钢筋混凝土板、梁、柱（共10篇）
钢筋混凝土板、梁、柱 篇1
在近几年房屋建筑工程施工中, 我们发现大多工程都采用了清水混凝土施工工艺, 为此, 结合我公司的工程采用的施工方法, 从模板选择、设计与施工、混凝土浇筑施工和养护等方面进行控制, 以确保现浇柱、梁、板内实外光, 表面平整。采用这种方法, 既增加了房间净高, 又保证了工程质量、降低了工程成本、缩短了工期, 取得良好的社会与经济效益。
1 模板的选择与施工
1.1 模板的选择
在实际施工中, 施工现场常用的主要有钢模板和竹胶模板等, 因此在选择模板时要注意以下几个问题:
1.1.1 模板的规格尺寸准确平直, 几何尺寸符合施工图纸和规范要求, 模板要具有足够的刚度、承载力及稳定性, 能可靠地承受新浇筑混凝土的自重和侧压力, 以及在施工过程中所产生的荷载, 以防止模板发生胀模、挠曲、变形;
1.1.2 模板及其支架在设计时考虑下列各项荷载:a.模板及其支架自重, 其标准值根据设计图纸确定;b.新浇筑混凝土自重, 其标准值对于普通混凝土可采用24N/m3, 对于其他混凝土可根据实际重力密度确定;c.钢筋自重, 其标准值根据设计图纸确定。对一般梁、板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值可采用下列数值:板1.1KN、梁1.5KN;d.施工人员及设备荷载, 其标准值:I、计算模板及直接支撑模板的小楞时, 对均布荷载取2.5KN/m2, 另应以集中荷载2.5KN/m2再行验算;比较两者所得的弯矩值, 按其中较大者采用;II、计算直接支承小楞结构构件时, 均布活荷载取1.5 KN/m2;III、计算支架立柱及其他支承结构构件时, 均布活荷载取1.0 KN/m2。e.振捣混凝土时产生的荷载, 其标准值对梁、板模板采用2.0KN/m2;对柱模板采用4.0KN/m2;f.新浇筑混凝土对模板侧面的压力, 其标准值当采用内部振捣器时, 新浇筑混凝土作用模板的最大侧压力, 按下列二式计算, 并取二式中的较小值;
F—新浇筑混凝土对模板的最大侧压力 (KN/m2) ;γc—混凝土的重力密度 (KN/m3) ;t0—新浇筑混凝土的初凝时间 (h) , 可按实测确定。当缺乏试验资料时, 可采用t0=200/ (T+15) 计算;V—混凝土的浇筑速度 (m/h) ;H—混凝土侧压力计算位置处至新浇筑混凝土顶面的总高度 (m) ;β1—外加剂影响修正系数, 不掺外加剂时取1.0, 掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2;β2—混凝土塌落度影响修正系数, 当塌落度小于30mm时, 取0.85;50-90mm时, 取1.15。g.倾倒混凝土时产生的荷载, 其标准值可按倾倒混凝土时对垂直模板产生的水平荷载标准值表1采用.
1.1.3 计算模板及其支架时的荷载设计值, 采用荷载标准值乘以相应的荷载分项系数求得, 荷载
分项系数按Á表2采用。
1.2 Á隔离剂的选择
对钢模板采用油质类的隔离剂, 并且能保证隔离剂的吸附性要好, 以免在混凝土浇筑的过程中破坏隔离剂层, 但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂;采用水性脱模剂能保证良好的脱模效果及混凝土的质量, 模板与混凝土的接触面清理干净后再涂刷隔离剂, 严禁隔离剂沾污钢筋与混凝土接槎处。
1.3 模板的施工
1.3.1 在钢筋绑扎安装前及时将模板内的建筑垃圾、杂物清理干净, 冬期施工时, 模板内不得有雪块、冰碴。在梁柱接头及柱顶和梁端要留置清扫口;
1.3.2 模板拼缝处理的好坏, 直接影响混凝土的表观质量。平模板板缝采用8cm宽PVC胶带纸贴缝;如果采用钢模, 拼缝处采用海绵条嵌缝, 防止漏浆;
1.3.3 在浇筑混凝土前, 木模板应浇水湿润, 但模板内不得有积水;
1.3.4 当梁板跨度等于或大于4m时, 模板要起拱;当无具体要求时, 起拱高度宜为1/1000-3/1000。
1.4 支设好的模板保护
1.4.1 钢筋吊运到模板上时, 要轻放并且用方木垫底, 不得在模板面上拖拉或碰撞;
1.4.2 调整钢筋位置时, 不得用撬杠支在模板上撬;
1.4.3 在靠近模板处焊接钢筋时, 应用铁皮隔模板, 以免烧坏模板。
2 板底标高控制
模板标高、平整度的准确控制是保证混凝土顶板质量的前提条件。施工中, 测量放线人员, 在每层柱、梁及顶板支模前, 对该层的标高及轴线进行准确测量、复核。模板表面平整度允许偏差小于2mm。
3 现浇混凝土质量控制
3.1 使用商品混凝土, 要认真核对进入现场的混凝土的配合比、塌落度与设计要求是否一致, 并且进行现场检测, 发现问题及时调整。现场拌制的混凝土塌落度应为50~70mm, 泵送时塌落度应为130~150mm, 混凝土配合比应预先试验和施工试配。混凝土浇筑时实行专人操作, 振捣时不得使振捣棒碰击模板、钢筋, 并派专门人员看模, 并在模板外侧或底面适当敲击模板, 以便排出气泡;遇见有涨模现象及时处理;
3.2 振动器安放在牢固的跳板上, 不得放在模板支撑或钢筋骨架上, 振捣棒采用垂直振捣或斜向振捣, 斜向振捣插入时, 与混凝土表面成45°夹角;振捣棒要自然沉入做到“快插慢拔”, 当振捣棒端头即将漏出混凝土表面时, 应快速拔出振捣棒, 拔出时不停转, 以免造成空腔;
3.3 每插点振捣时间要保证在20s-30s, 使用高频振捣器时, 最短不应少于10s。以混凝土表面不再沉落和不再出现气泡和表面不再呈现浮浆为度。振捣时不得将软抽插入到混凝土内部和使软抽折成硬弯, 振捣棒不得碰撞模板、钢筋、预埋件等;
3.4 振捣棒插点排列均匀, 采用交错式顺序移动, 以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置和距离不大于振捣棒作用半径 (R) 的1.5倍。振捣棒的作用半径一般为300mm-400mm, 参见下图所示;
3.5 混凝土分层浇筑时, 每层的厚度不应超过振捣棒长的1.25倍, 在振捣上一层混凝土时, 要将振捣棒插入下一层混凝土50mm左右, 使上下层混凝土结合成一整体, 振捣上层混凝土要在下层混凝土初凝前进行。
4 混凝土养护与拆模
4.1 混凝土浇筑完毕12h以内或当混凝土表面收水即开始对混凝土加以覆盖并浇水保湿养护, 使混凝土处于湿润状态, 混凝土养护用水与拌制用水相同;
4.2 混凝土自然养护时间与水泥品种有关, 参考表3的规定执行;
4.3 最初3d内, 应每隔2h-3h浇水一次, 以后每日浇水次数参见表4, 保持混凝土处于足够湿润状态。气温低于+5℃不得浇水;
4.4 在浇筑的混凝土强度达到1.2N/mm2前, 不得在其上踩踏或安装模板及支架;
4.5 模板拆除应满足《混凝土结构工程施工质量验收标准》 (DB23/716-2003) 的规定, 应根据工程的性质与要求及其预估在不同温度下养护的混凝土能达到强度百分比进行, 按表5给出参数选用。
4.6 拆模必须经现场监理工程师同意方可拆模, 即填写拆模申请书见表6。
5 混凝土表面处理
