钢筋混凝土结构(精选5篇)

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所属分类:文学
摘要

2、功能不同。 钢混结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点,并且房间的开间、进深相对较大,空间分割较自由。 框架以现场浇柱居多,为了加速工程进度,节约模板与顶撑,也可采取部分预制(如柱)部分现浇(梁),或柱梁预制接头现…

钢筋混凝土结构(精选5篇)

钢筋混凝土结构范文第1篇

钢混结构住宅的结构材料是钢筋混凝土,即钢筋、水泥、粗细骨料(碎石)、水等的混合体。

框架结构是由许多梁和柱共同组成的框架来承受房屋全部荷载的结构。

2、功能不同。

钢混结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点,并且房间的开间、进深相对较大,空间分割较自由。

框架以现场浇柱居多,为了加速工程进度,节约模板与顶撑,也可采取部分预制(如柱)部分现浇(梁),或柱梁预制接头现浇的施工方式。

3、特点不同。

钢混结构是型钢和混凝土的混合结构,包括钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架与钢筋混凝土核心筒所组成的框架-核心筒结构,以及由钢框筒或型钢混凝土、钢管混凝土框筒与钢筋混凝土核心筒所组成的筒中筒结构。与钢筋混凝土结构不一样的。

钢筋混凝土结构范文第2篇

关键词:混凝土结构;裂缝;鉴定;

中图分类号:TU37文献标识码: A

一、前言

钢筋混凝土构件裂缝出现的原因很多,有设计上错误、原材料性能缺陷、施工质量低劣、环境条件的变化、使用不当、地基不均匀沉陷等等。那么如何鉴定裂缝、分析裂缝、控制裂缝,就成了房屋安全鉴定工作中的重要内容。

二、裂缝的鉴定步骤

1、查明裂缝的宽度、长度、深度:

结构性裂缝不仅表征结构受力状况,还会影响结构的耐久性。裂缝宽度愈大,钢筋愈容易锈蚀,意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏,使用寿命已近终结。一般室内结构,横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小,裂缝以不影响美观要求为度,而在潮湿环境中,裂缝会引起钢筋锈蚀,裂缝宽度应小于0.2mm,但纵向缝易引起钢筋锈蚀,并导致保护层剥落,影响结构的耐久性,应予处理。当裂缝长度较长,深度较深,严重影响构件的整体性,往往是破坏征兆。

2、裂缝产生原因

钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多,对结构的影响程度也存在较大差异,故只有明确结构受力状态和裂缝对结构的影响,才能进一步对结构构件进行定性。若属结构性裂缝,大多由结构应力达不到极限值导致承载力不足而引起,它表明结构开始破坏或强度不足,存在一定危险,故需对裂缝作进一步分析;若属非结构性裂缝,则往往因自身应力(如温度应力和收缩应力等)过大而造成,对结构承载力影响不大,可根据结构耐久性、抗渗使用等方面要求采取适当的修补措施。结构性裂缝,根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种:一种是脆性破坏,另一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生,一旦出现裂缝,对结构强度影响很大,是结构破坏的征兆,属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝(包括中心受压、小偏心受压和大偏心受压的压区)、受弯构件的受压区裂缝、斜截面裂缝、冲切面裂缝,以及后张预应力构件端部局压裂缝等。脆性破坏裂缝是危险的,应予以足够重视,必须采取加固措施和其它安全措施。塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆,人们可以及时采取措施予以补救,危险性相对稍小。属于这类破坏的受力构件的裂缝有:受拉构件正载面裂缝,受弯构件和大偏心受压构件正载面受拉区裂缝等。此种裂缝是否影响结构的安全,应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。如果裂缝已趋于稳定,且最大裂缝未超过规定的容许值,则属于允许出现的裂缝,可不必加固。

钢筋混凝土结构构件的裂缝主要有以下几种原因:

1)荷载裂缝。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或振动严重等部位,在荷载作用下变形过大而产生的裂缝。产生的主要原因是结构设计、施工错误、承载能力不足等等。钢筋混凝土结构是由混凝土和钢筋共同承担极限状态的承载力,结构设计师需根据地基情况、静、动荷载、环境因素、结构耐久性等情况控制荷载裂缝。对结构荷载作用引起的裂缝问题,有两种情形:第一种情形是设计规范规定很灵活,没有验算裂缝的明确规定,任由设计人员自由处理。第二种情形则是设计规

范有明确规定,对于荷载裂缝有计算公式并有严格的允许宽度限制,设计师对结构裂缝控制考虑不周,是结构荷载裂缝发生过多的主要原因。

2)温度裂缝。由大气温度变化、周围环境的影响和大体积混凝土施工时

产生的水化热等因素造成的,我们习惯上认为:“强度等级越高安全度越大,提高强度等级没坏处”。有时迁就施工方便,采用高强混凝土,这是一种误导,导致水泥标号增加,水泥用量增加,使水化热及收缩量增加。

3)干缩裂缝。这类裂缝是由于材料缺陷引起的,水泥加水后变成水泥硬化体,毛细孔隙中水慢慢溢出,使混凝土产生毛细收缩,引起干缩裂缝。

4)构造裂缝。

结构规模越大,结构形式越复杂,设计人员越喜欢采用钢筋混凝土现浇超长、超厚、超静定的结构形式,这种结构形式会导致结构约束应力不断增大,而往往结构设计中经常忽略较大约束应力要配构造钢筋的,忽略结构约束性质,因而经常出现构造性裂缝。

5)养护方法不当。目前在混凝土施工中采用的养护方法,基本上是沿用过去简易的传统方法,这种方法已远不适应在较大温度环境中有收缩变形的混凝土要求。

6)其他原因。有害物质浸入混凝土内部,导致钢筋锈蚀,使混凝土产生的后期膨胀裂缝。现浇构件因地基或砌体产生过大不均匀沉降;模板刚度不足、支撑间距大、支撑松动、过早拆模等,均可能产生裂缝。

3、判明裂缝是发展的还是稳定的

钢筋混凝土结构构件裂缝按其发展情况,通常分三种:第一种是稳定性裂缝,即裂缝的宽度、长度保持恒定不变;钢筋混凝土结构在各种荷载作用下,在受拉区允许带缝工作,也就是说裂缝是不可避免的,只要裂缝是稳定的,其宽度不大,符合规范要求,并无多大危险,属安全构件。第二种是活动性裂缝,该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度、湿度变化而变化,随时间的推移不断扩展,说明钢筋应力可能接近或达到极限,对承载力有严重的影响,

危险性较大,应及时采取措施。第三种是发展性裂缝,裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长。结构的裂缝会不会扩展,要看构件所处环境是否稳定,环境出现变化,旧的裂缝可能会扩展,而且还会出现新的裂缝,应结合具体情况加以判断。

三、结语

钢筋砼结构构件的裂缝影响因素很多,知识面较广,出现概率高,控制难度大,房屋安全鉴定是一项技术性与政策性相结合、局部性和整体性相结合、实践经验与规范标准相结合、必须综合考虑诸多因素的复杂性技术工作,它需要有更多的专家学者加以研究与发展的高科技课题,本文仅仅是鉴定过程中的点滴体会,还有待深入探讨和研究。

参考文献:

[1]钢筋混凝土结构设计规范.中国建筑工业出版社,1999.2.

[2]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展,2002. 5

钢筋混凝土结构范文第3篇

关键词:钢筋混凝土;腐蚀;机理;防腐措施

Abstract: in most of our country in the monsoon belt, in hot summer and more rain, cold in winter, this makes a lot of reinforced concrete structure erosion. Reinforced concrete disease performance: surface desertification, structure and the intensity of the loose decline. This article analyses the corrosion mechanism of reinforced concrete structure, based on study of reinforced concrete structures in the construction of the actual experience, put forward the measures of anti-corrosion of reinforced concrete structure, and I hope to building the anti-corrosion of reinforced concrete structures provide a theoretical support and work in practice guidance.

