混凝土框架（共12篇）
混凝土框架 篇1
0 引言
当今人们对建筑结构已经开始提出更多的要求, 出于经济性和能源的考虑, 希望造价最小; 而出于安全考虑, 希望结构抗震能力最大。目前结构优化时, 为了确保计算的正确性、提高计算效率, 我们往往借助分析软件来实现, 这就需要把实际的工程问题转变成数学模型。因此本文基于以上两个优化目标的数学模型, 分为设计变量、目标函数及约束条件三个部分[3]。
1 设计变量
理论上每根构件的截面尺寸都是设计变量, 考虑到若每个构件的截面尺寸都不一致会造成施工的极大不便, 因此可根据情况将有些变量规整成一个变量。
实际工程中梁柱的截面尺寸往往有一定模数要求, 所以从理论上来说这样的设计变量是离散的。但离散变量的处理过于复杂, 因此将待优化变量先看成连续型进行优化, 求出最优解后再人工规整, 得出最终结果。
2 目标函数
2. 1 分目标函数之造价
结构总造价:
混凝土造价:
钢筋造价:
其中, C'C, C'S分別为单位重量的混凝土、钢筋价格; GC, GS分别为混凝土、钢筋的总重量。
1) 计算梁内钢筋时, 做出以下假定:
a. 截面应变保持平面; b. 不考虑混凝土的抗拉强度; c. 当x≥2α's时受压钢筋的应力等于其抗压强度设计值f'y; d. 为了充分发挥混凝土的承载力, 假设受压区高度等于界线高度, 即x = ξbh0。根据力和弯矩的平衡方程, 求出单筋矩形截面受弯构件正截面配筋为:
其中, ξ 为相对受压区高度; αs为受弯构件截面抵抗矩系数。
2) 计算柱内钢筋时, 分大偏心受压 ( ξ≤ξb) 和小偏心受压 ( ξ >ξb) 两种情况 ( 见表1) :
其中, e0为截面的初始偏心距, e0= M / N; ea为附加偏心距。
柱长细比较大时, 应考虑由构件的侧向挠度而引起的二阶弯矩的影响, 利用考虑侧向挠度后的偏心距与初始偏心距的比值 η把该问题考虑到计算中。
其中, ξ1= ( 0. 5fcA) / N; ξ2= 1. 15 - 0. 01l0/ h; l0为构件计算长度。
2. 2 分目标函数之位移延性系数
用位移延性系数 μ 来反映结构的抗震性能:
其中, Δy为结构顶点的屈服位移; Δu为结构能维持承载能力时的最大侧向挠度, 且 Δu= Δy+ Δp, Δp为塑性阶段的水平位移。
框架结构中, 梁的各截面先进入屈服状态, 之后梁中塑性铰处的变形会使结构产生水平位移, 直至柱脚处也产生塑性铰。到结构丧失承载能力的时候, 柱子的其余部分依旧保持弹性状态, 结构整体的延性可以用柱子的最大侧翼挠度来体现。且柱子破坏前梁已全部失效, 因此可以把柱子当成一悬臂结构去分析它的延性, 简化计算。取一根长为l的构件, 图1 中 ( x) 表示坐标为x处结构的曲率。
由图1b) 中的曲率图, 结构屈服时实际屈服曲率的分布可近似看成一条斜直线, 沿高度用图乘法对曲率积分, 得到屈服位移 Δy:
塑性位移由塑性铰的转动能力来决定, 而塑性铰的转动能力又与塑性铰区等效长度lp直接相关。图1c) 中ly是构件中截面弯矩超过极限弯矩的非弹性区部分, x = ly处即是临界截面。而屈服曲率近似的斜直线与塑性阶段曲率曲线所围成的部分的面积就是塑性铰区产生的塑性转角 θp, 用等效矩形计算, Фu- Фy是矩形的宽度, lp是其高度, 也是塑性铰的等效长度。关于等效长度目前有多种经验公式, 其中Paulay提出的式 ( 11) 是我国《公路桥梁抗震设计细则》和美国Caltrans规范中计算lp的公式的基础[4], 其中, ds为钢筋直径。
引入截面曲率延性系数:
其中, Фy为钢筋屈服时的截面曲率; Фu为构件破坏时的截面曲率。
对钢筋混凝土适筋受弯截面进行全过程受力分析时是基于平面假定的原则和以力的平衡方程作为计算原理的。
图2 为适筋截面受拉钢筋开始屈服和截面达到最大承载力时的应力、应变图。
由图2 中的应变图:
则截面曲率延性系数:
其中, εcu为混凝土的极限压应变; εy为受拉钢筋的屈服应变;xn为Mu下受压区高度。
受压区混凝土的应力图可用等效矩形来替代, 等效矩形的高度是x = β1xn, 宽度是 α1fc, 由力的平衡方程:
受拉钢筋开始屈服时受压区高度系数k可按图2a) 中的三角应力图, 根据平衡条件计算。对于双筋截面:
2. 3 总的目标函数
因为C ( x) 越小而 μ ( x) 越大越好, 于是将多目标问题用乘除法变成单目标问题, 构造目标函数F ( x) , 优化目标是它尽可能小:
3 约束条件[1,2]
3. 1 框架梁的约束条件
1) 有关抗震构造的约束条件。
a. 最小截面尺寸: 只要构件截面尺寸不太小就可有效防止斜压破坏的发生, 当hw/ b≤4 时:
b.截面尺寸:b≥200 mm, 为避免梁侧挠度过大而失稳:h/b≤4。
c.配筋率:梁纵向钢筋配筋率ρmin≤ρ≤ρmax=5.0%。
2) 有关强度的约束条件。
a. 梁正截面抗弯承载力: 为了充分考虑材料的作用, 按双筋梁来验算梁正截面强度:
b. 梁斜截面抗剪承载力: 对于一般梁:
3. 2 框架柱的约束条件
1) 有关抗震构造的约束条件。
a.轴压比:
b. 最小截面尺寸验算:
c. 截面约束: b≥300 mm; Hn/ h≥4。
d. 配筋率约束: 柱纵向配筋率 ρmin≤ρ≤5% , 且每侧纵向配筋率不小于0. 2% 。
2) 有关强度的约束条件。
对柱斜截面抗剪承载力进行验算:
a.柱轴力N为压力时:
其中, N为考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值, 且N≤0. 3fcA。
b. 柱轴力N为拉力时:
其中, N为考虑地震作用的柱轴向拉力设计值。式 ( 29) 右边括号内的计算值要不小于fyvAsvh0/ s, 且fyvAsvh0/ s≥0. 36ftbh0。
3. 3 整体结构约束条件
1) 层间位移角约束: 对框架结构, 层间最大位移 Δu与层高h之比不大于1 /550。2) 受压区高度约束: 在考虑延性设计时, 一级抗震下: x≤0. 25h0; 二、三级抗震下: x≤0. 35h0。
4 结语
以上已用截面尺寸表示出目标函数以及待约束的各种物理量, 根据这样的数学模型我们便能利用诸如ANSYS这样的有限元分析软件进行结构建模、定义设计变量, 将目标函数和约束条件的数学公式转换成计算机语言, 最终进行计算得到结果。此数学模型的目标函数是严格基于力学与混凝土理论, 约束条件参照规范来设定, 因此该数学模型精确可靠, 在实际工程的运用中也能发挥作用。
摘要：从设计变量、目标函数、约束条件三方面, 提出了考虑造价和延性的框架结构多目标优化数学模型, 指出该数学模型的目标函数严格基于力学与混凝土理论, 约束条件依规范设定, 具有精确可靠性。
关键词：框架结构,数学模型,截面尺寸,目标函数
参考文献
[1]GB 50010—2010, 混凝土结构设计规范[S].
[2]GB 50011—2010, 建筑抗震设计规范[S].
[3]汪树玉, 杨德铨, 刘华国, 等.优化原理方法与工程应用[M].杭州:浙江大学出版社, 1991.
[4]孙治国, 王东升, 郭迅, 等.钢筋混凝土墩柱等效塑性铰长度研究[J].中国公路学报, 2011 (10) :107-108.
混凝土框架 篇2
混凝土的裂缝是不可避免的，其微观裂缝是本身物理力学性质决定的，但它的有害程度是可以控制的，有害程度的标准是根据使用条件决定的。目前世界各国的规定不完全一致，但大致相同。如从结构耐久性要求、承载力要求及正常使用要求，最严格的允许裂缝宽度为0.1mm。近年来，许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。当结构所处的环境正常，保护层厚度满足设计要求，无侵蚀介质，钢筋混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm；在湿气及土中为0.3mm；在海水及干湿交替中为0.15mm。沿钢筋的顺筋裂缝有害程度高，必须处理。
近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域，如大跨超长、超厚及超静定框架结构，其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下，其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免，张拉前开裂，张拉后又不闭合，裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的，预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下：h≤0.1H表面裂缝；0.1H＜h＜0.5H浅层裂缝；0.5H≤h＜1.0H纵深裂缝；h=H贯穿裂缝。
应当尽量避免贯穿性及纵深裂缝，如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即贯缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。
早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在６个月之内，其后1～2年或更长时间属于后期裂缝。
在修补裂缝前应全面考虑与之相关的各种影响因素，仔细研究产生裂缝的原因，裂缝是否已经稳定，若仍处于发展过程，要估计该裂缝发展的最终状态。在日本混凝土协会“混凝土裂缝的调查和修补指南”中，对调查的原则、普查、详查方法均作了详细规定，主要有：
裂缝的现状调查（裂缝类型和宽度）；有无病害（漏水、钢筋锈蚀）；产生裂缝的经过（发生时间和过程）；设计书的检查；施工记录的检查；根据混凝土钻芯检查构件的强度、厚度；荷载调查；中性化试验；钢筋调查（钢筋位置、细筋数量及有无锈蚀）；地基调查；混凝土分析；荷载试验；振动试验。
裂缝的处理
1.表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法
表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补（土工膜或其它防水片）法适用于大面积漏水（蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝）的防渗堵漏
填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝（）0.3mm），作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开Ｖ型槽，然后作填充处理。2.灌浆法