严格按照以上所述施工方法施工, 尤其是采用的竹胶模板, 拆模后混凝土质量得到控制, 不会产生大的质量缺陷。对存在的少量气泡及模板拼缝痕迹等一般缺陷, 要立即处理。先凿掉或洗刷松散部位的水泥浆, 或者采用角磨机磨平, 局部突出部分, 再使用与结构混凝土相同品种的水泥, 掺入一定量的粘胶水, 配成腻子塞进小气泡内, 然后连同模板拼缝痕迹用细砂纸打磨抛光, 直至表面色泽、光洁度一致为止。
6 刮腻子成活
在进行顶板刮腻子前, 先满刮粉刷石膏1-2mm一遍, 以增强混凝土与腻子的粘着力, 再按阴角水平线对阴角用白水泥腻子做重点找方、找直处理, 最后再按普通工艺刮腻子成活。
结论:现浇结构不抹灰技术是近几年工程中应用较广泛、综合性较强的施工工艺, 需要施工现场项目部管理人员精心控制、各工种的密切配合。
注:气温指当日中午的标准气温。
由于采用不抹灰, 从根本上杜绝了传统顶棚抹灰层空鼓、开裂、脱落等质量通病, 提高了工程质量, 并降低了施工成本, 增加了屋内的净高, 取得了一定的社会和经济效益, 具有推广应用的价值。
摘要：根据近几年在工程中采用的清水混凝土施工工艺, 结合工程实际情况以及标准、规范的要求, 阐述了从模板选择、设计与施工、混凝土浇筑施工和养护等方面控制, 提出了具体施工控制方法, 保证了工程质量, 降低了工程成本、缩短了工期, 有较好的社会和经济效益, 值得全面推广。
关键词：现浇,清水混凝土,控制,成本,工期,效益
钢筋混凝土板、梁、柱 篇2
预 应 力 梁 钢 筋 及 框 架 柱 钢 筋 整 改 方 案
编 制： 审 核： 审 批：
2012年8月23日 电子银行预应力梁钢筋及框架柱钢筋整改方案
一、工程概况
本工程电子银行业务中心五层设计两条预应力梁，在施工过程中，由于预应力施工人员施工不及时，在预应力梁钢筋绑扎并安防完毕后才开始安装波纹管，由于该预应力梁及平旁边的框架柱A-KZ13的钢筋较密，波纹管无法安装到位，施工人员在安装过程中，将预应力梁的两根上排钢筋的弯锚部分、两根框架柱的主筋及该梁靠近支座的部分箍筋切割断，以便安装波纹管。
二、分析被切割部位钢筋的构造
1、梁主筋
1.1、该梁的截面尺寸为600×1200，主筋配筋为上部纵筋为18根直径为25的三级钢，9/9布置;下部纵筋为21根直径为25的三级钢，10/11布置;箍筋为直径为16的三级钢间距为100。1.2、被切割的梁主筋为上部纵筋的上排钢筋的弯锚部位;
2、框架柱主筋
2.1、该柱在本层的截面尺寸为直径1200，28根直径25的三级钢，箍筋为直径10的三级钢间距100/150。
2.2、被切割的框架柱主筋为两根直径为25的三级钢，切割位置距结构面层约150～200mm，该被切割的主筋剩余部分锚入梁内约1000～1050mm；
3、预应力梁箍筋
3.1、该梁的箍筋为直径为16的螺纹钢间距为100； 3.2、被切割的框架柱箍筋位于梁柱交界处，在靠近框架柱约1.2米的范围，切割部位主要为箍筋的侧边中间部位，单侧切割。
三、被切割部位钢筋处理措施
针对不同的切割部位，按照规范，分别对框架梁主筋、框架柱主筋及框架梁箍筋进行处理，处理措施如下：
1、框架梁主筋的处理措施
由于已施工的框架梁主筋的连接采用的是机械连接，且已经绑扎安放到位，该部位被切割的钢筋处理按如下方法进行：
1.1、将切割的主筋按照11G101-1图集79页的要求，在梁跨ln1/3处断开；
1.2、将该主筋与箍筋绑扎的扎丝拆除，将断开后的钢筋取出； 1.3、另外按照设计及规范要求制作一根与原主筋相同规格及尺寸的钢筋，从梁的一端穿入；
1.4、由于本工程框架抗震等级为二级，梁可采用绑扎和焊接连接，该梁的主筋直径为25的三级钢，小于28，因此将新放入的梁主筋与原主筋在接口处进行焊接，单边焊焊接长度不小于10d，焊缝饱满。
1.5、焊接完成后，将该主筋与箍筋重新用扎丝绑扎。
2、框架柱主筋的处理措施
2.1、重新制作与原框架柱主筋规格相同的钢筋；
2.2、按照11G101-1图集60页的要求，在切割的钢筋旁边进行插筋，并且按照规范，新制作的钢筋插入部分不小于1.2lae;2.3、将新插入的钢筋与被切割后剩余的钢筋绑扎固定，并用框架柱箍筋与新插入的钢筋进行绑扎固定；
3、框架梁箍筋的处理措施
3.1、将被切割断开的箍筋进行焊接，使箍筋连接完整； 3.2、在被切割的箍筋旁边绑扎与原箍筋规格相同的“U”型箍筋进行加强。
四、工程处理质量标准
按国家颁布的11G101-1中规定构造做法及质量标准进行处理。
五、处理过程中的注意事项
1、在施工时严禁吸烟及注意防火。
2、焊接时必须穿戴好工作服、手套和防护眼镜。
3、梁主筋及箍筋焊接时必须保证焊缝长度及焊缝质量。
混凝土空心梁板裂缝分析与防治 篇3
【关键词】混凝土 空心板 裂缝 防治
在某国道改建施工过程中，某合同段13米混凝土空心板出现了顶板裂缝的现象，此事引起了技术人员的高度重视，对预制厂预制的全过程进行了调查分析，查阅了有关试验资料，对施工工艺做了详细了解，找出了裂缝产生的原因，做出了改进措施，使混凝土空心板表面裂缝得到了有效控制，从源头上防止了梁体混凝土表面裂缝的再次发生，从而确保了工程质量。
0.概述
该预制厂预制空心板的数量为256片，均为非预应力C30混凝土空心梁板。以下是13米空心板施工的有关参数：
结构类型：小跨径13米非预应力混凝土空心板
砼设计强度： 30Mpa
砼配合比：水泥：砂：碎石：水：外加剂=1:1.74:2.96:0.43:0.005
水泥用量：400kg/m3
1.裂缝的产生
空心板在浇筑完成拆模后，在梁肋位置，沿主筋方向的顶板上出现纵向裂缝和少量横向裂缝，裂缝长度在5-50cm,宽度为0.02-0.15mm。凿开混凝土裂缝发现，裂缝深度在0-5mm之间，初步判定为干缩裂缝。砼裂缝在浇筑完成后的第一天内产生，这时混凝土最敏感，易产生振动裂缝、收缩裂缝和沉陷裂缝。早期裂缝一旦发生，会增加混凝土的渗透性，并使砼暴露于易损上的环境的表面增加，使混凝土早期老化，严重降低混凝土的强度，从而影响其耐久性，并缩短使用寿命，影响工程质量。
2.分析裂缝产生的原因
2.1钢筋绑扎
施工人员在绑扎钢筋笼时，使绑扎点间距过大，有的长达两米，这就导致混凝土在浇筑振捣时，捣棒碰到钢筋，巨大的冲击力使绑扎丝断开，加上混凝土浇筑过快，钢筋笼无上下定位措施，导致钢筋笼上浮，使空心板顶板厚度不足、底板厚度变大，由于钢筋和混凝土的膨胀率的差异，钢材的膨胀率大于混凝土的膨胀率，混凝土表面的拉应力小于钢筋膨胀所产生的应力，从而使混凝土表面拉裂。
2.2混凝土浇筑
施工采用插入式振捣棒振实的振捣方式，振实过程有出现局部漏振现象，导致混凝土内部不密实，粗细集料填充不均匀，空心板在拆模后产生空洞、麻面以及混凝土表面裂缝。应对这些问题及时进行有效的处理。
2.2梁体养生
现场操作往往是等混凝土脱模后才开始养生，这种做法是错误的。空心板暴露在空气中，夏季最高气温在35度以上，加快了水分的蒸发,导致表面产生干缩裂缝，浇筑完成后，在混凝土初凝后、终凝前梁体应使用毛毡或薄膜覆盖，避免阳光直接照射，减少水分的蒸发，从而有效减少了裂缝的产生；每天的洒水养护情况视气温而定，一般情况下每天应不少于5次。
2.4混凝土自身应力产生的裂缝