Keywords: reinforced concrete; Corrosion; Mechanism; Anticorrosion measures

中图分类号:TU528文献标识码:A 文章编号:

前言

我国地处北半球季风带,夏季风从太平洋方向吹来炎热多雨,冬季风从西伯利亚吹来干燥寒冷,这样的气候条件对建筑物钢筋混凝土的结构造成侵蚀作用,表现为钢筋混凝土结构表面疏松、混凝土内部结构松散、钢筋混凝土结构结构强度下降等现象。导致钢筋混凝土结构的腐蚀原因有很多,在酸性、硫酸盐、氯盐等介质中,钢筋混凝土结构会出现物理和化学性质的下降。要治理钢筋混凝土结构的腐蚀,应从混凝土中钢筋腐蚀机理入手,找到钢筋混凝土结构防腐的具体措施,更好地为钢筋混凝土结构质量保证工作和建筑整体质量作出基础上的努力。

1钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的机理

钢筋混凝土结构中的经常出现的腐蚀有两种,即:化学腐蚀和电化学腐蚀,其成因是钢筋的不均质性和杂质等原因,在钢筋表面和内部发生腐蚀,降低钢筋和混凝土的附着度和钢筋的强度。化学腐蚀和电化学腐蚀可以单独出现,在一定条件下也可以共同出现,影响钢筋的性能。

1.1钢筋的电化学腐蚀

钢筋的电化学腐蚀分为两种:阴极反应和阳极反应,阴极反应是指在钢筋的负极处氧气和水接受电子生成具有腐蚀性的碱根离子,腐蚀钢筋混凝土结构。阳极反应是指在钢筋的阳极处铁原子分解为二价铁离子,降低钢筋的强度

1.2钢筋的化学腐蚀

钢筋在酸性环境下会置换出酸中的氢离子,释放氢气,使钢筋性质和强度降低,在建筑业将这一现象称为“氢脆”

1.3钢筋的综合性腐蚀

钢筋混凝土的介质中存在电位较高的氧化剂时电化学腐蚀和化学腐蚀会综合作用,对钢筋带来更大的腐蚀危害,不但在钢筋中引发交换电流导致腐蚀。而且加速腐蚀的扩散速度。

2钢筋混凝土结构中混凝土腐蚀的机理

2.1氯盐对混凝土的腐蚀

氯盐离子透过混凝土保护层被吸附在钢筋阳极区的钝化膜上,与钝化膜的氧化铁反应生成无保护作用的氯化铁,锈蚀的钢筋体积膨胀,挤压破坏混凝土,从而产生顺筋破坏。钢筋混凝土中氯盐的侵入有两种途径:一种是在钢筋混凝土拌合时为了改善混凝土的某些性质如工作性、早强性等作为外加剂时加入的。另一种是在钢筋混凝土硬化后,外界氯离子通过渗透作用从混凝土毛细孔中引入的。当混凝土有裂缝时,氯盐进入的量会增加。一般认为在混凝土拌合时加入的氯盐,其氯离子被C-S-H胶体吸附,对钢筋的腐蚀没有多大的影响。但渗透进入的氯离子到达表面时,尽管一般不改变钢筋周围的碱性环境,但它降低钢筋作为阳极反应的活化能,使钢筋容易发生腐蚀。

2.2碳化作用对混凝土的腐蚀

混凝土空隙中的二氧化碳与水泥中的氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙的过程,我们称之为混凝土的碳化。钢筋混凝土中的氢氧化钙使混凝土保持碱性,有利于钢筋的钝化,但当碳化的锋面到达钢筋时,钢筋周围的碱性环境也就消失了。同时碳化使被C-S-H胶体吸附的氯离子成为自由活动的氯离子,使钢筋容易发生腐蚀。但在密实的钢筋混凝土中,碳化对钢筋混凝土也是有利的。