超长混凝土框架温度裂缝控制分析 篇3
【关键词】超长混凝土；裂缝；控制
1.超长混凝土温度裂缝的理论
温度应力是超长结构设计需要考虑的重要因素。混凝土结构的温度应力，实际上是一种约束应力，是结构物内的温度变化引起的，当结构物中各个部分发生温度改变时，将引起热胀冷缩变形，如果这种变形能自由地伸缩，将不会产生温度应力，只有当结构物的温度变形受到物体内部各个部分的相互约束及边界上约束的限制，不能完全自由的发生，这种约束才会产生温差应力。约束应力包括内约束应力和外约束应力，内约束应力是由于结构物内部某构件单元中，因纤维间的温度不同，引起的应变差受到约束而产生的应力；外约束应力是结构或体系内部各构件，因温度不同所产生的变形差受到约束而引起的应力。
建筑物温度场的合理选择和建立是后续温度应力分析的基础,是决定温度应力结果合理与否的关键。自浇筑混凝土开始,至水泥放热作用基本结束时为早期温度场,一般约一个月左右。此阶段因水泥水化热作用而放出大量水化热,引起温度场的急剧变化。自水泥放热作用基本结束时至混凝土冷却到最终稳定温度时为中期温度场。这时的温度场是由于混凝土冷却及外界温度变化所引起的。混凝土完全冷却以后的运行期为晚期温度场,温度应力主要是由外界气温和水温的变化所引起的。
2.超长混凝土温度裂缝控制方法
2.1使用预应力技术控制温度裂缝
预应力混凝土是根据需要人为地引入某个数值与分布的内应力、用以部分或全部抵消外荷载应力的一种加筋混凝土。它是在结构成型时事先在结构的长度方向上建立一定数量的轴向预压应力及相应的预压应变，用以克服结构因季节温差和混凝土收缩引起的收缩变形，全部或部分抵消由此产生的拉应力，避免混凝土开裂或限制裂缝的宽度。现浇后张预应力混凝土结构分为粘结预应力和无粘结预应力两种。有粘结预应力是先对穿入的预应力筋进行张拉，张拉后再灌浆使预应力筋与周围混凝土粘结并共同工作。是通过预应力筋与混凝土之间的粘结力以及锚具共同建立预应力，且不会因为锚具失效而丧失预应力，但是此种方法施工复杂，技术要求较高。无粘结预应力是在预应力的表面涂上专用油脂并用塑料管包裹后铺设在模板内，待混凝土达到一定的强度后再张拉锚固，施工方便，经济，但是此种方法预应力的建立全部靠端部锚固的程度，因此对锚具的質量和施工质量要求比较高。
预应力的设计是一个比较复杂的过程，在设计的时候必须考虑施工过程，在设计时候考虑后浇带和分批张拉预应力钢筋。在适当位置每隔60~70m设置一道施工后浇带,后浇带中间设置一道加强带。后浇带梁、板钢筋均断开,后浇带合拢时间不少于60d,合拢温度控制在5~10℃。钢筋采用搭接焊并浇筑微膨胀混凝土,即在普通混凝土中掺加一定比例的微膨胀剂,微膨胀混凝土在水化过程中产生适量膨胀,在钢筋和邻位约束下,在钢筋混凝土中建立起一定的预应力,可抵消混凝土在收缩时产生的拉应力,从而能起到减少混凝土构件裂缝的产生。外加剂掺量按限制膨胀率控制,加强区(3~5)×10-4,非加强区(2~3)×10-4。在超长混凝土结构中，后浇带的设置必须合理，后浇带间距较大，则后浇带封闭前梁的拉应力较大，最终梁的拉应力也是很大。后浇带间距较小，虽然结构混凝土的拉应力很小，有利于结构裂缝的控制，但会增加施工的难度，且受到柱抗侧刚度的影响。后浇带的位置，对于所在的跨来说，应该选择在跨内内力和变形都比较小的部位。一般在梁的1/3附近，也可以选择在跨中，虽然弯矩很大，但剪力很小。在超长混凝土结构框架结构中后浇带的设置可以采用对称布置。设置两道时，可以使包含中间跨的后浇带间距小一些，两端的间距大一些，以减少中间跨的拉应力。设置三道时中间跨设置一道，两侧对称等间距设置。以采用分段张拉早期预应力钢筋来增大后浇带的间距。先张拉中间部分的预应力钢筋，两端部分没有侧移，中间部分有侧移，施工完了再张拉两端的预应力钢筋。这样分段张拉比一次张拉引起的侧移和内力都要小。
2.2设置支撑控制温度裂缝
在框架的纵向布置柱间垂直支撑，虽然可以增加对横梁的水平抵抗，增加约束，温度应力的释放减小。但是对于超长的结构，垂直支撑越多，约束就越大，约束变形也越大，约束吸收能量的能力也就越大，使横梁的拉伸或压缩变形减小很多，使端部柱子的弯矩减少很多。设置垂直支撑，可以大大提高纵向的刚度，可以较大地抵抗梁产生的水平拉力。支撑的布置对温度变形及应力都有影响，应该均布于整个超长结构的全长。对于设置的支撑，因为支撑的长细比很大，在温度的作用下，可能出现支撑受压的情况，当温度发生剧烈的地方，会出现压杆失稳的现象。在对结构进行设计时，只考虑斜杆件受拉而不考虑受压，压杆失稳是容许的，失稳后压杆仍可以承受拉力，不会影响其使用。
2.3使用橡胶支座控制温度裂缝
橡胶支座的使用，技术已经比较成熟。它将上部结构的内力可靠地集中传递到下部结构；对于各种内力不需要传递给下部的时候，可起到释放内力的作用；能够起到调节内力的作用，使内力进行重新分布，减小峰值内力；对于动力荷载作用下的情况，还可以起到隔震的作用，减轻损坏。在解决温度应力问题上，支座也能起到很好的作用，可以利用滑动橡胶支座来释放水平剪力来减小框架梁的温度内力。
在混凝土框架结构中，边跨柱的侧移最大，一般边柱端的剪力也是最大。对于梁的轴向拉力，离框架中部越远的柱端水平剪力贡献越大，因此把支座设置在边柱的柱顶。为了安装滑动支座，可以将底层柱浇注至底层梁的底位置处，并预埋支座底部钢板的固定螺栓，待混凝土达到一定强度后安装滑动支座。可以考虑使用对支座约束较小，可供梁端相对自由转动的球冠形橡胶支座。球冠形橡胶支座在平面上是各向同性的，可以通过球冠的半径来调节受力状况。
随着建筑结构各种技术的不断进步,建筑新材料、施工新工艺的不断涌现,建筑物裂缝控制的综合集成技术还会不断完善和得到补充,建筑物的裂缝问题会被有效的控制。■
【参考文献】
［１］逄毓卓,戴大志.超长混凝土结构温度应力和收缩裂缝分析[J].低温建筑技术,2010,5．
［２］王慧珍,闫晓钰.防止和减轻超长混凝土温度收缩裂缝的建议[J].山西建筑,2009,6．
［３］张永胜,李雁英. 超长混凝土框架结构裂缝控制措施[J].电力学报,2010,2．
主厂房清水混凝土框架施工 篇4
关键词：清水混凝土,模板,对拉螺栓,施工缝,预埋件,成品保护
1 清水混凝土定义
清水混凝土是指直接利用结构混凝土成型后的自然质感作为最终表面的饰面效果的混凝土工程。
2 施工顺序
按结构层次分层施工, 由于主厂房各层楼面一般都是设计为钢次梁、平板结构, 框架结构与平台板宜分开施工, 以便砼工艺质量得到更有效控制。框架结构施工时, 一般是考虑框架梁柱同时施工, 若某结构层框架梁柱交接处钢筋非常密集时, 应考虑先将柱子施工到框架梁底, 再施工框架梁的方案。
3 主要作业方法及工艺要求
3.1 支模架工程
支模架要按搭设方案进行施工, 不得任意更改, 使用材料必须符合质量要求。模板上施工荷载应符合设计要求, 堆料要均匀, 严禁超载。支模架剪刀撑必须按规范要求设置, 以保证支撑结构的稳定性。支模架下的基土要求平整度和坚实度满足搭设要求。
3.2 模板工程
清水混凝土结构施工用模板宜采用双面覆膜竹胶板, 厚度应≥12mm, 覆膜层应达到镜面效果, 模板厚度及平整度偏差控制在0.5mm以内。模板脱模剂一律采用色拉油。
施工技术措施如下。
(1) 大模板施工工艺。
根据主厂房上部框架特点以及施工顺序, 考虑一次施工高度在10m以下, 如采用在现场拼接, 施工质量以及标准极难控制, 施工人员的素质高低、现场监督检查力度不够或者过程控制不严格, 且模板分块拼接后, 从外观上或者从内部根本无法检查其模板的拼接质量, 以上种种因素直接决定了模板现场拼接的质量好坏。通过使用大模板施工工艺保证了框架柱表面平整光滑, 接缝严密无漏浆。施工简单、方便, 降低了施工难度。
(2) 模板的配制。
根据主厂房结构特点, 其框架柱截面较大, 模板配制时, 考虑竹胶板的长度为2440mm, 因此确定为横向放置, 纵向不设置模板拼缝。框架柱子的水平缝按照模板 (1220mm) 大小来设置。模板配制锯切时尺寸应比需要大5mm, 在平刨上刨成需要的尺寸, 方木53×53mm在压刨机上刨成48×48mm与脚手管直径一致。
框架梁的模板配制时要考虑将其侧模高度加高100, 一方面是便于上口模板校正, 同时也便于砼施工, 减少砼洒落。
(3) 对拉螺栓设计。
清水砼工程施工中对拉螺栓不仅是模板体系的重要受力构件, 其成型后的孔眼还是清水装面砼的重要装饰手段, 对拉螺栓沿建筑物高度和水平方向等间距均匀排列, 上下对齐。为保证对拉螺栓纵向间距一致, 设计时考虑了竹胶板的宽度, 对拉螺栓间距高度方向统一布置为610, 符合1220的模数, 水平方向设计为500, 符合设计2或3道对拉螺栓的间距。
(4) 对拉螺栓配件的选用。
对拉螺栓设置如图1, 图2所示。
PVC管内径:内径27mm外径32m, 塑料堵头:小头外径同PVC管径, 小头内径同对拉螺栓直径, 大头外径同PVC管外径, 大头内径同对拉螺栓直径, 橡胶垫圈:外径同PVC管外径, 内径同对拉螺栓直径。
(5) 模板的加固。
框架柱模板优先采用槽钢加固法进行施工, 仅于槽钢外框设置对拉螺栓, 柱内基本不设对拉螺栓, 以提高柱面混凝土整体观感质量。以上常规的对拉螺栓加固法通过改进, 虽然也能达到清水混凝土效果, 但较槽钢加固法要稍有逊色。
框架梁模板加固按照以上所述对拉螺栓加固法。
(6) 圆弧角模的的使用。
圆弧角模的使用不仅增加了框架柱梁整体观感, 而且由于圆弧角模良好的密封的作用, 消除了柱角的漏浆泛沙现象。
梁底、柱、牛腿及挑耳的阳角部位安装PVC圆弧角模, 以控制阳角部位漏浆, 使拆模后砼四角过渡自然, 线条挺直美观。PVC线条拆除后选择完好的重复使用于牛腿和小跨度梁底, 牛腿模板预先配制定型盒子并加PVC线条一次使用。
(7) 水平施工缝接缝的控制。
为使水平施工缝接缝平直, 在施工缝部位柱模板内部加设用18mm厚多层板制作的木框, 高度30mm, 木框底部位置为水平施工缝处, 要求木框底部刨光、平直, 安装时四角标高一致, 高差±2mm。砼浇筑时表面与木框面齐平。安装上层柱模板时, 柱模底低于水平施工缝, 并在水平施工缝处粘贴10mm宽2mm厚双面胶带, 外用水泥砂浆封堵, 以防漏浆。另外为防止此处的模板鼓模, 在处理下层砼时预留1排对拉螺栓, 以便很好地锁住上层的模板的下口, 加强竹胶板与砼表面的密封性能, 减少跑浆、漏浆现象, 保证新老砼结合处接茬平齐、美观。
(8) 梁柱交接处接头应平整, 柱与梁交接处的模板尽量使用整块模板, 梁底模板应放在柱模板之上, 以便柱模板提前拆除不损坏柱梁模板和混凝土表面。
(9) 模板拼缝处理。根据设计图纸的结构体型尺寸进行放样, 以减少模板拼缝数量, 拼缝要有一定规律, 同时要考虑材料充分利用。模板拼缝部位要贴上双面海绵胶带压紧, 待模板加固校正完毕后, 为防止拼缝部位出现漏浆现象, 拼缝部位再打上木工胶进行封闭, 确保拆模后砼面蝉缝清晰而不泛沙。