收缩裂缝：混凝土凝固时，一些水份与水泥颗粒结合，使体积减少，称为凝缩。另一些水份蒸发，使体积减小，称为干缩，凝缩和干缩合称为收缩。混凝土的干燥过程是由表面逐步扩展到内部的，在混凝土内呈现含水梯度。因此产生表面收缩大，内部收缩小的不均匀收缩，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表层混凝土所产生的拉力超过其抗拉强度时，便产生收缩裂缝。
温度裂缝：混凝土受水泥水化放热、阳光照射、夜间降温等因素影响而出现冷热变化时，将发生收缩和膨胀，产生温度应力，温度应力超过混凝土抗拉强度时，即产生裂缝。可以初步推断是由于水化热过大引起的温度裂缝。由于水化热作用，使混凝土内部与外表面温差过大，这时内部混凝土受压应力，表面混凝土受拉应力。由于混凝土抗压强度远大于抗拉强度，表面拉应力可能先达到并超过混凝土抗拉强度，而产生间距大致相等的直线裂缝（称温差裂缝），该结构裂缝形态正是如此。
2.5充气胶囊
在现场对充气胶囊做检查时发现有许多胶囊存在轻微漏气现象，混凝土强度在未达到2.5Mpa时气囊内气压就小于设计要求值。拆除充气胶囊的时间过早，在混凝土未达到规定强度时就开始拆除内心模。
3.裂缝的预防
找到了裂缝产生的原因，针对每种可能导致裂缝产生的原因，作出了以下预防措施：
3.1钢筋笼的绑扎
施工人员在绑扎钢筋笼时，应严格按照设计图纸施工，控制好钢筋间距，并且做好钢筋骨架和内膜的定位钢筋，适当的可以对内膜定位钢筋进行加密，避免在浇筑过程中橡胶内膜和钢筋骨架上浮现象。
3.2混凝土的浇筑
浇筑采用插入式振捣棒振捣时，要做到“快插慢拔”，且移动间距不应超过振捣棒作用半径的1.5倍，插入深度应控制好，防止漏振，尽量避免和钢侧模的撞击，每一处振捣部位必须振捣到混凝土停止下沉，不再冒出气泡或者有极少量的气泡冒出，表面呈现出平坦、泛浆，边振动边徐徐提出振捣棒，避免超长时间过振，造成混凝土离析。
3.3梁体混凝土养护
不论是收缩裂缝还是温度裂缝，混凝土的养护尤为关键。混凝土浇注收浆完成后，尽快用毛毡和塑料薄膜覆盖养护，使混凝土表面始终保持在湿润状态，不允许混凝土在高温下裸露暴晒。由于水泥在水化过程中产生很大的热量，混凝土浇注完成后必须在侧模外喷水散热，以免混凝土由于温度过高，体积膨胀过大，在冷却后体积收缩过大产生裂缝，养护时间不少于一周。
3.4充气胶囊
充气胶囊在使用前必须做密封性检验，不得漏气，有些空心板顶板出现裂缝就是由于混凝土在未达到2.5Mpa強度时，芯模漏气，致使顶板开裂，因此在浇筑前检查胶囊是否完好格外重要。严格控制胶囊放气时间，在气温不是很低的时候，一般不应小于10h。放气过早过迟都不好，过早强度达不到，容易形成裂缝；过晚胶囊外壁粘在混凝土上，很难将其拉出，如果采用方法不当将会拉裂胶囊。
4.结论
钢筋混凝土板、梁、柱 篇4
1 模板的选择与施工
1.1 模板的选择
在实际施工中, 施工现场常用的主要有钢模板和竹胶模板等, 因此在选择模板时要注意以下几个问题:
1.1.1 模板的规格尺寸准确平直, 几何尺寸符合施工图纸和规范要求, 模板要具有足够的刚度、承载力及稳定性, 能可靠地承受新浇筑混凝土的自重和侧压力, 以及在施工过程中所产生的荷载, 以防止模板发生胀模、挠曲、变形。
1.1.2 模板及其支架在设计时考虑下列各项荷载:a.模板及其支架自重, 其标准值根据设计图纸确定;b.新浇筑混凝土自重, 其标准值对于普通混凝土可采用24N/m3, 对于其他混凝土可根据实际重力密度确定;c.钢筋自重, 其标准值根据设计图纸确定。对一般梁、板结构每立方米钢筋混凝土的钢筋自重标准值可采用下列数值:板1.1KN、梁1.5KN。
1.2 隔离剂的选择
对钢模板采用油质类的隔离剂, 并且能保证隔离剂的吸附性要好, 以免在混凝土浇筑的过程中破坏隔离剂层, 但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂;采用水性脱模剂能保证良好的脱模效果及混凝土的质量, 模板与混凝土的接触面清理干净后再涂刷隔离剂, 严禁隔离剂沾污钢筋与混凝土接槎处。
1.3 模板的施工
1.3.1 在钢筋绑扎安装前及时将模板内的建筑垃圾、杂物清理干净, 冬期施工时, 模板内不得有雪块、冰碴。在梁柱接头及柱顶和梁端要留置清扫口。
1.3.2 模板拼缝处理的好坏, 直接影响混凝土的表观质量。平模板板缝采用8cm宽PVC胶带纸贴缝;如果采用钢模, 拼缝处采用海绵条嵌缝, 防止漏浆。
1.3.3 在浇筑混凝土前, 木模板应浇水湿润, 但模板内不得有积水。
1.3.4 当梁板跨度等于或大于4m时, 模板要起拱;当无具体要求时, 起拱高度宜为1/1000~3/1000。
1.4 支设好的模板保护
1.4.1 钢筋吊运到模板上时, 要轻放并且用方木垫底, 不得在模板面上拖拉或碰撞。
1.4.2 调整钢筋位置时, 不得用撬杠支在模板上撬。
1.4.3 在靠近模板处焊接钢筋时, 应用铁皮隔模板, 以免烧坏模板。
2 板底标高控制
模板标高、平整度的准确控制是保证混凝土顶板质量的前提条件。施工中, 测量放线人员, 在每层柱、梁及顶板支模前, 对该层的标高及轴线进行准确测量、复核。模板表面平整度允许偏差小于2mm。
3 现浇混凝土质量控制
3.1 使用商品混凝土, 要认真核对进入现场的混凝土的配合比、塌落度与设计要求是否一致, 并且进行现场检测, 发现问题及时调整。现场拌制的混凝土塌落度应为50~70mm, 泵送时塌落度应为130~150mm, 混凝土配合比应预先试验和施工试配。混凝土浇筑时实行专人操作, 振捣时不得使振捣棒碰击模板、钢筋, 并派专门人员看模, 并在模板外侧或底面适当敲击模板, 以便排出气泡;遇见有涨模现象及时处理。
3.2 振动器安放在牢固的跳板上, 不得放在模板支撑或钢筋骨架上, 振捣棒采用垂直振捣或斜向振捣, 斜向振捣插入时, 与混凝土表面成45°夹角;振捣棒要自然沉入做到“快插慢拔”, 当振捣棒端头即将漏出混凝土表面时, 应快速拔出振捣棒, 拔出时不停转, 以免造成空腔。
3.3 每插点振捣时间要保证在20~30s, 使用高频振捣器时, 最短不应少于10s。以混凝土表面不再沉落和不再出现气泡和表面不再呈现浮浆为度。振捣时不得将软抽插入到混凝土内部和使软抽折成硬弯, 振捣棒不得碰撞模板、钢筋、预埋件等。
3.4 振捣棒插点排列均匀, 采用交错式顺序移动, 以免造成混乱而发生漏振。每次移动位置和距离不大于振捣棒作用半径 (R) 的1.5倍。
3.5 混凝土分层浇筑时, 每层的厚度不应超过振捣棒长的1.25倍, 在振捣上一层混凝土时, 要将振捣棒插入下一层混凝土50mm左右, 使上下层混凝土结合成一整体, 振捣上层混凝土要在下层混凝土初凝前进行。
4 混凝土养护
4.1 混凝土浇筑完毕12h以内或当混凝土表面收水即开始对混凝土加以覆盖并浇水保湿养护, 使混凝土处于湿润状态, 混凝土养护用水与拌制用水相同。
4.2 混凝土自然养护时间与水泥品种有关, 参考表1的规定执行。
4.3 最初3d内, 应每隔2h-3h浇水一次, 以后每日浇水次数参见, 保持混凝土处于足够湿润状态。气温低于+5℃不得浇水 (见表2) 。