3钢筋混凝土结构腐蚀防治措施

3.1严格控制钢筋混凝土原材料的质量

首先,优先选用普通硅酸盐水泥,低碱水泥,使用高性能混凝土,控制水泥的质量,力争制止不合格产品进入施工现场。其次,采用合格的掺合料和低碱外加剂。优质Ⅰ、Ⅱ级粉煤灰的细度可达600m2/kg,颗粒外形呈圆形,与水泥掺合后形成良好的物理级配,从而可大大提高混凝土的密实性。最后,选用合格的功能材料,促进钢筋混凝土结构中氢氧化钙生成强度较高的水化硅酸钙和水化铝酸钙,不但降低了混凝土的碱度,大大改善混凝土内的孔结构和骨料界面结构,而且提高混凝土的强度和密实性,阻止空气和钢筋混凝土结构内部的接触。

3.2采用掺高性能的外加剂

磨细矿粉与粉煤灰一样,具有火山灰活性。磨细矿粉中的二氧化硅,Al2O3与水泥水化产物氢氧化钙反应生成水化硅酸钙和水化铝酸钙。另一方面,在氢氧化钙激发剂的作用下,矿粉中的Al2O3能与水泥中的石膏反应,生成水化硫铝酸钙。从而产生比较高的混凝土强度,同时降低了混凝土的碱度和提高了混凝土的密实性。但是大掺量的磨细矿粉可能使混凝土自收缩偏大,稍有不慎可能造成混凝土收缩裂缝。建议掺量30%~35%为宜,不宜超过50%。

3.3做好物理防护工作

钢筋混凝土浇注过程中加强振捣和养护保湿措施,减少混凝土空隙,减少氯离子,二氧化碳,氧气等进入的途径,同时要振捣均匀,使混凝土成为均匀物质,防止钢筋因处于不均匀的介质中发生局部腐蚀严重的情况。

3.4控制钢筋混凝土的水灰比

降低水灰比不但可以降低钢筋和水分的接触,并且可以减少混凝土孔隙率,使混凝土吸水率降低,从而降低氧气摄入量。

3.5涂覆防护层

在钢筋混凝土的浇筑和施工前对钢筋混凝土表面进行防腐层涂刷,或者在钢筋表面做一层涂层,这有利于防止有害液体从混凝土孔隙中深入与钢筋接触而产生腐蚀,还有利于钢筋混凝土表面防止碳化。

结束语

做好钢筋混凝土防腐工作对于建筑企业来说意义非常重要,只要能在认清钢筋混凝土腐蚀机理的基础上,做好钢筋混凝土中各项原材料的防腐施工,在设计、施工和后期养护中强化防腐意识就可以做好钢筋混凝土的防腐工作,对进一步提高建筑工程质量和确保有关各方面的利益作出基础型的贡献。

参考文献:

[1] 尤勇,马飞,丁示波. 浅谈钢筋混凝土结构腐蚀机理及防腐措施[J]. 北方交通. 2010,02.

[2] 孙俊,刘彦东,王建成. 有机钢筋混凝土阻锈剂的研究[J]. 混凝土. 2010,02.

[3] 张大利,王元,高颂凯,康勇,陈蜀东. 阻锈剂的阻锈性能试验及评价方法探讨[J]. 辽宁建材. 2010,01.

钢筋混凝土结构范文第4篇

【关键词】: 钢筋混凝土; 腐蚀; 原因

中图分类号:TV331文献标识码: A

一.钢筋混凝土结构防腐蚀的意义

钢筋混凝土结构结合了钢筋和混凝土的优点,造价较低,在土建工程中应用非常广泛。在钢筋混凝土结构中,钢筋锈蚀是钢筋混凝土结构过早被破坏的主要原因之一。新鲜混凝土是呈碱性的,其PH值一般大于12.5,在此碱性环境中钢筋容易发生钝化作用,使钢筋表面产生一层钝化膜,能阻止混凝土中钢筋的锈蚀。但当有二氧化碳、水汽和氯离子等有害物质从混凝土表面通过孔隙进入混凝土内部时和混凝土材料中的碱性物质中和,从而导致混凝土的PH值降低,就出现PH值小于9这种情况,钢筋表面的钝化膜就会被逐渐破坏,钢筋就会发生锈蚀,并且随着锈蚀的加剧,会导致混凝土保护层开裂,钢筋与混凝土之间的黏结力破坏,钢筋受力截面减少,结构强度降低等,从而导致结构耐久性的降低。