3.3 钢筋工程
由于主厂房框架钢筋密集, 为确保混凝土浇注质量, 要适当对柱子箍筋弯钩角度调整, 梁柱交接部位要事先用钢锲撑开若干部位, 以利混凝土下料和振捣。钢筋绑扎时采用塑料垫块来控制砼的保护层厚度。框架梁底钢筋保护层也采用定制的塑料垫块。绑扎扎丝应无锈, 所有扎丝要一律按到梁柱内侧, 留有足够保护层, 防止以后扎丝锈蚀, 影响混凝土外观质量。钢筋原材要注意防锈, 进场不要过早, 钢筋下料、配制也不宜过早, 尤其是框架梁的钢筋, 防止在钢筋绑扎之前就过早锈蚀。每层结构的施工应速战速决, 减少钢筋外露的时间。框架柱梁钢筋绑扎的时间较长, 中间难免会遇到阴雨天气, 梁钢筋锈水淋到梁底上使混凝土表面产生锈斑, 为防止锈斑的产生在钢筋绑扎完毕后, 用高压水枪对梁底进行清理。清除梁底上的锈水保证梁底混凝土不被污染, 达到清水混凝土工艺要求。
3.4 预埋件工程
预埋件的制作全部在加工厂按设计图纸规格下料制作, 表面进行调平调直, 并用手提砂轮机磨平毛刺, 用φ8.5mm的钻头钻孔, 根据埋件尺寸的大小, 钻孔一般为4~8个不等, 用φ8mm的螺丝固定在模板上, 安装时必须使预埋件表面紧贴模板面, 保证拆模后, 预埋件与混凝土表面平整。预埋件安装前在内场应刷一遍防锈漆, 拆除模板后须及时做好埋件的二次防腐工作。模板拆除后用角向磨光机将四角固定螺栓磨至埋件平, 用透明胶带沿埋件四周贴好后在刷油漆, 可以避免油漆污染混凝土面并且可以保证油漆涂刷厚线条顺直。
3.5 混凝土工程
混凝土表面颜色一致、光滑、有光泽是清水镜面混凝土的一个显著特征, 如何防止混凝土表面颜色不一致或无光泽就显得较为重要:第一, 涉及到混凝土配合比问题, 使用同厂家、同品牌、同批号的水泥, 搅拌混凝土必须严格按配合比施工, 材料计量应准确;第二, 外加剂的选用也很重要, 部分外加剂的掺入可能对混凝土外观颜色造成一定程度的影响, 故混凝土配合比确定后, 在施工正式工程前, 要做一些样板柱, 若有问题, 配合比还可做适当变动与调整;第三, 掺加外加剂的混凝土搅拌时间应适当延长, 使之充分搅拌均匀, 充分溶合;第四, 混凝土在保证振捣密实的情况下, 不宜长时间振捣和重复振捣, 以免造成混凝土分层离析, 致使混凝土表面颜色不一致, 若因砼表面浮浆较厚, 可采用加入适当清洁石子再适度二次振捣的办法, 避免表面一层混凝土与下部混凝土颜色不一致;第五, 在不影响周转材料使用的情况下, 尽量晚拆模板, 一方面使砼在模板内充分养护, 防止水分过早散失, 另一方面可避免采用浇水养护造成掺有砂、灰尘的污水意外流至混凝土表面, 造成污染, 影响观感, 当然砼养护也可考虑拆模后立即覆塑料薄膜的办法, 利用混凝土表面蒸凝水自然养护。
3.6 成品保护
施工中, 严禁用任何物体冲击模板, 以保证模板牢固、不变形。拆模时柱子砼强度必须达到50%强度以上方可进行, 梁底模板必须在砼强度达到100%后拆除。
上层楼板在未施工完砼之前严禁拆除柱模, 钢管、模板拆除应自上而下依次进行。模板在拆除时不得野蛮施工, 严禁硬翘、硬砸等手段进行拆模。防止砼角棱被损伤、破坏。
特别注意上层砼浇筑时灰浆或者养护用水对下部砼的污染。为减少楼板向下流水, 在每一层楼板施工完毕后, 上层砼浇筑之前, 在楼板四周用水泥砂浆做50*50防水带, 以减少对下部砼的污染。
未经保护的砼, 严禁进行其它工序的施工。
拆除模板时严禁使用钢筋撬棍, 一律使用木撬棍, 防止钢筋撬棍损伤模板及混凝土表面。模板拆除后, 柱子与梁用塑料薄膜包裹起来, 对施工其它作业时容易碰到的拐角用角钢护角。浇筑上一层混凝土时下层梁、柱混凝土应用塑料布包裹保护。严禁使用掉色的棉毯或其它材料。
4 结语
混凝土框架 篇5
本作业指导书适用于本公司承建的一般工业与民用建筑框架结构混凝土浇筑工程的施工。
2．施工准备 2.1 材料
2.1.1 水泥：一般采用不低于425#硅酸盐水泥或425#矿渣水泥。水泥进场必须有出厂质量合格证及进场后复试试验报告。水泥出厂超过3个月或对水泥质量有怀疑时，在使用前应进行复试，并按试验结果使用。不同牌号、不同品种、不同标号的水泥要分别堆放，不得混合使用。
2.1.2 砂
2.1.2.1 配臵混凝土时宜优先用中砂, 细度模数3.0～2.3。
2.1.2.2 砂的质量要求必须符合GB50204-2002标准及《强制性条文》要求。砂中含泥量应符合下列表的规定
砂中含泥量限值
2.1.2.3 砂中的泥块含量应符合下列表的规定 砂中的泥块含量
2.1.3 碎石：粗细颗料之间有适当的级配，现场搅拌单粒级20～40mm，最大40mm 粒径，搅拌站石子粒径5～25mm，最大25mm 粒径。
2.1.3.1 碎石的含泥量规定
2.1.3.2 碎石的泥块含量的规定
2.1.3.3 针、片状颗粒含量的规定
一般宜选用较大的颗粒，但最大颗粒的尺寸不得超过结构截面最小尺寸的1/4，同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。凡混凝土板厚度为100mm 和小于100mm 时，可允许采用一部分最大粒径达1/2板后的石子，但其数量不得超过25%。
2.1.4 水：凡一般饮用的自来水及洁净的天然水均可作为混凝土搅拌用水，要求水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类等，污水、工业废水及PH 值小于4的酸性水和硫酸盐含量（按SO 4）超过水重1%的水均不许
使用。不得使用海水拌制混凝土。
2.1.5 掺合料：粉煤灰其掺量应通过试验确定，并符合国家有关标准方可使用。
2.1.6 混凝土外加剂：减水剂、早强剂、缓凝剂、防冻剂、膨胀剂等应符合国家有关标准及规定，有出厂合格证、试验复试报告，其掺量应通过试验确定。
2.2 机具
混凝土搅拌机、磅秤、混凝土运输车、插入式振捣器、平板式振捣器、混凝土泵及导管、吊斗、串筒、溜槽、铁锨、木抹子、胶皮管、水桶、铁盘、外加剂稀释容器、水勺、比重计。
2.3 人员
一般要求2～3名4级混凝土工以上的技术工人带领操作。
2.4 作业条件
2.4.1 根据工程对象、结构特点、结构具体条件，制定混凝土灌筑的施工方案，工长根据模板、钢筋、预埋件及管线安装完毕，经检查合格，预检手续，工长依据施工方案做好技术交底。
2.4.2 原材料符合要求后，试验室下达配合比通知单，并在搅拌机旁悬挂计量牌，检查磅秤是否灵活准确，并按配合比规定的每盘各种材料用量及小车自重，分别将各个磅秤标量固定，当配合比调整时，磅秤另行标量固定。
2.4.3 检查搅拌机、振捣器是否运转正常、性能良好。2.4.4 脚手架搭设齐全，并合乎安全操作规程。
2.4.5 模板经检查标高、位臵及截面尺寸符合设计要求，支撑稳定、支撑和模板牢固可靠，模板的缝隙已嵌堵严密。模板内的一切杂物清理干净，并已浇水湿润，无积水现象。
2.4.6 钢筋、预埋件、预留孔及水电管线经检查无误并已办完隐、预检查验收手续，钢筋垫块已垫好。
2.4.7 根据气象预报掌握天气变化情况，尤其是雨季和冬季，做好准备工作，采取必要的措施，保证混凝土连续灌筑，确保工程质量。冬季做好保温措施。
3．施工工艺及技术要点 3.1 施工工艺：
机具准备→原材料准备→配比设计→混凝土搅拌→混凝土运输→混凝土浇灌→养护
3.2 技术要点： 3.2.1 按配合比计量。
3.2.2 搅拌时间及水灰比控制。3.2.3 运输时间控制。3.2.4 浇筑与振捣。3.2.5 施工缝。4．操作工艺 4.1 混凝土的搅拌
4.1.1 搅拌混凝土前，搅拌机应先加水空转数分钟，然后将积水倒净，使搅拌筒充分湿润，搅拌第一盘时，应考虑搅拌筒壁上砂浆损失，石子用量应按配合比减半。
4.1.2 严格控制水灰比，搅拌机上的自动给水装臵必须保持性能良好，供水量准确；如用人工加水时，要在固定的容器上画出所需的计量标志。砂、石要按规定测定含水率，雨季施工要增加测定次数，根据测定的结果，随时调整用水量。未经试验人员的同意，不得任意加减用水量，要经常测定坍落度，如坍落度与原规定不符时，应予调整配合比。当用振捣器捣实混凝土时，一般板、石、柱等坍落度为3～5cm，薄壁、细柱等坍落度为5～7cm，配筋特密结构的坍落度为5～9cm，同时应按规定留臵试块。
4.1.3 严格掌握配合比，在上料时各种材料必须车车过磅，精确计量。4.1.4 装料时，通常是按先石子后水泥，最后砂的顺序，如掺入的外加剂应按规定量取已调成的溶液同拌合水加入搅拌机中拌合，搅拌机每次装料数量不得超过搅拌筒标准容量的10%。
4.1.5 混凝土应搅拌均匀，颜色一致。在搅拌机中搅拌时，自全部材料装入搅拌筒中起，至混凝土由筒中开始卸料为止，其连续搅拌时间一般应按下表采用。
4.2 混凝土的运输
4.2.1 混凝土从搅拌机中卸出后，要及时运到灌筑地点，中途不得停歇。运输延续时间不宜超过下列规定，当混凝土的温度为20～30℃时，不超过1小时，当混凝土的温度为10～19℃时，不超过1.5小时，当混凝土的温度为5～9℃时，不超过2小时。
4.2.2 混凝土在运输过程中，应保持其匀质性，混凝土运至灌筑地点时，应具有规定的坍落度，如有离析现象时，必须在灌筑前进行二次搅拌，但不得随意加水。
4.2.3 运输车辆应不漏浆，并应经常清除车中粘附的和硬化的混凝土残渣，装车不宜过满，要低于车帮50～100mm，防止砂浆流失。
4.2.4 在采用导管运送混凝土时，应先水泥浆通过导管，使其表面湿润，在间歇时间不能超过45分钟，应立即用压力水清除导管中残存的混凝土。
4.3 混凝土的灌筑：
4.3.1 整体式钢筋混凝土结构，混凝土量大的工程以及重点工程和一般工程的重要部位，在灌筑混凝土时做好各种记录，施工中重大问题应有详细记录。
4.3.2 多层框架灌筑混凝土时，应分层分段施工，水平方向宜以结构平面的伸缩线分段，垂直方向按结构层次分层。
4.3.3 混凝土应分层灌筑，每灌筑层的厚度要根据振捣方法，结构的配筋情况而定，一般不得超过下列表规定的数值。
混凝土灌筑层的厚度
4.3.4 灌筑混凝土时，混凝土应不产生离析现象，混凝土自高处倾落时，其自由倾落度不应超过2米，超过2米时，应沿串筒或溜槽下落。
4.3.5 为了保证结构良好的整体性，灌筑混凝土时，应连续进行，如必须间歇时，间歇时间应尽量缩短，并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土灌筑完毕。间歇时间一般情况下不应超过2小时，如超过2小时，则应待混凝土的抗压强度不小于1.2Mpa/mm2时，才能允许继续灌筑。
