胀率;加强养护,延长养护时间,也可在板面和板底拆模后涂刷养护剂,避免混凝土的早期干缩,确保膨胀剂产物的充分水化,使混凝土达到有效的补偿收缩作用。

4、在施工前与设计沟通,精心编制施工组织设计,通过材料调换,使楼面面层与楼板混凝土一起浇捣(采取有效保护措施),同时提升上层钢筋位置,这样在不增加荷载前提下增大了楼板的刚度,将有效减少裂缝的出现。

参考文献

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