据调查, 我国20世纪90年代前兴建的海港工程,一般10~20年就会出现钢筋严重腐蚀破坏,结构使用寿命基本上都达不到设计基准期要求。我国50 年代至70年代建的海港工程,高桩码头不到20年,甚至7~8 年就出现严重钢筋锈蚀破坏,海工混凝土结构破坏已成为我国港口建设中不得不重视并迫切需要解决的问题。

二.钢筋的锈蚀原理及分类

1.钢筋的锈蚀条件:

钢筋混凝土构件内钢筋的锈蚀需要三个条件:

(1)钢筋表面碱性钝化膜破坏。正常情况下钢筋是包裹在砼之内的,砼则由于水泥的水化反应造成其初始碱性(含有一定Ca(OH)2)较强,正常情况:下钢筋在这种碱性环境下不会发生氧化腐蚀。当PH值大于1O时,钢筋腐蚀的速度很慢,当PH值小于5时,其锈蚀的速度就快。由此可见,只有当钢筋混凝土构件内的钢筋周围碱性钝化膜因砼碳化或其它原因导致破坏后,才可能出现腐蚀。

(2)必须产生电位差,使钢筋产生微电池腐蚀式大电池腐蚀。钢筋腐蚀,是由于钢筋表面不同部分之间产生电位差引起的,其作用和电池一样,在钢筋表面有微弱的电流流动。当在钢筋表面构成了许多微小电池,其电化学反应,按下式进行:

阳极反应(活化区):FeFe2+ +2e

阴极反应区:2H20+O2+4e4(OH)-

综合反应式就是:Fe2 +2(OH)一Fe(OH)2

这就是铁变成铁锈的过程。当构筑物(或构件)处在离子条件差别很大的两种环境中,或遭受杂散直流电影响时,一部分钢筋(或一部分构筑物)作为阳极,而另一部分作为阴极,这样便构成大电池腐蚀。

(3)必须具备水和氧。水和氧是钢筋腐蚀的必要条件(尤其是水),它们均参加钢筋电化腐蚀的阳极反应过程。水分子能穿透任何肉眼可辩的裂缝。水还能起着电解质的作用,并溶饵氧和其它如氯等的有害离子,从而加速了腐蚀速度。另外在一定条件下氧还可以造成浓度电池腐蚀。最常见的实例就是水线腐蚀。如浸在海水中的钢筋混凝土结构,在水线附近钢筋腐蚀最为严重,这是由于水线以上空气中的含氧量较高,而水线以下(水中)含氧量突然降低,造成浓度电池腐蚀,使水线以下的部位钢筋成为阳极而腐蚀。

2.钢筋混凝土构件中钢筋的锈蚀的几种情况。

(1)由于混凝土不密实或有裂缝存在造成钢筋的腐蚀。混凝土密实度不良和构件上产生的裂缝,往往是造成钢筋腐蚀的很重要原因。混凝土浇筑中产生露筋、蜂窝、麻面等情况,都会加速钢筋的锈蚀。因为孔隙和裂缝(一般在0.2ram以上时)给水(汽)、氧和其他侵蚀性介质的渗透创造了有利条件。因此,钢筋的电化学腐蚀和混凝土密实度、裂缝的宽度、保护层的厚度、空气的湿度以及空气中侵蚀性介质的含量,都有直接的关系。当混凝士密实度差和钢筋保护层不足时,各种介质就容易到达钢筋表面造成腐蚀。