4.3.6 用振捣捣实混凝土时，不允许碰撞钢筋、模板、水电管线和预埋件。插入式振捣器振捣方法一种是垂直振捣，即振动棒与混凝土表面垂直；一种是斜向振捣，即振动棒与混凝土表面成40°～45°角。操作时要快插慢拔，在振捣过程中，宜将振动棒上下略微抽动，以使上下振捣均匀密实。在振捣上层混凝土时，应插入下一层混凝土中5cm 左右，以消除层之间的接缝。同时在振捣上层混凝土时，要在下层混凝土初凝前进行。插点要排列均匀，可采用“行列式”或“交错式”的次序逐
点移交，不应混乱，以免漏振，每次移动位臵的距离应不大于振捣棒作用半径（一般为30～40cm）的1.5倍。要掌握好每一天插点的振捣的时间，过短不易捣实，过长可能引起混凝土产生离析现象。一般每点振捣时间以20～30秒为宜，应视混凝土表面呈现水平，不再下沉，不再出现气泡，表面泛出灰浆为准。平板式振捣器是放在混凝土表面上进行振捣，适用于振捣楼板，其有效振捣深度约20～30cm，对于过厚的混凝土须分层灌筑，分层振捣，每层厚度不宜超过20cm。平板振捣器的移动方向应顺着电动机转动的方向慢慢向前移动。振捣速度及遍数应根据混凝土的坍落度及灌筑厚度而定。在混凝土停止下沉并往上泛浆或表面已平整并均匀出现浆液时，即可转移振捣位臵。
4.3.7 灌筑混凝土时，要随时检查模板、钢筋、水电管线、预埋件、预留孔洞和插铁等有无走动、位移、变形和堵塞等现象，如发现问题，必须在已灌筑的混
凝土初凝前，修正完好后再继续施工。
4.3.8 灌筑多层框架结构混凝土，在每层中应先灌筑柱，再灌筑梁、板。4.3.9灌筑柱子时，应先在底部浇一层3～5cm 的水泥浆或混凝土内成分相同的水泥砂浆，然后分层灌筑混凝土（每层厚度不超过50cm），分层振捣，一气灌至施工缝处，中间不得停歇。当混凝土灌到将近施工缝时，上面有一层相同厚的水泥砂浆应加入一定数量与原混凝土相同粒径的洁净石子，在进行振捣，要掌握好标高，防止超高，当柱子与梁同时灌筑时，在柱子灌筑到大梁底时，应停歇1～2小时，防止柱顶与梁底接缝处的混凝土出现裂缝。
4.3.10在灌筑抗剪墙、薄墙、立柱等，灌筑至一定高度后，可能积聚大量浆水，造成混凝土强度不均匀，宜在灌筑到一定高度时，应适当减少混凝土配合比的用水量。
4.3.11楼梯段混凝土自下而上浇筑，先振实底板混凝土，达到踏步位臵时，在与踏步混凝土一起浇捣，不断连续向上推进，并随时用木抹将踏步上面抹平。
4.4施工缝的留臵：
4.4.1施工缝应留在结构中受剪力最小的部位上，具体应按下列部位留臵： a）柱子的施工缝应留在梁或吊车梁牛腿下面，吊车梁的上面；
b）梁的高度大于1米时，施工缝应留臵在板底面以下20～30cm 处； c）平板楼板的施工缝应留臵在平行于板的短边的任何位臵；
d）肋形楼板施工缝的位臵，沿着与次梁平行的方向灌筑时，施工缝应留臵在次梁跨度的中间1/3范围内。
4.4.2 梁板的施工缝应留直槎或企口式接槎，不留坡槎，在梁上施工缝处应用以木板，板应放臵与板厚相同的木方，中间均应按照钢筋位臵留有切口，以通过钢筋。
4.4.3 在施工缝继续灌筑以前，要先清除混凝土上表面土、水泥薄膜、松动或软弱的混凝土土层，用水冲洗干净，再铺一层3～5cm 水泥砂浆，然后继续灌筑混凝土。
4.5 混凝土的养护：
4.5.1 为了保证已灌筑的混凝土有适宜的硬化条件，并在规定龄期内达到设计要求的强度，防止出现脱水产生收缩裂缝，必须认真做好混凝土的养护工作。
4.5.2 混凝土灌筑完毕后，应在12小时以内加以覆盖和浇水，浇水次数应能保 持混凝土具有足够湿润状态为度，养护期不得少于7昼夜。
4.5.3 养护混凝土所用水其要求与拌制混凝土所用的水相同，当气温低于+5℃时，混凝土不得浇水，并需进行保暖养护。
4.5.4 冬季掺防冻剂，混凝土出罐温度不得低于10℃，入模温度5℃。（具体参见《冬施技术规范》）
5．质量标准
A 原材料
（一）主控项目
1．水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查，并应对其强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验，其质量必须符合现行国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》GB175等的规定。
当在使用中对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月（快硬硅酸盐水泥超过一个月时），应进行复验，并按复验结果使用。
钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的水泥。2．混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119等和有关环境保护的规定。
预应力混凝土结构中，严禁使用含氯化物的外加剂。钢筋混凝土结构中，当使用含氯化物的外加剂时，混凝土中氯化物的总含量应符合现行国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164的规定。
3．混凝土中氯化物和碱的总含量应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010和设计的要求。
（二）一般规定
1．混凝土中掺用矿物掺合料的质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB1596等的规定。矿物掺合料的掺量应通过试验确定。
2．普通混凝土所用的粗、细骨料的质量应符合国家现行标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》JGJ53、《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》JGJ52的规定。
3．拌制混凝土宜采用饮用水；当采用其他水源时，水质应符合国家现行标准《混凝土拌合用水标准》JGJ63的规定。
B 配合比
（一）主控项目
混凝土应按国家现行标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的有关规定，根据混凝土强度等级、耐久性和工作性等要求进行配合比设计。
对有特殊要求的混凝土，其配合比设计尚应符合国家现行标准的专门规定。
（二）一般项目
1．首次使用的混凝土配合比应进行开盘鉴定，其工作性应满足设计配合比的要求。开始生产时应至少留置一组标准养护试件，作为验证配合比的依据。
2．混凝土拌制前，应测定砂、石含水率并根据测试结果调整材料用量，提出施工配合比。
C 混凝土施工
（一）主控项目
1．结构混凝土的强度等级必须符合设计要求。用于检查结构构件混凝土强度的试件，应在混凝土的浇筑地点随机抽取。取样与试件留置应符合下列规定：
（1）每拌制100盘且不超过100m 3的同配合比的混凝土，取样不得少于一次；
（2）每工作班拌制的同一配合比的混凝土不足100盘时，取样不得少于一次；
（3）当一次连续浇筑超过1000m 3时，同一配合比的混凝土每200m 3取样不得少于一次；
（4）每一楼层、同一配合比的混凝土，取样不得少于一次；
（5）每次取样应至少留置一组标准养护试件，同条件养护试件的留置组数应根据实际需要确定。
2．对有抗渗要求的混凝土结构，其混凝土试件应在浇筑地点随机取样。同一工程、同一配合比的混凝土，取样不应少于一次，留置组数可根据实际需要确定。
3．混凝土原材料每盘称量的误差应符合表1的规定。
4．混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。同一施工段的混凝土应连续浇筑，并应在底层混凝土初凝之前将上一层混凝土浇筑完毕。
当底层混凝土初凝后浇筑上一层混凝土时，应按施工技术方案中对施工缝的要求进行处理。
（二）一般项目
1．施工缝的位置应在混凝土浇筑前按设计要求和施工技术方案确定。施工缝的处理应按施工技术方案执行。
2．后浇带的留置应按设计要求和施工技术方案确定。后浇带混凝土应按施工技术方案进行。
3．混凝土浇筑完毕后，应按施工技术方案及时采取有效的养护措施，并应符合下列规定：
（1）应在浇筑完毕后12h 以内对混凝土加以覆盖并保湿养护；
（2）混凝土浇水养护的时间：对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土，不得少于7d ；对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土，不得少于14d ；
（3）浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态；混凝土养护用水应与拌制用水相同；
（4）采用塑料布覆盖养护的混凝土，其敞露的全部表面应覆盖严密，并应保持塑料布内有凝结水；
（5）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。注：1．当日平均气温低于5℃时，不得浇水；
2．当采用其他品种水泥时，混凝土的养护时间应根据所采用水泥的技术性能确定；
3．混凝土表面不便浇水或使用塑料布时，宜涂刷养护剂；
4．对大体积混凝土的养护，应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施。D 结构分项
（一）主控项目
1．现浇结构的外观质量不应有严重缺陷。对已经出现的严重缺陷，应有施工单位提出技术处理方案，并经监理（建设）单位认可后进行处理。对经处理的部位，应重新检查验收。
2．现浇结构不应有影响结构性能和使用功能的尺寸偏差。对超过尺寸允许偏差且影响结构性能和安装、使用功能的部位，应由施工单位提出技术处理方案，并经监理（建设）单位认可后进行处理。对经处理的部位，应重新检查验收。
（二）一般项目
1．现浇结构的外观质量不宜有一般缺陷。对已经出现的一般缺陷，应由施工单位按技术处理方案进行处理，并重新检查验收。
2．现浇混凝土框架拆模后的尺寸偏差应符合表1的规定。按楼层、结构缝或施工段划分检验批，在同一检验批内，应抽查构件数量的10%，且不少于3件。
注：检查轴线、中心线位置时，应沿纵、横两个方向量测，并取其中的较大值。
6．成品保护
6.1在施工中不应在模板帮上搭设脚手板，不许随意拆改模板的拉杆和支撑。6.2 在混凝土灌筑完毕后，在常温情况下 10～12 小时内用草袋或草帘子覆盖，及时浇水养护，应保证有足够的养护日期及浇水次数，以防止产生收缩裂缝，并
现浇混凝土框架结构抗震性能研究 篇6
【关键词】现浇混凝土；框架结构；抗震性能
1.现浇混凝土框架结构抗震问题概述
钢筋混凝土框架结构是多高层建筑广泛采用的一种结构型式，他具有传力明确、结构整体性好、抗震能力较强、工程造价较低、结构用钢量较省等优点；由于不设承重墙，所以建筑平面布置灵活，可以形成较大开间，适用于各类公用建筑和民用住宅。按照施工工艺的不同，框架结构可以分为装配式、装配整体式和全现浇式。现浇结构因为比装配结构具有更好的抗震性能，同时施工比较简便，在框架结构中具有更广泛的应用。