4.4 在浇筑的混凝土强度达到1.2N/mm2前, 不得在其上踩踏或安装模板及支架。
5 混凝土表面处理
严格按照以上所述施工方法施工, 尤其是采用的竹胶模板, 拆模后混凝土质量得到控制, 不会产生大的质量缺陷。对存在的少量气泡及模板拼缝痕迹等一般缺陷, 要立即处理。先凿掉或洗刷松散部位的水泥浆, 或者采用角磨机磨平, 局部突出部分, 再使用与结构混凝土相同品种的水泥, 掺入一定量的粘胶水, 配成腻子塞进小气泡内, 然后连同模板拼缝痕迹用细砂纸打磨抛光, 直至表面色泽、光洁度一致为止。
6 刮腻子成活
在进行顶板刮腻子前, 先满刮粉刷石膏1~2mm一遍, 以增强混凝土与腻子的粘着力, 再按阴角水平线对阴角用白水泥腻子做重点找方、找直处理, 最后再按普通工艺刮腻子成活。
结束语
钢筋混凝土板、梁、柱 篇5
一、设计目的
通过本课程的设计试件，使学生了解并熟悉有关钢筋混凝土现浇楼盖的设计方法和设计步骤，培养其独立完成设计和解决问题的能力，提高绘图能力。
二、设计资料
1、工程概况：
某内框架结构工业仓库，二层建筑平面图如下图所示（楼面标高4.00m），墙厚370mm，混凝土柱400400mm。板伸入墙内120mm，次梁伸入墙240mm，主梁伸入墙内370mm。房屋的安全等级为二级，拟采用钢筋混凝土现浇单向板肋形楼盖。
图1 梁板结构平面布置
2、楼面构造层做法：20mm厚石灰砂浆粉刷，30mm厚水磨石楼面（标准值0.65kN/m2）。
3、活荷载：标准值为7.5 kN/m2。
4、恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.3。
5、材料选用：混凝土 采用C25（fc11.9N/mm2，ft1.27N/mm2）
钢筋 梁中受力主筋采用HRB400级（fy360N/mm2）
其余采用HPB235级（fy210N/mm2）
三、设计内容
1、确定结构平面布置图：柱网、主梁、次梁及板的布置
2、板的设计（按塑性理论）
3、次梁设计（按塑性理论）
4、主梁设计（按弹性理论）
5、绘制结构施工图，包括：（1）、结构平面布置图（2）、板、次梁、主梁的配筋图（3）、主梁弯矩包络图及抵抗弯矩图（4）、设计说明（5）、次梁钢筋材料表
四、成果要求
1、课程设计在1周内完成。
2、计算书必须统一格式，并用钢笔抄写清楚（或打印）。计算书（施工图）装订顺序：封面、评语页、目录、任务书、设计说明、计算书正文和施工图。
3、施工图统一为A3图纸。要求图面布局均匀、比例适当、线条流畅、整洁美观，严格按照建筑制图标准作图。
4、在完成上述设计任务后方可参加设计答辩及成绩评定。
五、参考资料
1、《混凝土结构设计》，梁兴文主编，中国建筑工业出版社
2、GB50010-2002，《混凝土结构设计规范》
钢筋混凝土板、梁、柱 篇6
钢管混凝土柱就是把混凝土灌入钢管中并捣实以提高钢管的强度和刚度,钢管混凝土柱能够充分发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点,一般按照截面形式分为矩形钢管混凝土柱和圆形钢管混凝土柱。钢管混凝土柱与混凝土梁相交的节点形式较多,梁钢筋穿钢管柱的形式较为常见。此种施工工艺对钢管柱的预留钢筋孔要求高,施工难度相对较大,本文结合实际情况对圆形钢管混凝土柱与混凝土梁相交的施工进行阐述。
1 哈尔滨太平国际机场T2航站楼扩建工程概况
哈尔滨太平机场T2航站楼扩建工程位于哈尔滨市道里区太平机场内,航站楼设计分为A区、B区和C区,A区为既有的T1航站楼,B区为航站楼主楼区域,基本跨度为18 m,C区为指廊区域,基本跨度为12 m。
本工程的B区航站楼设计为钢管混凝土柱,截面尺寸为直径1.6m,柱内全高采用C40无收缩细石混凝土。钢筋混凝土梁与之相交的节点形式分为两种:一种是钢筋穿过钢管混凝土柱,需在柱内锚固的进行锚固,无需锚固的则需穿过整个钢柱;另一种是在节点位置设置环梁和环形牛腿,钢筋焊接在环形牛腿上,达到梁与柱相接的目的。
2 施工难点分析
(1)本工程采用的钢管柱作为钢筋混凝土梁的制作,钢筋需穿过钢管柱,其施工精度及质量是本工程控制的重点和难点。
(2)多向梁相交于同一根钢管柱,钢筋的锚固形式和其施工质量也是本工程的重点和难点。
(3)多向梁相交于统一钢管柱的节点位置,钢筋密集复杂,且设置环形牛腿和环梁,节点情况复杂,混凝土的浇筑是其控制的重点。
3 节点的深化设计
本工程的钢筋混凝土梁与钢柱的连接节点形式多样,设计上分为两种,一种为钢筋穿钢管柱形式,如图1-1、图1-2所示,在正交的两个方向的梁相交时使用;另一种是设置环形牛腿加环梁作为混凝土梁钢筋的锚固支座,如图1-3所示,针对多向梁相交时使用。
图1-1柱脚位置钢筋穿钢管柱模型
图1-2二层位置钢筋穿钢管柱模型
图1-3环板位置模型
设计提供的图纸深度无法满足钢结构的加工要求,因此需根据总的设计要求和设计文件对其进行深化设计,尤其上述两种节点形式均比较复杂,良好的深化设计工作,是保证施工顺利进行的前提条件,同时也是保证施工质量一次成型的必要条件。
本工程基于BIM技术对钢结构进行深化设计,将节点位置的深化设计作为重点工作,基于BIM技术的各个软件的对比,采用应用程度高的TEKLA Structures软件对其进行深化设计,并利用其优越的出图性能和量表统计性能进行出图及工程量的统计。
对于节点位置的深化设计,由钢筋翻样人员采用CAD软件对混凝土梁纵向钢筋进行排布。对于钢筋穿钢管柱的节点部位,因其钢筋需穿过钢管,且钢管柱的开孔不能过大,开孔过大会削弱钢管柱的截面。根据设计和规范要求,对其每根钢筋的水平位置和钢筋的标高进行初步确定,同时有双筋并筋的穿孔位置应予以重点掌控,使其满足现场的施工要求,经过排布的节点再增加到TEKLA模型中,通过TEKLA中三维可视化的优势,对钢筋的排布进行优化,最大限度做到深化设计满足施工的方便和可操作性。对于环形牛腿及钢筋混凝土环梁的部位,主要是针对与其相交的每根混凝土梁内的纵向钢筋的标高予以控制,为了尽量减少环板的设置,梁的每排纵向钢筋的标高宜设置在同一标高,并根据梁钢筋的标高确定每层环形牛腿的环板标高。
对于需开孔的钢管柱,根据深化设计图在工厂内加工期间完成开孔,其开孔工艺为铣孔,对于环形牛腿的节点,因每一排钢筋均需与环板进行焊接,环板的密度较大,考虑其可操作性,选择在现场焊接安装。
4 节点部位的施工
4.1 钢筋穿钢管柱节点施工
此位置相对较为复杂,采用三维模型将此部位对工人进行交底,如图2-1到图2-6所示,主要从各个构件施工的先后顺序以及过程中的注意事项进行交底。
图2-1吊装下一节钢柱
图2-2焊接钢柱并拆除连接耳板
图2-3搭设脚手架并支模板
钢筋穿钢管柱节点的施工,主要是控制钢结构的安装方向和安装精度,钢结构的构件在工厂加工后进行编号,根据其编号进行吊装,吊装的方向需按照图纸标注进行,吊装过程需有专业的测量工程师对其标高和柱子的垂直度进行核对,对发现的偏差及时纠正。
图2-4穿钢筋
图2-5浇筑钢柱内混凝土
图2-6浇筑楼板混凝土
按照梁的配筋信息,将梁底筋插入钢管柱内,宜优先施工节点部位,按照规范和图集要求在图集允许范围内进行钢筋的连接,其连接形式采用直螺纹套筒连接。
4.2 环形牛腿及环梁的施工
环形牛腿及环梁的节点施工相比钢筋穿钢管柱的形式复杂,多根多向梁同钢管混凝土相交,若仍采用钢筋穿钢管的做法,一方面会对钢管柱的截面削弱过大,另一方面在此位置相交的混凝土梁数目较多,且梁的方向各异,梁顶标高相同,将导致钢筋层数过密,无法满足钢筋保护层厚度要求,钢筋的标高控制难以保证,因此设计上采用环形牛腿加环梁的形式对此位置进行处理。
多个方向的梁都要与钢管柱相交,梁的底筋与面筋每排钢筋都需与钢环板焊接,环板的层数需根据与其相交的梁中,钢筋的排数和梁的高度确定,每层环板的具体位置需充分考虑钢筋混凝土梁的截面尺寸及钢筋保护层厚度,以及相邻两排钢筋之间的距离确定。
施工顺序为:现将环形牛腿的竖向加劲肋焊接完成,再从下部向上部焊接钢制环板,且每焊接完成一层环板需焊接与本层环板相连接的梁纵向钢筋,再焊接第二层环板,再焊接与第二层环板相连接的钢筋,按照此顺序直至最上面一层环板和钢筋焊接完成,焊接的焊缝长度为双面焊5D,梁主筋伸至钢管柱边,保证足够长度的锚固,如图3-1到图3-6所示。
图3-1焊接环梁加劲肋
图3-2焊接底层环板
图3-3焊接底层钢筋
图3-4全部底筋及环板完成
图3-5环板及梁筋完成
4.3 混凝土环梁的施工
为包裹住钢环板做成的环形牛腿,在环形牛腿外侧设计混凝土环梁,并配置构造钢筋,防止环梁内混凝土开裂,同时兼顾混凝土与钢结构及混凝土梁的连接作用,如图4所示。
4.4 混凝土浇筑
对于钢筋穿钢管柱的混凝土浇筑,在浇筑钢管柱内的混凝土时,当浇注到梁的标高时,需尤其注意钢筋位置的混凝土振捣,避免钢筋交叉导致骨料无法下落。
环形牛腿及环梁的宽度较大,相邻两层钢环板的间距较小,为方便环板之间的混凝土浇筑,保证混凝土的密实度,在每层环板上设置混凝土浇注孔,如图5所示,且此部位选用细石混凝土浇筑。对于环梁的混凝土浇筑需注意控制混凝土的浇筑速度和混凝土的控制,确保混凝土充满整个环梁,保证环梁混凝土的密实度。
5 结语
哈尔滨太平国际机场项目采用钢筋穿钢管的形式解决了正交梁相交于钢管柱的施工,并利用BIM技术对钢管柱进行深化设计,从根源上促进了施工质量,采用钢环板作为钢牛腿,同时增加混凝土环梁,解决了多个方向的梁相交于同一根钢管柱的施工难题,尤其是每个方向的混凝土梁的截面及配筋信息不尽相同,可通过采用多层环板,成功解决这一难题,且施工完成后效果良好。
参考文献
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钢筋混凝土板、梁、柱 篇7
1 工程概况
上海来福士广场项目位于上海市长宁区长宁路1139号,包含北裙房及T1塔楼一栋,其中北裙房地下4层,地上8层,建筑总高度近54m,框架结构。由于裙房外轮廓线不规则且层高较大,结构中使用了钢管混凝土柱及型钢混凝土梁等组合构件,受梁、柱主筋数量较多、直径较大且项目工期紧等诸多因素影响,组合结构施工面临极大困难。工程中使用的钢骨情况如图1,2所示。
2 钢构件安装施工
由于此类结构中存在大量钢构件,造成构造复杂、操作空间小、安装不便以及各道工序繁多等诸多施工难点。
2.1 钢管柱安装
2.1.1 首节钢柱需预埋地脚螺栓
利用施工测量控制网和在模板等物体上弹设定位墨线,作为预埋件的测量控制依据。在定位板上精确测设轴线控制标识,并选定位板上四个角点作为标高控制标识点。分四步对埋件进行定位测量控制。
1)用经纬仪、水准仪、线坠等先对定位板进行安装定位测量。
2)锚栓安装到位固定之前,对锚栓的轴线位置、标高进行调整,达到设计要求后进行固定
3)混凝土浇筑过程中对埋件进行跟踪监控,并进行及时调整。
4)混凝土凝固后对埋件进行统一复测。
2.1.2 钢柱连接方式
第一节钢柱采用地脚螺栓固定于底板,安装时需精确校正,后续钢柱接高采用焊接方式。
2.1.3 钢柱吊装
吊装前,下节钢柱顶面和本节钢柱底面的渣土和浮锈要清除干净,保证上下节钢柱对接面接触顶紧。钢柱吊装后有临时连接耳板连接,作为钢柱的临时固定(见图3),临时连接板用双夹板和高强螺栓连接固定,钢柱焊接完成2/3后割除。
钢柱吊装到位后,钢柱的中心线应与下面一段钢柱的中心线吻合,并四面兼顾,活动双夹板平稳插入下节柱对应的安装耳板上,穿好连接螺栓,连接好临时连接夹板,并及时拉设缆风绳和斜撑对钢柱进行进一步稳固。
2.1.4 钢柱校正与焊接
初校后钢柱要精确校正,以达到规范要求的精度标准,即每节钢柱的垂直度偏差应在1/1 000,且小于10mm的范围内(见图4)。精确校正时,在钢柱的两个方向设置千斤顶,如果钢柱向东南方向偏差,即在钢柱的西、北两个方向设置千斤顶,钢柱精确校正后,应及时将临时连接耳板安装螺栓连接紧固,之后可进行二氧化碳气体保护焊,焊接完成应按规范要求进行探伤检测。
2.2 型钢梁安装
2.2.1 吊点设置
对于H型钢梁,吊点设置在H型钢梁的翼缘位置,对应于腹板的位置。
2.2.2 连接耳板设置
对于钢梁的安装,连接耳板是定位支撑的主要连接件,因此,连接耳板的设置要满足精度和强度的要求。对于普通钢梁,连接设置在钢梁的端部,两端上下各设置两块。钢梁安装就位时,及时夹好连接板,对孔洞有偏差的接头应用冲钉配合调整跨间距,然后再用普通螺栓临时连接。普通安装螺栓数量按规范要求不得少于该节点螺栓总数的30%,且不得少于2个。
2.2.3 钢梁安装质量保证措施
1)在钢梁标高、轴线的测量校正过程中,一定要保证已安装好的标准框架的整体安装精度。
2)钢梁安装完成后应检查钢梁与连接板的贴合方向。
3)钢梁的吊装顺序应严格按照钢柱的吊装顺序进行,及时形成框架,保证框架的垂直度,为后续钢梁的安装提供方便。
4)处理产生偏差的螺栓孔时,只能采用绞孔机扩孔,不得采用气割扩孔的方式。安装时应用临时螺栓进行临时固定,不得将高强螺栓直接穿入。安装后应及时拉设安全绳,以便于施工人员行走时挂设安全带,确保施工安全。
3 梁柱钢筋模板施工
3.1 柱钢筋绑扎
柱钢筋绑扎受型钢梁牛腿影响,需在钢结构深化时在牛腿上预先开好孔,以便柱钢筋顺利穿过(见图5)。受柱内钢管影响,柱箍筋绑扎也较困难,需培训一组钢筋工人专门进行钢管柱钢筋的绑扎施工,柱钢筋绑扎完成,监理单位隐蔽验收合格即可进行柱模安装。
3.2 梁钢筋绑扎
结构施工满堂架搭设完成,梁底模安装完毕后,即可进行梁钢筋绑扎。型钢梁内非贯通主筋应按规范要求全部锚入柱内,贯通主筋受钢管柱影响不能直接通过时,可在钢结构深化设计时在钢骨上按相关规范开孔,供梁钢筋通过。若梁钢筋数量较多,无法全部从孔内通过,可采用加腋形式从钢管侧绕行,绕行造成主筋间距较大时,需按要求放置构造钢筋(见图6)。
3.3 环梁钢筋绑扎
梁、柱平面布置不正交且梁主筋数量较多、直径较大时,梁柱节点施工将面临巨大困难,为此项目施工时采用了环梁节点。环梁施工无需提前对钢管进行开孔施工,只需将梁主筋锚入环梁即可,有效解决了梁柱节点施工难题,但环梁施工也将面临不小的困难。
3.3.1 环梁钢筋加工
考虑到环梁钢筋直径大、数量多,且存在两层一柱(即一节钢管柱高度为两个层高)的钢管柱,环梁钢筋加工成两个多半圆,钢筋绑扎时将两个多半圆焊接在一起,焊接接头应按相关规范错开35d (d为钢筋直径)。环梁箍筋多为六肢箍,最外侧箍筋需加工成开口箍,绑扎施工时同样采用焊接连接。