(2)由于混凝土碳化和侵蚀性气体、介质的侵入,造成钢筋的腐蚀。空气中的二氧化碳气体,在混凝土表层中逐渐为氢氧化钙的碱性溶液所吸收,相互反应生成碳酸钙,这种现象称为混凝土的碳化,亦称“中性化”。砼碳化生成的碳酸钙很难溶解,其饱和溶液的PH值为9,因此混凝土碳化的结果,就使PH值不断下降,并不断向内部深化。混凝土碳化对混凝土强度一般无直接影响。其危害主要在于为钢筋腐蚀提供条件,而钢筋锈蚀体积将发生膨胀(体积比原来提高2.2倍),混凝土保护层将因此遭到剥落和损坏,从而降低钢筋和混凝土的工作性能;尤其对于薄壳钢筋混凝土结构和预应力高强度钢丝构件等,会造成严重的结构损坏而且这种破坏往往是脆性的,具有隐藏、突然性等特点,必须引起高度重视。

(3)由于混凝土内掺入氯盐造成钢筋的腐蚀。为提高混凝土早期强度或抗冻性能,过去人们往往在混凝土内掺入一定量的氯盐,如氯化钙、氯化钠等。氯化钙与水泥中的氢氧化钙、硅酸三钙、铝酸三钙结合,生成高水分子复合化合物,如氯硅酸盐等,并提高了氢氧化钙的溶解度。混凝土中,氯盐对钢筋的腐蚀多呈溃疡状,容易造成钢筋的应力集中:因此它的危害性是比较大的。混凝土中氯离子主要来源于原材料、外加剂加海砂、海水或氯盐高的水,以及掺加的用氯化钙作为促凝剂,用氯化钠作为防冻剂等,国内外已出现多起加氯盐过量而引起的严重腐蚀事件。

(4)由于高强钢筋中的应力腐蚀随着预应力钢筋混凝土结构的采用,出现了高强钢筋中的一种特殊腐蚀形式,即“应力腐蚀”。一般在表面只有轻微损害或根本看不见损害,这种腐蚀尤为危险,因为它没有任何预兆而可以发生突然破坏。一般认为:高强钢筋在应力(拉应力)的作用下,导致钝化膜的破坏,裂缝比较活化,并作为阳极而腐蚀。在电化学腐蚀过程中继续扩大,同时由于钢筋中具有很高的拉应力,和高强钢筋的低变形性能。因此,腐蚀和应力共同作用,使裂缝迅速向深度发展,以致钢筋在看不到明显的腐蚀现象的情况下会突然断裂

(5)电流腐蚀工业用电中的直流电,当它泄漏到地下钢筋混凝土结构中时,会造成钢筋的腐蚀。在这种情况下,电流流入处相当于阴极区,电流流出处相当于阳极区。目前我国一些直流电解工厂、电气化铁路、直流电的载流设备等的电流泄漏现象比较多,有时比较严重。这些杂散电流对钢筋混凝土结构(如基础、梁、柱等)钢筋的腐蚀破坏时有所见。

参考文献

混凝土结构设计规范GB 50010-2010

钢筋混凝土结构范文第5篇

国民经济的发展推动了建筑行业的繁荣,给建筑领域创造了更多的机遇,一时间,各种各样的建筑物如雨后春笋般涌现出来。钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑物最典型的结构,在建筑工程中受到了广泛的关注与重视,然而近年来,施工期钢筋混凝土结构事故频频发生,影响着建筑工程的建设质量,也对社会稳定性造成了一定的损害,因此,钢筋混凝土结构的设计引起各相关领域的关注与研究。本文针对钢筋混凝土结构设计,对其中的常见问题进行分析,并提出了相应的优化措施,以供参考。

关键词:钢筋混凝土;结构设计;常见问题;优化措施

中图分类号:TV331文献标识码: A

前言:

钢筋混凝土结构具备强度高、延性好、整体性等优势,因此被广泛运用到建筑物的整体框架建设中,然而钢筋混凝土工程的施工需要运用到钢筋、混凝土、石料等多种施工材料,也需要应用拌和机、吊车、输送泵车等,还需要运用到钢筋绑扎、混凝土浇筑、模板安装等多种施工工艺,由此看来,钢筋混凝土结构的设计具有一定的难度,因而其中依然存在着诸多问题,采取有效措施予以解决,才能优化钢筋混凝土工程的施工。

一.钢筋混凝土结构设计的原则

1.1钢筋混凝土结构的实用性原则

设计的钢筋混凝土结构必须具有实用性,实用是钢筋混凝土结构的主要要求,只有突出钢筋混凝土结构的实用性,整个钢筋混凝土结构设计也才能适应市场的需要,也才能满足使用者的各类需求,钢筋混凝土结构的设计工作也才能找到实施的基础。

1.2钢筋混凝土结构的安全性原则

钢筋混凝土结构设计过程中应该突出安全,一方面要确保钢筋混凝土结构施工过程中安全目标的实现,要为钢筋混凝土结构施工创造一个安全的环境,这是进行钢筋混凝土结构设计的必要前提。另一方面要确保钢筋混凝土结构使用的安全,力争在建筑物和钢筋混凝土结构的使用寿命中做到对安全的保证,这是对建筑功能和使用者人身安全的重要基础。

1.3钢筋混凝土结构的整体性原则

应该将钢筋混凝土结构的设计工作进一步深化,使整体性原则得到进一步落实,让整个钢筋混凝土结构达到一个性能综合、结构连续的整体,在实现对建筑物功能维护的同时,确保整个工程的统一。

二.钢筋混凝土结构设计中存在的问题

2.1地基设计过程中存在的问题

在建筑工程的地基设计过程中,对于地下室底板设计中容易忽视附加应力的作用及影响,这种附加应力是由建筑物沉降而引起的,在实际的工程施工中,柱下独立基础与地下室底板在上部建筑物的重力载荷作用下,会发生一定程度的变形沉降,如果不将附加应力考虑进去,势必会影响地下室底板的安全性和稳定性。在采用天然地基的情况之下,附加应力的影响会更加显著,因此需要在地下室底板与持力层之间采取支护的保护措施,如果变形与总沉降的程度较小,可以在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施。对于减小附加应力作用的各种办法的采用,需要根据具体的工程要求与地质、季节等客观因素来进行选择。

2.2上部结构设计中存在的问题

对于框剪结构来说,一些剪力墙的分布不够均匀,甚至出现单肢刚度过大的剪力墙,这就导致应力过于集中,为建筑结构的安全性和稳定性埋下安全隐患,一旦该单肢出现问题,其影响较大,波及的范围较大,最终对钢筋混凝土工程造成严重的损害。其次,与框剪结构相连接的一些基础性结构,如连梁等构件,其设计本身就具有一定的难度与专业性,如果剪力墙的布置不够均匀,出现刚度参差不齐的现象,就会增加与框剪结构连接的接触性结构的设计难度。对于框剪结构的设计需要明确多道设防的概念,它是指当建筑物遭遇中震时,在第一级别的剪力墙进入塑性之后,还需要有小级别的剪力墙对建筑物的整体框架结构维持,尽可能的降低其变形程度。如果遇到较大的地震时,小级别的剪力墙也会随着进入塑性阶段,此时建筑的整体结构基本已遭到较重程度的破坏,为了保证立柱的完整,需要进行一系列的设计,从而让梁来承担建筑物的载重力,以破坏梁为代价而维持柱的稳定性,在一定程度上可以延迟建筑物的倒塌时间,甚至避免建筑物倒塌。