在一般情况下，钢筋混凝土结构都要求整体浇筑，但由于施工组织（如工人换班，待料等）和施工工艺（如安装上部钢筋、模板，限制支撑结构上的荷载等）上的原因，或者意外情况的发生（如停电，设备损坏等），往往无法实现混凝土的连续浇筑。当浇筑中的时间间隔超过混凝土的初凝时间时，就会在前后浇筑的混凝土接槎处形成施工缝。施工缝是现浇结构中不可避免的，他是保证结构构件质量、保证结构安全和整体性的重要因素，处理不好，极易成为结构上的薄弱部位，对结构抗震极为不利。
我国规范规定，钢筋混凝土框架柱应在梁底标高以下20～30mm处或在梁、板面标高处留设水平施工缝，这样设置主要是考虑到施工的方便。然而，这些部位正是柱受弯矩和剪力最大处，施工缝设在这些部位是否会对结构的整体性产生影响一直存在争议。为保证框架结构能以较低的设防标准确定的截面承载力，在强烈地震中有较大的弹塑性变形能力和耗能能力，应当避免梁、柱、节点的剪切破坏，满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的抗震设计要求。对于经受侧移的框架，要避免形成“柱侧移破坏机构”，因此要求塑性铰在梁端而不是柱端形成，这样可以使结构受非线性影响的部分最小，同时保持承受竖向荷载的能力。考虑到框架柱的水平施工缝恰好留设在邻近节点的柱端，而梁柱节点处，受力又比较复杂，加之钢筋比较密集，纵横向钢筋都交叉于此，因此各国规范对施工缝的设置和处理都有比较详细的规定。尤其当梁、柱等结构构件的混凝土强度等级不同的时候，施工缝的处理要求更为严格。
2.在实际施工过程中应注意的问题
工程实体的质量是在施工过程中形成的。实际施工过程中建筑结构的施工质量受各种因素的影响多、变化复杂、质量控制的任务和难度大。虽然我国规范已对现浇混凝土框架结构施工缝的留设位置和处理方法做了较为详细的规定，但仍无法满足实际施工的需要。对于某些问题还存在着一些不同意见。
2.1施工缝的留设位置
2.1.1不应对施工缝的留设做过多限制
认为施工缝具有客观性和任意性。随着建筑物功能及美观需要，“高、大、新”建筑物越来越多，由于混凝土浇筑、模板支设、施工操作等问题，使混凝土会分成若干段进行施工，只要对钢筋混凝土构件的内力和抗渗问题有比较正确的认识，施工缝处理方法合理、科学，就不应当对施工缝设置做过多的限制[1]。施工缝的问题，主要是应该对施工缝的处理方法需要认真研究，谨慎从事[2]。
2.1.2严格控制施工缝留设位置的正确
随着构件类型和受力状况的不同（弯矩或剪力等），混凝土施工缝的留设位置和处理方法也不同。现浇混凝土施工缝是保证结构构件质量、保证结构整体性和安全性的重要因素之一。施工缝处理不好，极易成为结构的薄弱部位，对结构抗剪，特别是抗震和防渗漏极为不利。因此认为施工缝不能随意设置[3]，其位置必须在混凝土浇筑之前确定，严格控制施工缝留设位置的正确[4]。
2.2对施工缝危害性的两种看法
一种看法认为，由于施工缝的存在，使混凝土有一道天然的缝隙，从而影响混凝土的抗拉和抗剪强度[5]，与一次性浇筑混凝土相比较而言，施工缝必然会削弱结构的接体性能。另一种看法认为，只要按照规范要求设置和处理施工缝，并认真施工，施工缝的存在就不会对结构承载能力产生不利影响，不会影响工程质量。
2.3混凝土抗压强度未达到1.2MPa
《混凝土结构工程施工及验收规范》规定：在施工缝处继续浇筑混凝土时，已浇筑的混凝土，其抗压强度不应小于1.2 MPa。但是，由于在工程施工现场缺少可靠的检测手段和保证满足这一条件的技术措施。实际上施工缝处的混凝土还未达到1.2MPa，就又继续浇筑了。对这一问题，施工中普遍存在着重视不够的现象，常常被忽略[6]。混凝土初凝后，过早在上面或附近浇筑新混凝土，会导致初凝混凝土内部结构的破坏，影响混凝土与钢筋的粘结握裹，严重影响施工缝的质量。
3.钢筋混凝土框架结构震害特点
在历次大地震中，钢筋混凝土房屋的震害都要比砌体房屋轻得多。但是未经设防的钢筋混凝土框架建筑也存在着很多薄弱环节，在较高裂度地震作用下，这类建筑也产生了中等和严重破坏，甚至倒塌的情况[7]。
钢筋混凝土框架结构的的震害如下：震害多发生在柱端，梁端、梁深的震害较少、较轻，节点的震害较少；就框架柱所在的位置而言，边柱的破坏程度比中柱重；边柱之中，又以角柱的破坏最重；就一根柱子而言，柱上端的震害往往重于下端，尤其带有砖填充墙的框架，楼层柱的上端往往发生比较严重的破坏。
3.1柱顶
常见的震害现象有两种：柱顶周围有水平施工缝，有时柱四角混凝土压裂，局部崩落，钢筋外露弯曲；柱顶有斜裂缝或交叉裂缝，重者混凝土压碎崩落，柱头顺斜裂缝下滑错动，钢筋顺斜裂缝方向弯曲，严重者混凝土全部崩落，上部梁板下塌，柱内纵向钢筋压弯成灯笼形。
3.2柱底
常见的震害现象是在离地面100～400mm处柱有周围水平裂缝，有部分柱在离地面0.8—1.2m处有周围水平裂缝，在柱四角有混凝土压碎。
3.3柱身
有的出现严重的X裂缝和斜裂缝（短柱），柱主筋压弯，箍筋有颈缩和拉断。
3.4施工缝
施工缝处常有一圈水平裂缝，下截面部分混凝土剥落，露出较为平滑的柱横截面。
【参考文献】
[1]吴留恩.钢筋混凝士施工缝的特性与处理.电力建设，1994，15（7）：57-60.
[2]张玉堂.混凝土结构工程施工监理需要注意的两个问题.建设监理，1999（5）：20-21.
[3]吴留恩.钢筋混凝士施工缝的特性与处理.电力建设，1994.
[4]张玉堂.混凝土结构工程施工监理需要注意的两个问题.建设监理，1999：20-21.
[5]林文.混凝土施工缝的质量控制与监督.福建建设科技，1998.
[6]丛志勇.混凝土施工缝的质量控制，工程质量管理与监测，2011.
建筑混凝土框架结构施工工艺探讨 篇7
1 建筑混凝土框架施工工艺原理分析
将混凝土装配为整体式框架的叠合板、梁、柱在厂家预制能够很好的节约现场的模板费用, 加快施工的周期, 框架在现场装配完成后再对其板面与节点进行浇筑, 即可很好地提升整个框架结构的稳定性。
2 施工工艺流程与操作方式
2.1 施工工艺流程
具体的施工工艺流程按照预制梁、板的生产、柱基础弹线的定位、预制柱吊装就位、临时支撑的架设、灌封材料的灌注、梁板的搭设与安装、预制梁的吊装、梁端节点的施工、预制板的吊装、叠合层混凝土的浇筑、临时支撑的拆除来进行。
2.2 操作注意事项
2.2.1 预制柱、梁的操作注意事项
对于原材料, 必须要严格的按照相关的规范与制度进行检验与试验, 待所有的原料检测合格后方可投入使用, 在施工时要保证模板的强度、稳定性与刚度, 几何尺寸要严格的依照图纸的规定进行控制, 保证接缝的严密性与安装的牢固性, 同时要将脱模剂涂抹均匀, 保持外部的清洁;所有施工钢筋的规格、品种、数量与级别必须要与设计规范相符, 钢筋的位置, 接头方式也应该按照设计的规范进行施工, 对于机械以及焊接连接头, 应该做好试验, 待检测合格后方可进行大批量的施工;对于预应力筋, 在进行下料时, 必须要使用切断机或者砂轮来切断, 严禁使用电弧进行切割, 在安装预应力钢筋时, 必须要保证其施工的厚度, 预应力筋的保护厚度与一般混凝土相同即可;在进行张拉时, 要保证构件中预应力筋的应力保持均匀, 在具体的张拉过程中, 应该防止预应力筋出现滑脱或者断裂的情况, 如果发现预应力筋滑脱或者断裂, 就必须要及时地进行更换。预应力筋的张拉锚在固定后, 要将其预应力值控制在规定检验值偏差的5%以内, 在进行张放时, 要保证混凝土的强度能够满足设计的实际需求, 如果图纸中没有明确的规定, 则需要将强度保持在标准值的75%以上, 在具体的张放过程中, 应该缓慢的放置锚固装置, 保证预应力筋能够缓慢的放松。
在生产构件时, 应该尽量的选择非油质的模板隔离剂, 对于混凝土的强度, 必须要与设计强度相符, 混凝土则应该振捣密实, 在表面进行压光, 对于预制梁的表面应该处理为粗糙面, 将板面拉毛, 拉毛的深度保持在4mm以上;待混凝土浇筑完成之后, 则需要在第一时间进行养护, 对于混凝土的构件, 如果在厂内进行起吊与运输, 非预应力的构件应该保持在立方体抗压强度标准的50%以上。
2.2.2 柱基础弹线的定位
如果使用杯形基础, 应该在柱吊装前在杯口将安装中心线弹出, 并将其抄平, 对于杯形基础较差的部分, 必须要进行修补, 如果使用的钢筋连接法, 需要在柱吊装前将基础面安装中心线弹出、抄平, 将预留钢筋位置矫正。
2.2.3 预制柱吊装就位方式
在柱就位之后, 要及时调整柱的位置, 并使用钢楔进行固定, 调整好垂直度, 使用钢楔进行固定后才能够将吊钩基础, 完成之后, 则及时在柱底的杯口中填充好细石混凝土, 后续的浇筑则分两次进行。待所有的柱位置调整完成后, 向竖向连接主筋进行靠拢, 并严格的按照设计的要求进行焊接, 待焊接完成并通过检验之后即可在接头位置浇筑好微膨胀混凝土, 完成之后即可进行固定, 如果是在冬季进行施工, 则必须要加强对接头位置混凝土的保养工作, 防止由于温度的影响导致混凝土出现裂缝。
2.2.4 预制梁与板吊装注意事项
在进行吊装前, 必须严格依照施工方案来搭设支架, 并调整好支架的标高, 调整完成后, 即可将梁放置于支架中, 调整好轴线的位置, 并将其临时固定, 固定完成后, 解开梁上的吊钩即可来吊装下一根梁, 当所有的梁就位之后, 即可进行固定。对于板吊装则需要在施工前校正好支架标高, 当混凝土强度达到标准要求之后, 即可吊装预制板, 完成之后, 调整好上部的钢筋, 将混凝土振捣密实, 保证节点位置的浇筑主梁, 待所有的混凝土强度达到规定要求后才能够将梁、板的支架拆除。
3 结语
总而言之, 框架结构有着整体性好、施工速度快、围护墙体轻、布局灵活多样, 抗震性能好的特点, 在实际的施工过程中, 要严格依照设计图纸与制度进行施工, 这样才能够保证建筑工程的施工质量。
摘要：框架结构具有抗震性能强、整体性理想、施工速度快、围护墙体轻、布局多样的优势, 因此, 在各个地区也得到了越来越广泛的应用。框架结构的现场施工工序复杂, 操作难度也相对较大, 在实际的施工过程中, 要严格地依照设计图纸与制度进行施工, 这样才能够保证建筑工程的施工质量。本文主要分析建筑混凝土框架结构的施工工艺。
关键词：建筑混凝土,框架结构,施工工艺
参考文献
[1]陈伟.钢筋混凝土框架结构施工中应注意的几个问题[J].中华民居 (下旬刊) , 2013 (05) .
[2]王贵春, 卢书国, 高文军.关于钢筋混凝土框架结构施工中的若干问题[J].河北建筑工程学院学报, 2005 (03) .
[3]吴雅荣, 刘艳香.钢筋混凝土框架结构施工工艺存在问题及控制措施[J].中国新技术新产品, 2010 (04) .
框架结构混凝土施工注意事项 篇8
1 混凝土强度等级不同的问题
在钢筋混凝土框架结构设计时, 根据设计原则, 为保证“强柱弱梁”强节点的要求, 柱的混凝土强度等级通常会比梁板高, 而且随着建筑物高度的增加, 两者的差距会更大。然而这样的话, 就会给实际施工带来很大麻烦。
在框架结构施工中, 比较普遍的做法是柱和梁板混凝土分两批集中浇筑, 即节点区采取和梁板结构混凝土相同强度等级浇筑。如果单独浇筑节点区, 会存在因供应量少和与梁板分隔困难的问题, 若同柱一起浇筑, 会因节点区混凝土施工缝留置出现违背规范规定的问题, 如与梁板同时浇筑存在节点“夹层”, 存在质量隐患。
根据文献规定, 梁柱混凝土强度等级相差不宜大于5MPa, 如果超过时, 梁柱节点区施工时应作专门处理, 使节点区混凝土强度等级与柱相同。特别强调节点核心区的混凝土强度等级要与柱相同, 不能与梁板混凝土强度等级相同;而文献规定, 当柱混凝土设计强度等级高于梁板的设计强度时, 应该对梁柱节点核心区混凝土强度等级采取有效措施, 保证节点混凝土的强度。两个规范都在保证强节点的设计原则。具体可采取以下措施:
为了方便施工, 可以直接在梁端 (柱边) 设置垂直交界面, 采用快易收口网, 可避免在板内设置交界面, 使施工难度降低;但为防止交界面出现施工冷缝, 建议施工时节点区混凝土采用塔吊用漏斗浇筑, 梁板混凝土则采用泵送, 同时浇筑嘲。
要保证核心区混凝土的强度, 具体做法是在节点处增加纵向钢筋, 设置型钢或矩形芯柱及增加箍筋予以补强。这种方法施工方便, 质量容易保证, 易被施工单位接受, 但节点区轴压比增大, 延性减小。
2 混凝土保护层厚度问题
保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保护层厚度大小, 无法满足上述要求, 太大则构件表面易开裂。因此, 《混凝土结构工程施工及验收规范》 (GB50204-1992) 第3.5.8条、《建筑工程质量检验评定标准》 (CBJ301-1988) 第5.1.10条、《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (CB50204-2002) 第5.5.2条均规定:受力钢筋保护层厚度梁柱允许偏差为5mm。
施工时须严格按规范和设计要求保证混凝土保护层厚度, 但实际施工时很难做到。高层建筑中。由于柱箍筋直径较大, 间距较密, 肢数较多, 加工难度较大。安装时内外箍筋很难做到完全重叠, 只能部分外突部分内凹, 外突箍筋使模板无法安装, 为此施工单位总是有意识地将箍筋做小一点以便安装模板。但会造成柱纵筋保护层偏大, 解决该问题有赖于提高现场加工精度。
在框架结构施工中, 由于楼面标高是一致的。双向框架梁同时穿越柱节点时, 必然造成一侧框架梁面筋保护层厚度偏大 (往往会超过40mm) 。井宇架梁节点也有同样问题, 这些问题无法避免。但需注意:一是梁箍筋的下料问题。由于一向框架梁面筋需从另一向框架梁面筋底下穿过。若该向框架梁端箍按原尺寸下料, 面筋无法直接绑扎到箍筋上, 对梁骨架受力不利, 因此梁端箍筋下料时高度可减小2~3cm (仅一向框架梁端需要) ;二是施工时以哪一向为主, 保护层厚度增大, 截面有效高度变小, 正截面受弯承能力减小 (约5%) , 设计时是否考虑这种影响, 另一方面构件表面容易开裂, 《混凝土结构设计规范》 (GB50010-2002) 第9.2.4条规定:当梁、柱中纵向受力钢筋的保护层厚度大于40mm时, 应对保护层采取有效的防裂构造措施;对此须在设计时就明确以哪一向为大, 并对保护层厚度偏大的一向梁端加铺一层钢丝网以防表面开裂。
3 混凝土养护
混凝土浇筑完毕后, 应按施工技术方案及时采取有效的的养护措施, 并应符合下列规定:
3.1 混凝土浇筑完毕后, 应在12小时以内加以覆盖, 并浇水养护。
3.2 混凝土浇水养护的时间:
对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土, 不得小于7天;对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土不得小于14天;
3.3 浇水次数应能保持混凝土处于足够的润湿状态;混凝土养护用水应与拌制用水相同;
3.4 采用塑料布覆盖养护的混凝土, 其敞露的全部表面应覆盖严密, 并应保持塑料布内有凝结水;
3.5 在砼强度达到1.2Mpa之前, 不得在其上踩踏或安装模板及支架。
注:a.当日平均气温低于5℃时, 不得浇水;
b.当采用其他品种水泥时, 混凝土的养护时间应根据所采用水泥的技术性能确定。
c.混凝土表面不便浇水或使用塑料布时, 宜涂刷养护剂;
d.对大体积混凝土的养护, 应根据气候条件按施工技术方案采取控温措施。
4 混凝土二次抹压的重要性
混凝土浇筑振捣密实后, 为了表面的平整度, 必须用木抹子将表面抹平, 称为“一次抹平”。一次抹平后, 如果不立即养护, 至混凝土初凝前, 必须至少再抹一次, 这次不只是抹平, 还要“压”, 将混凝土表面抹压密实, 称为“二次抹压”。二次抹压的主要作用有三:一是消除混凝土的表面缺陷及早期的塑性裂缝, 二提高混凝土表层的密实度, 三是表层密实度提高后, 减缓了混凝土内水分迁移蒸发的速度, 提高了混凝土的抗裂能力。
从一次抹平至二次抹压, 是混凝土逐渐初凝的过程, 有较长一段时间, 只要环境相对湿度低于100%, 混凝土就会失水, 形成缺陷。这些缺陷不消除, 在混凝土继续失水的情况下, 孔道进一步加深, 裂缝进一步扩展, 出现开裂。我们发现, 在湿养护不够及时、不够充分的情况下 (例如传统湿养护) , 只有一次抹平而没有二次抹压, 混凝土的开裂将很严重, 实施二次抹压后, 开裂程度大大减轻。因此, 除非实施即时养护, 使混凝土表面不能生成失水缺陷, 否则二次抹压工艺是必须的。
5 钢筋混凝土框架结构冬期施工的问题
冬期施工首先要编制冬期施工技术措施与方案。编制冬施技术措施与方案一定要结合实际统筹兼顾, 做到科学合理, 全面、具体、适用, 确保冬施质量。
做好室外气温与周围环境温度测量, 以便及时掌握冬施的开始时间。在施工现场有代表性的位置设置测温点, 定时定点每昼夜测温不少于4次, 求出平均温度并做好统计与记录。
量混凝土出罐、人模温度。每一工作班不少于4次。混凝土养护温度应符合下列要求:应在易于散热的部位设置测温孔 (孔深宜为10cm~15cm, 也可为墙厚的1/2或板厚的1/2) , 全部测温孔均应编号, 并绘制测温孔布置图;测量混凝土温度时, 温度计应采取措施与外界气温隔离, 温度计留置在测温孔内的时间不应少于3min, 在达到临界强度以前每2h测量一次, 以后每6h测量一次, 防止混凝土早期受冻。
从施工实践来看, 混凝土工程冬期施工一般宜优先选用综合蓄热法, 其施工简单, 经济合理且易于保证质量。综合蓄热法即根据室外及周围环境温度掺加早强防冻剂, 同时对混凝土及时进行保温覆盖, 充分利用预加热量和混凝土在硬化过程中放出的水化热, 防止热量过快损失, 减缓混凝土的冷却速度, 使混凝土在正常温度条件下达到预定的设计强度。
在城市小区群体工程建设中, 由于受现场场地条件限制以及文明施工和减少环境污染等方面考虑通常都采用泵送商品混凝土, 所以, 在冬期施工混凝土的配制方面主要由商品混凝土厂家来具体控制。施工现场主要是控制混凝土拌合物出机温度不宜低于10℃, 入模温度不得低于5℃。
冬期施工混凝土的养护严禁浇水且混凝土外露表面必须及时覆盖, 覆盖层的厚度应根据热工计算确定。混凝土的初期养护温度不得低于防冻剂的规定温度, 达不到规定温度时应立即采取保温措施。
摘要：框架结构逐步成为多层建筑的主体。作者根据多年来现场的施工经验, 谈谈混凝土施工的注意事项。
谈混凝土框架结构节点研究现状 篇9
关键词：框架结构,节点,受力机理,承载力
0 引言
钢筋混凝土框架结构因其空间布置灵活, 自重轻等优点得到了广泛的应用。在结构的设计和施工过程中由于梁—柱节点处钢筋密集受力复杂得到了高度重视, 为了明确节点的受力情况, 国内外专家对此做了大量的研究。1955年日本专家坪井善滕开展了有关型钢混凝土框架梁柱节点试验研究工作, 打开了结构节点研究的大门。研究初期对节点传力模型只有“桁架机构”模型和“约束模型”两种提法, 随着各国专家学者的加入, 对节点的研究越来越深入, 理论越来越成熟。而这其中中国专家学者也起到了重要作用, 本文就近几十年来我国在混凝土框架结构节点的研究进行总结分析。
1 框架结构节点传力机理
节点处在梁柱交接处, 贯穿着梁柱纵筋、柱的箍筋, 钢筋密集, 受力复杂。为了合理解释不同条件下节点抗震性能的差异, 几十年来做了大量研究, 对节点区传力机理及受力规律提出了逐渐成熟的理论。
1983年在美国、日本、苏联、新西兰等国家做了大量的试验研究, 但所提节点抗震设计方法差别甚大背景下, 我国框架节点专题研究组[1]针对框架梁柱节点核心区抗剪强度展开了研究。考虑轴压比、剪压比、配筋率、节点锚固滑移等影响核心区抗剪强度的因素进行比对试验, 分析得出柱端轴力 (N) 、弯矩 (Mc) 、剪力 (Vc) 与梁端弯矩 (Mb) 和剪力 (Vb) 共同作用于节点核心区内;在这些力的组合作用下, 节点剪力传递方式分为斜压柱机制、桁架机制和组合块体机制三种机制;节点区破坏具有明显的阶段性, 先是受力与变形正比的弹性阶段, 接着进入通裂阶段, 裂缝超过极限进入破裂阶段直至最后破坏;总结分析试验数据提出了节点核心区混凝土抗剪强度计算公式。
重庆大学在节点方面做了大量研究, 傅剑平[2]教授在前人的基础上做了进一步的研究, 利用不同剪压比的8组共16个中间层中节点试件, 进行了低周反复加载试验, 精确测量不同轴压比下节点钢筋的应变和纵筋的滑移, 对节点的传力机理做了明确合理的解释。试验结果表明中间层节点中存在斜压杆机构、桁架机构和约束机构三种传力机构。依据试验数据分析:斜压杆机构即节点核心区内由梁端和柱端传来的压力合成沿对角线方向的斜向压力, 出现在梁筋未大范围退化之前, 随着退化斜压杆机构的作用加强;桁架机构的机理就是核心区周边的剪力通过贯穿节点的上、下梁筋和左、右柱筋的粘结作用传入节点内, 由于力是靠钢筋粘结传递的, 随着钢筋的退化作用越来越小;约束机构的作用则由节点水平箍筋、梁、柱纵筋以及梁、柱端部共同提供。核心区混凝土将承受斜压杆机构和桁架机构传来的斜向压应力;垂直受力方向的箍肢则只承受约束机制提供的约束拉力;平行受力方向箍肢则要承担桁架机构引起的拉力以及约束机制的约束拉力。钢筋的粘结退化程度对节点性能有着至关重要的作用, 钢筋的退化使节点核心区受力由梁柱筋传力的桁架机构和斜压杆机构共同作用变为主要由斜压杆机构作用, 这使得核心区混凝土受压, 延性降低。所以钢筋退化越早, 混凝土越早压碎, 延性越差, 抗震性能更差。刘晓[3]通过对贯穿节点的钢筋粘结退化的研究, 发现钢筋贯穿段越长, 节点混凝土性能越好, 损伤越轻, 则钢筋的滑移量越小, 退化越慢, 刚度退化幅度也越小。
实际工程中由于结构使用目的不同, 会使结构同一标准层出现不同层高, 就形成了梁高不在同一位置的节点错层现象, 重庆大学田必云[4], 陈曦[5]从试验和数值分析方面对错层节点受力机理做了详细研究。按照普通节点的规范要求设计的错层节点, 并将错层节点实验结果与普通节点对比, 得出错层节点梁纵筋的粘结滑移量更小, 位移延性系数稍差, 错层高度越大耗能能力越差。由于错层节点锚固良好, 在加载后期梁抗剪能力不足。其他抗震性能两者基本差不多。此外, 分析了错层节点在不同的加载方向时, 在节点的不同部位产生斜压杆, 并在节点中部形成水平集中主拉应力。
为缩短工期, 节约建筑材料, 越来越多的工程采用工厂预制构件, 现场吊装的方式施工。结构设计要求“强节点弱杆件”, 预制装配式结构对节点的承载力设计提出了更严苛的要求。合肥工业大学柳炳康教授等[6]对于预应力装配式混凝土框架在低周反复荷载作用下梁端截面应变分布、破坏机理和极限承载能力等展开了试验研究。试验结果表明, 梁根部仍是钢筋先屈服混凝土再被压碎, 梁正截面受弯承载力可依据《混凝土结构设计规范》计算, 但反向加载时会出现掀起效应, 应对正截面受弯承载力进行折减;在竖向荷载的作用下, 梁端剪力依赖牛腿与梁端部的压力摩擦传递。分析还得出, 构件在一定的损坏情况下还具有很好的耗能能力。
施工中, 梁板柱是一次浇筑的, 所以很多研究中只分析梁柱对节点的作用, 分析节点的性能是不全面的。寇文飞[7]针对这一现象, 对节点考虑板—梁—柱的影响, 利用四个钢筋混凝土框架节点在水平低周往复荷载作用下受力性能展开试验研究。结论显示现浇楼板加大了剪力传入节点, 并能显著提高负弯矩承载力, 节点破坏形式由梁端弯曲破坏转向核心区剪切破坏, 现浇板参与梁受拉, 一定程度增大了梁的抗弯承载力, 梁的屈服转角减小大大减缓了塑性铰的发展。
2 提高框架结构节点承载力措施
节点受力机理在研究的过程中, 研究者也就节点受力薄弱方面提出了加强措施, 以求提高节点的承载力, 也获得了很多的研究成果。
我国框架节点专题研究组[1]通过改变节点核心区的配筋, 将梁端抗弯强度设计为梁塑性铰抗弯强度的1.25倍以上。试验发现梁端塑性铰由仅在与柱面交接位置产生扩展到离开柱面一定距离处形成, 即梁端塑性铰产生的范围更广。这种梁塑性铰转移的设计使节点核心区承载能力得到优化, 改善节点抗震性能, 有效的减少梁筋在节点核心区滑移量。傅剑平教授根据核心区受力初期应变的分布情况, 并且伴随梁柱纵筋粘结退化应力场的改变和梁筋锚固方式对节点区受力性能的影响, 提出带90°弯折锚固端的构造规定建议, 提出了防止核心区混凝土斜向剪压破坏和负弯矩筋90°弯折内侧混凝土防局部受压破坏的控制条件, 给出了所推荐的负弯矩筋搭接方案的有关构造规定。此外, 还可以通过钢管来增强节点承载力的办法, 充分利用钢管优越的力学性能, 提高节点塑性变形和承载能力。高春彦[8]对矩形钢管混凝土框架节点的研究证实了钢管混凝土的耗能能力和抗震能力远远优于普通钢筋混凝土。
3 结语
1) 混凝土框架节点受力机理根据节点核心区应力的传递情况可归纳为三种:斜压杆机构、桁架机构和约束机构。节点的破坏就是由于核心区混凝土压碎钢筋屈服, 当材料达不到强度时产生变形以致结构损坏, 所以要按照设计目的明确材料的配制标准, 确保结构在达到预期荷载时破坏。2) 由于混凝土框架节点受力机理而针对性采取加强措施, 有效提高节点的承载力, 优化抗震性能, 对实际工程设计有着显著的价值。推迟钢筋的粘结滑移, 保持桁架机构对节点核心区的传力作用, 保证节点区混凝土不过早的压碎, 提高节点的延性和承载力。
参考文献
[1]框架节点专题研究组.低周反复荷载作用下钢筋混凝土框架梁柱节点核心区抗剪强度的试验研究[J].建筑结构学报, 1983 (6) :108.
[2]傅剑平.钢筋混凝土框架节点抗震性能与设计方法研究[D].重庆:重庆大学, 2002.
[3]刘晓.抗震框架中间层中节点梁筋粘结退化性能试验研究[D].重庆:重庆大学, 2006.
[4]田必云.钢筋混凝土框架错层节点的拟静力试验研究[D].重庆:重庆大学, 2002.
[5]陈曦.钢筋混凝土框架全错开节点拟静力试验与错层节点非线性有限元分析[D].重庆:重庆大学, 2002.
[6]柳炳康, 张瑜中, 晋哲锋, 等.预压装配式预应力混凝土框架接合部抗震性能试验研究[J].建筑结构学报, 2005, 26 (2) :60-65.
[7]寇文飞.钢筋混凝土框架梁—柱—板边节点破坏机理研究[D].西安:长安大学, 2014.
混凝土框架 篇10
随着社会经济的发展，人们对建筑功能要求的不断提高，对既有建筑使用功能完善而引起的扩建、改造以及以提高建筑物安全性为目的的加固活动日益频繁。加固与扩建项目在很多时候是要求原有建筑在加固改造施工期间大面积正常使用。这就要求在项目进行加固和改造的过程中，要尽量减少对既有建筑部分的改动。笔者就实际工作中遇到的较为典型一例进行探讨。
1. 工程概况
原有建筑为某学院培训中心楼，地点位于武汉市汉口区。原建筑建于90年代，其建筑面积10690m2。2004年因为规模扩大设备提高需要在原建筑物两端分别扩建，扩建建筑面积分别为5485m2, 3500m2。原建筑结构为八层框架，扩建部分的结构为七层框架，层高同原建筑的层高，新老建筑交接处原建筑物平面和立面局部有凸凹造型，现在要求将退凹部分补齐并与新建筑物连成一体。详见图1.1。
2. 扩建方案
新老建筑连接方式通常有两种做法，一种是把两者设沉降缝由上到下完全脱开承受新扩建部分的荷载，另一种是通过可靠连接方式把两者紧密结合连成一个整体。在本案中以上两种方法都采用了。
两端扩建部分基本与原建筑等高，如果把两端扩建部分也与原主体结构连成整体，势必造成加固构件增多，结构的整体性也难以得到保证。通过采取一定的措施使两部分基础可以完全断开，故适合采取第一种方法进行。本工程退凹补齐部分，因场地限制基础部分无法断开，而新增加部分与原结构相比面积要小得多，对结构整体影响不大，故补齐部分宜采用第二种做法。
2.1 两端扩建部分的结构方案
加大新建建筑与既有建筑结构柱之间的距离，来解决新老建筑之间基础打架的问题;以扩建附楼(一)为例，如图2.1.1所示，11轴和12轴之间间距设为1000毫米，扩建附楼和既有建筑物之间设置了沉降缝，减小新扩建附楼沉降对既有建筑结构的影响。在这个距离内CT-11和CT-12可以分开。基础形式根据地质状况采用桩基，桩的布置根据计算需要结合实际情况采用图示形式。图中JL6做成倒“L”形，有效满足连接承台加强柱底约束，同时承担了其上部墙体荷载。上部结构中采用悬臂梁外伸来承担上部结构，实现新老建筑物在使用功能上的“无缝”对接。
2.2 补齐部分的技术处理
按照通常的结构布置方案，不考虑增加XKZ1、XKZ2、XKZ3(参考图2.1.2所示)，直接将新建部分结构梁搭到原结构的梁上。经计算后发现，四层以上与扩建相邻处的原建筑部分框架梁配筋不能满足设计要求(如图2.1.2中的KL1和KL2)，而对KL2 (1)跨度大，直接对其进行强度加固难度大，效果也不明显。结合本案的场地特征——补齐部分地理位置相对于既有部分相对独立，没有纠结在一起，笔者采取了如图2.1.2中所示的结构方案布置，将补齐部分从传力途径上独立于既有建筑结构，仅在下部基础上连成整体，在两部分衔接处的板梁柱连接按构造要求做处理。这样既有建筑结构不需要做加固，而新增加部分又能在独立完成承担其荷载使命的同时与既有结构又保持较好的整体性。
3. 结构加固
随着科技的发展，加固方法在不断地多样化和成熟化。目前比较流行的有截面加大法，碳纤维材料加固法，外包钢板等，每种方法都有自身的优缺点，这里不一一列举。结合本案特点，扩建部分在既有结构外部，外部施工对既有结构的使用影响很小，而且从整体工程项目状况来看，大部分是混凝土湿作业，所以这里局部结构的加固应以截面加大法首选。理由如下：1、湿作业对既有建筑影响很小;2、湿作业不额外增加模板等施工成本;3、截面加大法做结构加固成本低，技术成熟。
3.1 基础的加固
本案基础形式根据地质报告的要求，选用桩基。上部结构扩建后经计算需要对桩基进行加固。
“锚杆静压桩法是把锚杆技术和静压技术两者结合起来。它利用建筑物的自重，先在基础上埋设锚杆，借锚杆反力，通过反力架用千斤顶将桩逐段压入地基和基础中凿开出来的或预留的桩孔，当压桩力达到1.5一2.0倍桩的设计荷载时，就可将桩和基础紧固在一起，卸除反力架千斤顶，该桩便能承受荷载，从而减少基础下地基所受的部分压力，阻止建筑物的不均匀沉降。”由此可以看出，锚杆静压桩施工设备简单，操作灵活简便，施工面较小，其压桩力有着直观反应便于掌控;施工速度快，工期短，综合成本低;施工过程中对周边环境无噪音污染。本案地基土从上往下分别为回填土、粘土、淤泥质粉质粘土，选用锚杆静压桩方案可行。该方法注意事项如下：1、新老承台接触面应凿毛并清理干净;2、新浇筑承台强度等级提高;3、锚杆植入深度要保证，必要时应做抗拔实验;4、新增加承台配筋与原承台钢筋应有可靠连接。
3.2 框架梁和柱的加固
框架梁和框架柱加固原理同，方法也基本同。由于这项技术目前已经很成熟，这里一起做简要介绍。
框架梁和柱加固需注意以下两点：1、原结构柱表面应凿毛，并清洗干净;2、加固部分混凝土强度等级应提高。
3.3 构件的连接
连接处的梁、板、柱采用植筋的方式将新老建筑进行可靠连接，使新老建筑整体性能在构造上得到加强。
4. 结束语
混凝土框架 篇11
关键词：钢筋混凝土框架；设计；施工
近年来，随着我国经济的迅速发展，人们对居住方面的要求变得越来越高，而国家也加大了基础投资的力度，于是城市化进程不断加快，建筑市场一片繁荣，虽然这两年国家加大了对房地产市场的调控，但是从整个建筑行业来看，依然在阔步前进，商业多高层建筑数量不断增加。钢筋混凝土框架结构体系是工程设计中应用比较广泛的一种结构体系，但具体设计中因为种种原因，而存在一些不合理的应用，下面本文就根据钢筋混凝土框架设计中所出现的常见问题进行总结和探讨。
1.混凝土框架设计中存在的问题概述
设计是建筑的灵魂，也许有些夸大其词，但是设计确实是建筑风格最重要的表现形式。但是在设计过程中，有几个方面的问题是必须要注意的。随着设计程序的普遍应用，某些工程师在设计过程中出现有一种现象：重应用而轻概念、重计算而轻构造，结构工程设计是一项需要投入精力、细致、认真的工作，因为结构构件无论大小都涉及到人身财产安全。所以，设计者更应该握好手中的笔，不能忽视每个结构构件的细节，为结构安全负责，也是为自己负责。
1.1设计细节问题
应根据地域区别选用当地常用材料，填充墙与主体框架的连接应作具体说明，如配筋、构造柱设置，水平圈梁（配筋板带）等等；填充墙宜与框架主体梁柱脱离，缝中填充柔性材料；较高的墙体应验算自身的稳定性，如不满足可参见《砌体规范》中做法：一定高度处设截面b/s（梁宽与柱间距的比）≥ l/30的圈梁作为墙体出平面的不动铰支座。当底层层高较大时，不宜用地面加厚方式承填充墙自重，宜设基础拉梁，以防止变形不协调引起的墻体裂缝。此时当洞口不在墙边时，因框架柱（构造柱）和上下梁的套箍作用，实际是墙梁模型。当基础拉梁跨度较大时可以设柱墩来减小跨度和变形。当总跨度较大时，屋面宜采用结构找坡，以利于排水和减轻结构自重。工业建筑中柱两侧梁中线不连续对中时，此时不能套用11G101图集做法，应由设计者给出详图；当梁偏心距大于1/4柱宽时，梁应水平加腋，也应给出详图；一般梁主筋保护层厚度25mm，柱主筋保护层厚度30mm，梁柱边齐时，梁主筋水平向与柱纵筋相遇，梁的主筋应放于柱主筋里侧，保证柱承载力不降低，亦应补充详图。地沟、管沟深度大于基础埋深时，基础应局部加深；当一层填充墙靠地面承重时，地沟宜加深或加设梁；地框梁位于±O.OOm时，应考虑对地沟的影响，地沟可加深以躲梁高，并应复核梁底是否高于室外地面，并设防冻胀措施。
1.2振型组合数问题
振型组合数既不能太小，也不能过大。取值太小不能正确反映模型应当考虑的地震振型数量，使计算结果失真；取值太大，会消耗掉很多计算机资源。《高规》5.1.13-2条规定，抗震计算时，宜考虑平扭耦联计算结构的扭转效应，振型数县计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%。一般而言，振型数的多少与结构层数及参与质量贡献的结构自由度数有关，当结构层数较多或结构层刚度突变较大时，振型数也应取得多些，如有弹性节点、多塔楼、转换层等结构形式，但振型组合数应不大于有质量贡献的结构自由度数。振型组合数是否取值合理，可以看SATWE计算书（文件名为WZQ.OUT）中的X， Y向的有效质量系数是否大于0.9。若小于0.9，可逐步加大振型个数，直到X和Y两个方向的有效质量系数都大于0.9为止。
2.混凝土框架设计中的电梯井和强度等级问题
2.1框架结构电梯井问题
在地震的作用下，不同的建筑结构所产生的位移结果不同，相比来说，高层结构因为多为整体框剪结构，位移是比较难控制的，而多层结构就要容易一些。所以，在多层钢筋混凝土结构中，框架结构电梯井完全可以采用框架加填充墙形式，不过需要注意的是要对填充墙的构造柱部分进行加密，而且要对电梯井周围的配筋质量和数量做一定的要求，尽可能要多一些高一些，毕竟这部分仅仅通过计算是无法确定结果的。若要将电梯井做成钢筋混凝土形式，由于井筒会吸收较大地震力，相应减少框架部分吸收的地震力，则框架部分偏于不安全，且井筒基础设计也较为困难，故应对整个结构按有无钢筋混凝土井筒分别计算，取最不利结果配筋，且对井筒墙壁采取做薄墙厚、构造配筋、开竖缝、开计算洞等办法来弱化电梯井刚度，这样的墙体布置，在地震作用下不至于由于电梯井筒的破坏，而导致结构整体丧失稳定性。
2.2混凝土强度等级问题
一般我们在进行钢筋混凝土框架结构设计时，都会对柱的要求比较高，对梁的要求则要低一些，为了达到这个目标，柱和梁一般选择不同等级的混凝土来承担，但是随着建筑物的高度不断增加，两者之间的差距也越来越大，给后续施工带来很大的麻烦。从现有文件要求来看，柱和梁之问的混凝土强度等级相差不宜大于5MPa，如果超出了这个范围，必须要对梁柱节点区做特殊处理，保证节点区混凝土强度等级与柱相同。在这里特别要注意的是，节点的核心区所使用的混凝土等级必须与柱完全相同，而不是与梁所使用的混凝土等级一致，从而保证节点强度。
3. 混凝土框架设计中的框架节点抗震性能问题
3.1材料强度问题
目前，水泥的等级相对比较明确化，主要是骨料的等级会有不同，经常有企业会使用不达标的骨料以次充好，最终影响到整个建筑的质量。央视曾报道深圳有居民楼房出现了楼板开裂，墙体裂缝等等问题，每逢雨天，渗水不止。调查结果显示，出现上述问题的原因是楼房建设时使用了大量不合格的海砂，暴露出目前国内混凝土市场以及建筑检测业务的混乱。报道一经播出，引发了热烈的讨论。像这样的事件绝不应该出现。
3.2水平箍筋问题
在框架节点内配置水平封闭箍筋，一方面对框架节点核芯区混凝土产生有利约束，增强传递轴向荷载的能力，另一方面承担部分水平剪力，提高框架节点的抗剪承载力。试验表明，配箍适当的框架节点核芯区出现贯通裂缝后，混凝土承担的剪力继续增加，箍筋全部屈服，混凝土与箍筋同时充分发挥作用，使节点核芯区受剪承载力在破坏时达到最大。
3.3竖向箍筋问题
在水平反复荷载作用下，框架节点核芯混凝土出现交叉斜裂缝后，剪力的传递由斜压杆作用过渡到水平箍筋承担水平分力、柱纵向钢筋承担竖向分力以及平行于斜裂缝的混凝土骨料咬合力所构成的桁架抗剪机制，设置竖向箍筋可承担框架节点剪力的竖向分量，减少混凝土的负担，从而提高框架节点的抗剪承载力，但施工不便。
综上所述，不论是住宅建筑还是商业建筑，钢筋混凝土结构都是应用最为广泛的建筑结构形式之一。这种建筑结构形式具有整体性稳定，强度高，抗震性能好等一系列的优点，所以赢得了人们的一致认可。但是，在这种类型的建筑施工过程中，也会存在很多问题，比如有的地方地形构造比较复杂，在设计的时候一旦有些因素考虑不到就会出现后续问题，或者是复杂的建筑构造使得钢筋绑扎不便等问题，都会给建筑带来安全隐患。钢筋混凝土框架设计和结构施工事关人民群众的人身财产安全，所以不论是设计方还是施工方都应该严肃认真的对待这个事情。建筑行业的整体发展需要我们所有人不断的努力。
参考文献：
[1] 樊长林，张善元，路国运. 钢筋混凝土框架刚塑性抗震设计方法研究[J]. 世界地震工程. 2009（03）
混凝土框架结构施工期安全控制 篇12
近几十年来, 伴随着混凝土结构的出现和使用, 这类结构在施工期发生了众多的安全事故, 如图1所示。
1971年, 美国波士顿一座17层的现浇混凝土房屋, 在修建过程中倒塌。倒塌自顶层破坏开始, 从上至下逐层塌落, 直至叠在地面层上, 造成4人死亡, 20人受伤。其倒塌原因是由于拆模过早, 混凝土刚度不足而引起楼板的冲剪破坏。
1972年, 美国弗吉尼亚州德里亚市的斯凯莱恩中心, 在建设期间发生了倒塌。该中心地上26层, 地下4层, 施工周期为7天连续三层支模;浇筑24层楼板混凝土的进度却改为5天一层, 待24层楼板浇筑完成拆除22层与23层间的支撑后不久, 就发现23层和24层楼板有较大下沉, 接着发生了一层接着一层的连续倒塌, 造成14人死亡30人受伤。其原因是施工进度的改变导致22层与23层间的支撑拆除过早, 从而造成23层楼板的冲剪破坏。
1981年, 美国佛罗里达州可卡海滩一座5层现浇混凝土房屋倒塌, 造成11人死亡, 23人受伤。倒塌时第5层楼板己基本完成, 诱因是下层支撑设置方法以及拆模不当引起楼板的冲剪破坏。
在国内发生的施工期混凝土结构安全事故也不少。例如, 1985年, 福州市希尔顿饭店楼面由于模板支撑失稳倒塌, 1994年深圳市协成玩具厂厂房在施工期间发生倒塌。据统计, 我国工程倒塌事故不断发生其中90%发生在施工阶段。
2 事故原因分析
一方面, 现行规范、标准、规程侧重于混凝土结构的设计阶段和施工质量验收, 没有明确指出施工期的结构性能与受力分析方法, 也没有提供施工期的统一安全控制要求。另一方面, 施工期间, 工程界需要尽量加快工程进度、缩短工期, 要求缩短模板支撑体系的周转时间, 但又没有相应的规范标准指明混凝土结构在施工期的受力性能和安全程度, 什么时候能达到拆除支撑的安全临界状态、施工期的“时变结构”能承受多大荷载等。这就造成了施工期建设和安全的矛盾, 有可能导致施工期的混凝土结构支撑拆除过早或受荷过大, 给结构带来安全隐患。
总的来说, 我国工程倒塌事故的90%发生在施工阶段, 其主要原因有一下几个方面。
(1) 现行规范、标准、规程侧重于设计阶段和施工质量验收, 没有明确指出施工期的结构性能与受力分析方法, 也没有提供施工期的统一安全控制要求。
(2) 工程界需要尽量加快进度、缩短工期, 缩短模板支撑体系的周转时间, 但又没有相应的规范标准指明混凝土结构在施工期的受力性能和安全程度。这一矛盾有可能导致施工期混凝土结构的支撑拆除过早或受荷过大, 给结构带来安全隐患。
(3) 混凝土结构在施工期属于时变结构, 具有荷载多变、传力复杂、承载能力不断变化等特点, 均不利于结构性能和安全控制的研究。
3 工程概况及工程特点
重庆大学图文信息中心工程 (如图2所示) , 主体为框架结构, 地上12层标准结构, 外加上人屋面和不上人屋面层。横向共两跨, 跨长均为7000 mm, 梁端外挑1350 mm;纵向共12跨, 跨长均为8000 mm, 两端悬挑两榀外挑梁结构, 本工程的主要特点如下。
(1) 地下室外墙连续墙长达400多米, 又处于暑期施工, 混凝土容易产生裂。
(2) 建筑物层高大, 楼梯多, 吊板、线条比较复杂, 结构工程按清水混凝土进行施工, 模板体系的选择至关重要。
(3) 工程裙楼顶的构架跨度大, 面积广, 且梁为“工”字形梁, 是质量控制的难点, 同时主楼顶层7 m多层高, 安全隐患大。
4 施工期的安全控制措施
通过在本工程项目上的一些实验和应用, 总结出以下几点控制施工期安全控措施。
4.1 适时拆除支撑体系
虽然影响混凝土框架结构施工期受力变化的因素众多, 而对结构受力性能和安全控制影响程度最大的因素是混凝土的材料性能 (内因) 和模板支撑系统的拆除 (外因) 两种。模板支撑系统的拆除, 会引起梁板钢筋受力的急剧变化施工期间, 应加强混凝土试块的同条件养护, 根据同条件养护试块在不同龄期下的压强值, 可优化模板支撑系统的拆除时间。
4.2 注重模板体系的拆除顺序
柱筋受力的发展趋势明显快于梁筋受力, 表明:就拆模而言, 可以先拆柱模后拆梁模。同一梁筋不同测点的受力实测数据显示在拆模前后, 跨中梁筋受力的变化幅度高于支座附近的受力。表明:梁模及其支撑系统的拆除, 宜按照从梁端向跨中的顺序进行。同理, 对同一跨内的板模及支撑系统, 宜按照梁边至板中的顺序进行拆除。
4.3 注重预应力梁的施工
对于预应力混凝土梁, 常规施工是预应力筋张拉后再拆模;通过实测数据说明当预应力筋张拉后1天再拆除支撑系统, 有利于预应力混凝土临时受力体系的稳定和安全。实测数据表明:预应力筋张拉后1天之内, 是预应力效应明显释放的集中时段在这1天内, 预应力的释放量在释放总量的90%左右。
5 工程应用效果
本工程经过精心组织施工, 严格控制拆除模板支撑体系的时间和顺序, 在项目整个施工过程中没有发生任何施工安全问题, 取得了良好的施工效果, 赢得了社会好评。
6 结语
混凝土框架结构施工期安全控制是一个比较复杂、意义重大的课题, 由于施工期过程复杂, 控制因素较多, 所以混凝土结构的施工期安全控制一直是人们研究的重点。本文结合重庆大学图文信息中心工程提出了应该通过适时拆除模板支撑体系并遵循一定的拆除顺序来保证施工期的安全性能, 取得了良好的效果, 以期为类似工程提供借鉴。
参考文献
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