3.3.2 环梁钢筋绑扎
1)环梁钢筋绑扎需在梁钢筋绑扎施工前进行,但由于梁上下主筋均需锚入环梁内,环梁钢筋施工的同时,应将梁底筋(带有弯钩)提前定好位,环梁钢筋绑扎完成后,梁与柱交接端梁底筋同时锚入环梁,方便后续梁钢筋绑扎施工。
2)环梁钢筋绑扎需先将最外侧开口箍紧贴钢管柱放好,用最内圈环梁主筋固定,主筋半圆交接处先采用铅丝绑扎固定,待最后统一进行焊接施工。
3)固定好内侧开口箍后,开始由内向外绑扎环梁主筋,主筋绑扎的同时将内侧小箍筋绑扎到位。
4)钢筋绑扎过程应时刻用卷尺测量施工最外侧钢筋距钢管柱的距离,避免主筋间距过大或最外侧环梁主筋超出环梁设计尺寸范围。
5)最外侧环梁主筋绑扎完毕,且距环梁外侧距离满足规范要求的保护层厚度后,即可进行剩余外侧半个开口箍的安装,然后将环梁腰筋穿入开口箍内,按施工蓝图将其绑扎到位。
3.3.3 环梁模板安装
环梁钢筋绑扎完成后即可进行梁钢筋绑扎,梁主筋只需按要求锚入环梁内即可,无需伸入柱内。与之相交的梁钢筋绑扎完成后即可进行环梁侧模安装,环梁侧模需提前根据环梁尺寸进行加工,以减少现场安装时间。
4 板钢筋绑扎
梁柱钢筋绑扎完成后即可进行板钢筋后绑扎施工,完成后如图7所示。
5 混凝土施工
5.1 钢管内混凝土浇筑
设计一节柱高度为一个层高的钢管柱,内部混凝土浇筑可使用普通混凝土;若一节钢管柱柱高为两个层高,为避免混凝土浇筑时产生离析或振捣不到位等不利情况,钢管内宜浇筑同强度等级的自密实混凝土
5.2柱、梁、板混凝土浇筑
钢管混凝土柱、型钢混凝土梁及环梁等结构构件内的钢骨或钢筋数量较多,混凝土浇筑时振捣较困难,现场应有专人监督、指导混凝土浇筑施工,避免现场施工漏振或不振。完成效果如图8所示。
6 结语
为避免钢结构影响现场施工进度,需提前合理进行钢结构深化设计,并提前进行构件加工,钢构件吊装尽量安排在晚上,以保证第二天可以为钢筋工提供作业面。针对钢管混凝土柱、型钢混凝土梁及环梁钢筋绑扎施工,需提前对钢筋工进行详细交底、培训,以确保施工质量和施工进度。随着型钢混凝土组合结构越来越普遍的应用,施工单位应该关注此类梁结构施工难点及要点,在保证结构主体安全及质量的前提下,实现利润最大化。
参考文献
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钢筋混凝土板、梁、柱 篇8
1 钢管混凝土结构
钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件。目前工程中最常见的3种钢管混凝土构件横截面形式主要是圆形、方形和矩形。钢管混凝土的特点主要可简要归纳为:承载力高;塑性和韧性好;制作和施工方便;耐火性能好;经济效果好。
2 板柱节点
钢管混凝土结构在高层建筑中的应用发展极快,但节点问题仍然是钢管混凝土结构应用中的一大难题,制约了这种性能优异的结构在工程中的推广和应用。钢管混凝土柱节点目前在应用中存在的主要问题有:
1)节点的力学性能和施工的简易性、经济性不能两全。2)影响建筑外观和使用。3)节点的应用不灵活。
目前工程中所应用的节点均只适用于常规的情况,对较为特殊的楼盖布置,如非正交梁系、各梁的标高与高度不同等情况,其应用就受到了一定的限制。
3 节点抗剪、抗冲切承载力研究
3.1 影响因素
在钢管混凝土柱结构体系设计中关键性的问题在于钢管混凝土柱与混凝土板的连接,即板柱节点问题。对于钢管混凝土板柱结构板柱节点,由于是钢与混凝土的连接,不如整体的钢结构或现浇混凝土结构的连续性好。若在该部位产生形变,则其节点性能不再是刚性的,必然影响到整个结构体系的受力性能和形变。
3.2 抗冲切计算公式
冲切强度的影响因素很多,并且它们之间的相互影响又很大。总的来说,影响冲切强度的主要因素有板中纵横向配筋率、集中荷载作用面的大小、混凝土强度以及其他一些因素。
我国TJ 10-74规范中是不考虑纵向配筋率ρ对受冲切的作用的。而事实上,纵向钢筋在板受冲切时的梢栓作用较大。一方面是直接作用,即破坏锥体受到双向梢栓作用,另一方面是间接作用,使裂缝两旁的骨料咬合力可进一步增大。因此,在GBJ 10-89中开始考虑纵向钢筋对受冲切承载力的作用。试验研究表明:梢栓力约占受冲切承载力的30%左右,但纵向钢筋对受冲切承载力的作用是有限的,所以规定最大配筋率为2%。
从我国《混凝土结构设计规范》可知:
1)在局部荷载作用或集中反力作用下配置箍筋或弯起筋的板,其受冲切承载力应符合下列规定:
其中,Fl为局部荷载设计值;βh为截面高度影响系数;ft为混凝土轴心抗拉强度;σpc,m为临界截面周长上两个方向混凝土有效预应力按长度的加权平均值;um为临界截面的周长;h0为截面有效高度。
系数η可以按式(2),式(3)计算,并取其中最小值:
其中,η1为局部荷载或集中反力作用面积形式的影响系数;η2为临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数;βs为局部荷载或集中反力作用面积为矩形的长边与短边尺寸的比值,βs≤4,当βs<2时,取βs=2;当面积为圆形时,取βs=2;as为板柱结构中柱类型的影响系数:对中性,取as=40;对边柱,取as=30;对角柱,取as=20。
2)当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于6h0时,受冲切承载力计算中取用的临界界面周长um,应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度。
3)在局部荷载或集中反力作用下,当受冲切承载力不满足1)的要求且板厚受到限制时,可配置箍筋或弯起钢筋。此时,受冲切截面应符合下列条件:
配置箍筋或弯起钢筋的板,其受冲切承载力应符合下列规定:
a.当配置箍筋时:
b.当配置弯起钢筋时:
其中,Asvu为与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积;Asbu为与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部弯起钢筋截面面积;α为弯起钢筋与板底面的夹角。
4)对矩形截面柱的阶形基础,在柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力应符合下列规定:
其中,h0为柱与基础交接处或基础变阶处的截面有效高度,取两个配筋方向的截面有效高度的平均值;Ps为按荷载效应基本组合计算并考虑结构重要性系数的基础底面地基反力设计值(可扣除基础自重及其上的土重),当基础偏心受力时,可取最大的地基反力设计值;A为考虑冲切荷载时取用的多边形面积;bt为冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长:当计算柱与基础交接处受冲切承载力时,取柱宽;当计算基础变阶处受冲切承载力时,取上阶宽;bb=bt+2h0。
5)板柱结构在竖向荷载、水平荷载作用下,当考虑板柱节点临界面上的剪应力传递不平衡弯矩、并按1)或3)进行受冲切承载力计算时,其集中反力设计值F1应用等效集中反力设计值F1,eq代替,F1,eq可按规范附录的规定计算。
锚栓配筋作为混凝土板柱节点抗冲切措施,是近年来在国外产生并发展起来的一种新型的结构构造。配置抗冲切锚栓的混凝土板,如果试件受冲切后在配锚栓区域内破坏,则冲切承载力由锚栓与混凝土共同提供;如果试件在配锚栓区域外破坏,则冲切承载力只由破坏处混凝土提供。我国在这方面的研究很少,下面主要介绍国外的一些设计方法。
a.在配置锚栓区域内:
Vs=Avfyvh0/S (13)
其中,Vu为集中反力或局部荷载,kN;Vn为截面的计算承载能力,kN;ϕ为强度折减系数,取ϕ=0.85;Vc为计算竖向截面上由混凝土提供的承载力,kN;Vs为计算竖向截面上由锚栓提供的承载力,kN;R为混凝土的立方体抗压强度,N/m2;Um为计算竖向截面的周边长,mm;h0为板的有效高度,mm;Av 为距柱面距离相等的围绕柱子一周的锚栓截面面积,m2;fyv为锚栓的屈服强度,N/m2;α为计算竖向截面上周边至柱面的垂直距离与板的有效高度之比,且α<1时,取α=1(取冲切破坏锥体中点处的竖向截面);βc为柱子的长、短边之比,且当βc<2时,取βc=2;S为锚栓间距,mm。
b.在配置锚栓区域外。应验算距最外一排锚栓h0/2处截面,其承载力同样应满足式(10),但Vn应按式(14)取值:
4 结语
文中通过介绍影响钢管混凝土柱—平板结构节点的因素,对我国现行规范里抗冲切承载力的一些公式进行了陈述。所以在控制节点冲切力时,主要通过改变板中纵横向配筋率、集中荷载作用面的大小、混凝土强度这三个主要因素来达到所需目的。
摘要：对钢管混凝土结构进行了介绍,分析了钢管混凝土板柱节点在应用中存在的问题,介绍了影响钢管混凝土柱—平板结构节点的因素,对我国规范里抗冲切承载力的一些公式进行了陈述,从而促进钢管混凝土结构的研究和应用。
关键词：钢管混凝土,板柱节点,抗冲切性能,荷载
参考文献
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钢筋混凝土板、梁、柱 篇9
1 原因分析
1.1 钢筋混凝土梁、板出现裂缝的原因
1) 设计方面:个别房地产开发商片面地追求节约成本, 要求设计人员控制钢筋配筋含量, 降低结构安全系数, 导致设计不合理;个别设计人员为了加大结构安全系数, 钢筋配筋量较大, 出现超筋梁现象。2) 施工工艺和管理方面:模板支撑不牢, 产生变形或局部沉降;钢筋错位, 如施工过程中板支座负筋存在踩筋现象, 主筋位置严重位移, 而使结构受拉区开裂;水卫、电气预埋塑料管线控制不到位, 布置不合理;混凝土搅拌过程管理不到位, 如混凝土搅拌时间过短, 不能保证混凝土中各种材料混合成匀质体, 使混凝土和易性不好, 浇筑后产生分层离析, 出现裂缝;混凝土浇捣质量, 如混凝土振捣不密实或混凝土初凝后又受振动, 影响混凝土内部质量, 产生裂缝;碱骨料反应引起混凝土的开裂;混凝土模板过早拆模, 致使混凝土梁板达不到一定的强度就承受自重以及外部的施工荷载, 导致过早受力或超载引起裂缝;屋面板没有进行隔热防护处理, 致使混凝土产生温度变形而开裂;大面积现浇混凝土由于收缩和温度应力产生裂缝;在夏天烈日暴晒后突然降雨, 温差变化较大, 产生裂缝。
1.2 出现墙体渗水的原因
砌体灰缝不饱满, 出现透缝、瞎缝现象;外墙砖缝没有进行嵌实勾缝, 出现砂眼现象;框架结构填充墙砌至接近梁板底, 留着一定的空隙, 没有采用挤浆法斜砌挤紧, 斜砌角度不够规范, 砌筑砂浆不饱满, 强度偏低;外墙面打底砂浆掺黏土, 砂浆强度偏低, 所用的砂偏粗, 有的在施工过程中没有过筛;铝合金窗安装过程中, 对窗洞口杂物和松动的砂浆清除不干净, 致使填充料无法封闭松动处缝隙造成渗漏;铝合金窗内侧与墙面交界处没有打密封胶;铝合金外侧虽与墙面交界处有打密封胶, 但密封胶弹性、粘结强度不能满足耐久性要求, 出现打胶不均匀、粘结不牢固现象;外墙面贴磁砖出现磁砖勾缝砂浆不饱满, 磁砖坐浆不饱满, 产生磁砖与打底砂浆之间结合层积水。
2 防治措施
遇到钢筋混凝土梁板出现裂缝、墙体渗水等质量问题时, 应分清情况, 对症下药, 以期达到少花钱又能解决问题的效果。建议采取以下防治措施。
2.1 加大法律法规、条例规范的宣贯力度, 提高各方责任主体的质量认识
管理者只要真正在思想上重视质量, 牢固树立“质量第一”的观念, 设计单位能严格按照设计规范进行设计, 施工单位在施工过程中能严格按规范进行施工, 认真贯彻执行质量技术责任制, 严格检查、层层把关, 抓好施工管理。同时建设单位亦能适当提高相应的施工费用, 我相信绝大多数质量问题是可以避免的。
2.2 规范各方责任主体质量行为的管理
1) 优化混凝土配合比设计, 严格控制混凝土配合比各原材料的用量, 施工单位在施工过程中应根据现场粗细骨料的含水率, 把实验室配合比调整为施工配合比, 确保和易性、坍落度、密实度满足规范标准要求。
2) 严格控制混凝土最短搅拌时间, 在条件允许情况下采用定时器控制混凝土最短搅拌时间, 最短搅拌时间与搅拌机的类型、容量、配合比有关, 应按表1采用。
3) 严格控制钢筋保护层的厚度。施工单位必须认真按规定绑好钢筋保护层垫块, 各方责任主体管理人员应认真复核保护层垫块是否控制到位。
4) 严格控制混凝土拆模时间, 各方责任主体管理人员必须加大对拆模试块的管理密度, 当拆模试块送检强度达到表2规定的要求时, 方能允许拆除模板。模板及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求, 当设计无具体要求时, 现浇混凝土应按下列规定拆模:a.侧模在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损坏后, 方可拆除;b.底模在混凝土强度符合表2的规定后, 方可拆除。
5) 加强现浇钢筋混凝土养护时间的控制。在混凝土浇筑完毕后, 应在12 h以内加以覆盖和浇水, 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土, 不得少于7 d;掺用缓凝型外加剂或有抗渗性要求的混凝土, 不得少于14 d;浇水次数以能保持混凝土具有足够的润湿状态为准, 养护初期, 水泥水化作用进行较快, 需水量也较多, 浇水次数要多;气温较高时, 也应增加浇水次数;采用低碱水泥 (降低NaO含量) 是预防碱骨料反应的重要措施之一。
6) 加强水卫、电气预埋管线安装的管理, 重点控制管线的预埋位置、管线的保护层厚度以及管线交叉重叠的布置。设计单位应加强结构设计与水卫、电气设计的协调配合管理, 当结构构件预埋管线较多较密或有管线交叉重叠时, 应适当加大构件截面或采取一些加固措施, 满足构造要求。
7) 控制好砌体材料质量, 严禁外墙打底砂浆掺黏土;加强灰缝砂浆饱满度控制, 杜绝墙体裂缝;门窗框周边嵌缝应在墙面抹灰前进行, 而且要待固定门窗框铁脚的砂浆 (或细石混凝土) 达到一定强度后进行;外墙面打底砂浆完毕后开始进行面层施工前, 应认真检查打底砂浆是否龟裂、空鼓;认真检查混凝土梁底与墙体交接处是否产生收缩变形及裂缝, 若出现收缩变形, 应进行勾缝处理。
总之, 只有通过《建设工程质量监督管理条例》《中华人民共和国建筑法》《工程质量监督导则》以及《建筑工程强制性条文》的宣贯和实施, 发挥政府监督职能的作用, 使工程建设活动中的勘察、设计单位、建设单位、施工单位、监理单位都能深刻理解各自主体质量行为的作用和职责、权利与义务, 使大家都能更好地约束质量行为, 同时要加强建设工程的实体质量监督密度, 加强工程质量监督机构的自身素质建设, 完善现场材料的检测设备和检测手段, 加强监督抽样管理制度的科学性和公证性, 把工程质量隐患排除在各方主体行为活动中, 从而才能保证建筑工程质量满足适用性、安全可靠性、耐久性、美观性和经济性的要求。
摘要：通过分析钢筋混凝土梁板裂缝和墙体渗水产生的原因, 结合自己的监督管理经验, 提出了钢筋混凝土梁板裂缝和墙体渗水的防治措施, 以期指导实践, 消除质量隐患, 提高工程质量。
关键词：钢筋混凝土梁板,裂缝,墙体渗水,原因分析,防治措施
参考文献
钢筋混凝土板、梁、柱 篇10
1 试件材料及方案概况
原构件的整体尺寸为1 500 mm×1 500 mm×780 mm, 其中板厚80 mm, 柱子尺寸为150 mm×150 mm×700 mm, 混凝土设计强度等级为C30;板的配筋为双层双向;柱的纵向配筋均为箍筋均为板的配筋、柱的箍筋按《混凝土结构设计规范》[3] (以下简称“规范”) 选用HPB300, 屈服强度为300 MPa, 柱的纵筋按规范选用HRB335, 屈服强度为335 MPa。碳纤维的厚度为0.167 mm, 弹性模量为2.4×105, 泊松比为0.22。构件的详细尺寸见图1, 设计方案详见表1。
2 数值模拟分析概况
1) 单元选取。混凝土采用Solid65单元, 它又称为3D加筋混凝土实体单元, 用于模拟无筋或加筋的3D实体结构, 具有受拉开裂和受压破碎 (压碎) 性能。该单元最重要的是对材料非线性的处理, 可模拟混凝土开裂、压碎、塑性变形及徐变。钢筋均采用Beam188单元, 因为Beam188单元每个节点有6个自由度, 比Solid65单元的每个节点多3个, 可以保证其周围混凝土开裂或压碎时, Solid65仍能对Beam188的节点提供足够的约束, 从而有效地模拟钢筋和混凝土之间粘结滑移的力学作用[4]。碳纤维单元选用Shell41单元, 该单元称为4点膜壳或膜单元, 仅具有面内膜刚度而无面外的弯曲刚度。
2) 材料本构关系。混凝土本构关系的上升段采用规范规定的公式, 下降段则采用Hongnestad的处理方法, 即:
当εc≤ε0时:
当ε0<εc≤εcu时:
按照规范计算和规定, 其中, n=2, ε0=0.002, εcu=0.003 3;钢筋基本处于单轴受力状态, 其本构关系可采用理想弹塑性模型[3]。
3) 数值模拟相关参数设置。混凝土破坏准则, 采用WilliamWarnke破坏准则, 破坏准则一般通过5个参数确定, 其中张开裂缝的剪力传递系数一般取0.3~0.5, 闭合裂缝的剪力传递系数一般取0.9~1.0[5], 在本文中前者取0.5, 后者取0.9;关闭了混凝土的压碎设置, 这样有利于计算结果收敛。Solid65单元的KEYOPT选项考虑了拉应力释放, 但没有考虑形函数的附加项。
4) 模型的建立。建模有三种方式:整体式、分离式和组合式[5];由于分离式能获得较多的数据分析等优点, 因此本文选用分离式建模。原构件的有限元模型图如图2所示。
3 数值模拟结果分析
表2为有限元模拟的各构件的极限承载力, 从表中可以看出, 加固后构件BZ2比未加固构件BZ1的极限承载力提高了42%。在持载下加固的构件BZ3比未加固构件BZ1的极限承载力提高了36.2%。表明加固后的构件的承载力提高比较明显。从表中还可以看出, 在卸载下加固的构件BZ2的极限承载力要比持载下加固的构件BZ3高4.2%, 主要原因是在持载下加固的构件, 在加固前存在一定的应力积累, 而加固后碳纤维又表现出应力滞后现象, 因此加固后原构件与碳纤维之间协同性没有BZ2好, 所以导致了这种差异。
对于未加固构件BZ1, 从有限元模拟结果得知, 当荷载加载到26.6 k N时, 板跨中第一次出现了裂缝, 其形状呈十字形 (如图3a) 所示) ;图3b) 为未加固构件达到其极限承载力时, 钢筋的轴应力图, 从图中可以看出, 板跨中间的钢筋已经屈服, 这说明未加固构件呈现的是弯曲破坏, 结构具有较好的延性。
图4, 图5为碳纤维加固后构件达到其极限承载力时的CFRP应力云图和钢筋轴应力图。从图4b) , 图5b) 可知, 当BZ2和BZ3达到其极限承载力时, 板柱跨中板带的钢筋都基本已经屈服, 表明构件呈现的是弯曲破坏, 说明CFRP加固后原构件跨中板带的抗弯承载力得到了相应的提高。从图4a) 和图5a) 可以看出, BZ2的碳纤维应力云图最大值为537.25 MPa, 而BZ3的碳纤维应力云图最大值为372.65 MPa, 这是因为在持载下加固的构件BZ3, 碳纤维应力呈现出滞后现象, 导致碳纤维没有得到很充分的利用, 而BZ2由于是在卸载下加固的, 因此在受载后碳纤维与原构件的协同性较好, 应力相对较大, 碳纤维利用的比较充分。
图6为各构件的荷载—挠度曲线图, 从图中可以看出, 除加固后构件的承载力比未加固构件的承载力提高明显外, 加固后板柱跨中挠度也明显减小, 说明加固后的构件的刚度得到了相应程度的提高。
4 结语
通过CFRP加固法对混凝土板柱结构的数值模拟分析, 得出了以下几点结论:1) 从模拟结果得知, 加固后的板柱比未加固板柱跨中板带的承载力和刚度都得到了相应程度的提高。2) 在持载下加固的构件由于CFRP应力呈现滞后现象, 导致比卸载下加固的构件的CFRP应力小, 表明持载下加固的CFRP没有得到充分利用。3) 本文通过数值模拟分析的方法得出了一些研究结果, 但还需进一步用试验来进行验证, 对模拟分析中没有考虑钢筋与混凝土的粘结滑移, 希望在后面的研究中进行考虑。
摘要：通过有限元数值模拟分析方法对CFRP加固后的板柱结构进行了一次、二次受力的力学性能分析, 数值模拟分析结果表明:加固后的构件的承载力和刚度都得到了相应的提高, 板跨中挠度减小, 同时, 二次受力情况下的碳纤维应力明显滞后。
关键词：CFRP,加固,板柱结构,二次受力,有限元
参考文献
[1]马立伟.二次荷载作用碳纤维加固矩形柱的研究[D].昆明:昆明理工大学, 2010.
[2]张云峰.碳纤维布加固震损钢筋混凝土柱抗震性能研究[D].包头:内蒙古科技大学, 2012.
[3]GB 50010-2010, 混凝土结构设计规范[S].
[4]Yu Jie, Chen Lingli, Xu Nuo.Comparison of Dynamic Performance of Reinforced Concrete Frame Joint with Different Failure Modes[J].Journal of Shanghai University (Natural Science) , 2011, 17 (5) :669-674.
[5]王新敏.ansys工程结构数值分析[M].北京:人民交通出版社, 2007.