2.3钢筋混凝土结构设计中的裂缝处理问题

在钢筋混凝土结构中裂缝的出现不可避免,或是由于施工要求人工造成的施工缝,或是因为施工操作不到位引起的裂缝,对裂缝的处理是钢筋混凝土结构设计中的关键组成部分。①构造裂缝。在钢筋混凝土结构中,一系列操作不规范和技术不到位的现象如混凝土浇筑时的振捣不充分、模板发生移动、水灰比错误等,都会造成钢筋混凝土结构中出现构造裂缝。②温度裂缝。在钢筋混凝土结构中,最常见的裂缝就是温度裂缝,引起温度裂缝的原因是外界温度变化较大,混凝土会随着温度的变化和差异发生热胀冷缩,从而引起温度裂缝,这种裂缝在建筑物的屋面层出现的几率较多。③收缩裂缝。收缩裂缝的出现原因是因为混凝土结构在化学反应中水分会进一步流失,从而造成混凝土收缩,除此之外,在混凝土结构的养护过程中,混凝土会发生硬化、碳化和脱水的情况,这本来属于混凝土的固有特性,也会造成钢筋混凝土结构出现收缩裂缝。④结构裂缝。在混凝土浇筑的过程中,由于各个构件具有不同的刚度,因此在钢筋混凝土的整体结构中会出现刚度较弱的部位,这就容易造成钢筋混凝土中出现裂缝,称之为结构裂缝。

三.优化钢筋混凝土结构设计的对策研究

3.1完善结构体系

一般来说,钢筋混凝土结构比较复杂,其复杂性也是造成其结构问题出现的原因之一,因此在钢筋混凝土结构设计中,需要将结构体系中比较繁琐且作用不大的部分进行删除或者合并,从而使复杂的结构体系变得简化。其次,在钢筋混凝土结构设计中,最容易忽略的是受力及变形的计算,因此在对配筋进行计算时,需要将受力和变形计算进去。除此之外,需要采用一定的有效措施,对钢筋混凝土结构中容易出现问题的部位,进行预防和控制。

3.2规范结构尺寸设计

在钢筋混凝土结构工程中,施工材料的变形以及温度的变化都会引起钢筋混凝土结构出现裂缝,钢筋混凝土结构越长,由于材料和温度变化引起的应力就会越大,从而裂缝出现的几率就会相应变大,这也是横向裂缝产生的原因。而通过笔者及建筑行业多年的研究及总结,发现钢筋混凝土结构的应力与其长度呈非线性的关系,这就表明钢筋混凝土结构的尺寸设计对其稳定性和安全性关系重大,如此以来,在钢筋混凝土结构的设计过程中,需要对其设计尺寸进行严格的控制,使其符合工程施工设计要求,从而降低各种裂缝出现的几率。

3.3优化结构布置及形状

在钢筋混凝土结构中,如果结构的布置和形状不规则,就会导致结构各部分的刚性不一致,从而就会致使结构各部分产生的变形也不尽相同,这就容易造成刚度比较薄弱的部位出现一系列问题,因此在对钢筋混凝土结构进行设计的时候,需要保证其结构布置及形状的规则性,从而使钢筋混凝土结构的各部分刚性一致,最终降低问题出现的几率,增强钢筋混凝土结构的稳定性和安全性。

3.4加大板类构件裂缝控制力度

对于钢筋混凝土结构中板类构件裂缝的控制,主要采取防治的措施。在钢筋混凝土结构中,屋面及楼面板构件相对容易出现裂缝,因此在结构设计中可以采用预应力混凝土浇筑的方式,并在楼面板预埋管线的过程中,利用设置支架的方式对管线进行固定,同时要在管线的交叉部位固定接线盒,以将钢筋混凝土板的刚度进行削弱,从而降低板类构件出现裂缝的几率,提高结构的整体稳定性和牢固性。

结论:

钢筋混凝土结构是现阶段我国建筑工程中最普遍的结构,因其具备多种优势而备受关注和重视,然而也因为施工难度大,涉及范围较广等因素,其设计中依然存在着诸多问题,只有积极采取有效措施优化钢筋混凝土结构设计,才能提高建筑工程的整体质量,促进我国建筑行业的繁荣与长期发展。

参考文献: