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混凝土结构设计标准模板(10篇)

时间:2023-08-23 16:25:02

混凝土结构设计标准

混凝土结构设计标准例1

Keywords: hydraulic concrete; Concrete label; The strength of concrete level

中图分类号:[TU528.36] 文献标识码:A 文章编号:

引言1987 年国家计委颁布国标《混凝土强度检验评定标准》(GBJ107 - 87) 后, 工业、民用建筑部门在混凝土的设计和施工中均按上述标准, 以混凝土强度等级代替混凝土标号。1996《水工混凝土结构设计规范》(SL/ T191 - 96) 对水工混凝土强度等级定义做出明确规定, 特别是《水工混凝土施工规范》(DL/ T5144 - 2001) 颁布实施后, 水工混凝土也较普遍采用强度等级代替混凝土标号。由于水利枢纽混凝土工程结构复杂, 不同工程部位有不同保证率要求, 特别是我省大坝坝型广泛采用浆砌石坝, 现行的砌石坝设计和施工规范对混凝土强度仍采用混凝土标号, 因此, 对水工混凝土标号与强度等级和其转换关系应有明确的认识。近年来, 在不少在建的浆砌石坝工程中, 施工单位常将工业、民用建筑部门采用的混凝土标号与强度等级的转换关系用在水工混凝土中, 这显然不够全面, 也不正确。正确认识与理解水工混凝土标号与强度的定义和转换关系对指导施工质量的评定、确保工程安全和经济合理有着重要的意义。一、现行国标GBJ107 - 87 中混凝土标号与强度等级的关系 《混凝土强度检验评定标准》( GBJ107 - 87) 将混凝土强度等级按立方体抗压强度标准值划分。混凝土强度等级采用符号C 与立方体抗压强度标准值(以N/ mm2 计) 表示。 新标准与已废止的GBJ204 - 83 相比, 混凝土试样尺寸由200mm 立方体改为150mm 立方体, 强度保证率由85 %提高到95 %。经过换算, GBJ107 - 87 附录中给出了混凝土标号与新的混凝土强度等级的对应关系,如表1 。上述关系主要适用于工业与民用建筑用混凝土。由于水工混凝土的试件尺寸、设计龄期、保证率的不同, 表1 所列的关系不适用于水工混凝土。

二、水工混凝土标号与强度等级

1、《水工混凝土结构设计规范》(SL/ T191 - 96) 和《水工混凝土施工规范》(DL/ T5144 - 2001) 对水工混凝土强度有关内容的改动 (1) 名称改变。强度分级名称由“标号”改称为“强度等级”。 (2) 等级符号改变。过去在立方体抗压强度标准值的数值右上角加符号“ # ”表达,如200 # 、150 # ……等。现以C及其后面的立方体抗压强度标准值表达,如C15 、C20……等。建工系统混凝土均采用28d 龄期,在强度等级符号后不再注明龄期值,C15、C20 ……系指28d 龄期的强度标准值为15MPa、20MPa ……强度等级。水工大体积混凝土普遍采用90d 或180d 龄期,故在强度等级符号后加龄期下角标,如C9015 、C9020 ……系指90d 龄期的强度标准值为15MPa、20MPa ……水工混凝土强度等级。 (3) 混凝土强度及其标准符号的变化。过去混凝土立方体强度用符号“R”表示, 现在混凝土立方体抗压强度用“fcu”表示, 其中“cu”是立方体的意思。混凝土立方体抗压强度标准值以符号“fuc ,k”表示, 其中k 是标准值的意思。 (4) 计量单位的变化。过去混凝土强度单位为kgf/ cm²,现改为N/mm² (MPa)。

(5) 按标准方法制作养护边长为150mm 的立方体试件,在28d(大体积水工混凝土可采用90d 或180d) 期龄,用标准试验方法测得具有设计保证率的抗压强度标准值, 以确定其混凝土强度等级。 (6) 水利枢纽混凝土工程结构复杂,不同工程部位有不同保证率( P)要求。如大体积混凝土一般要求P = 80 % ,体积较大的钢筋混凝土工程要求P = 85 %~90 % ,薄壁结构钢筋混凝土工程要求P = 95 %。2、 水工钢筋混凝土结构用混凝土

(1)水工钢筋混凝土结构用混凝土强度等级确定 原标准规定水工混凝土强度等级为强度总体分布的平均值减去1.27 倍标准差(保证率90 %) , 《水工混凝土结构设计规范》(SL/ T191 - 96) 改为强度总体分布的平均值减去1.645 倍标准差(保证率95 %) 。用公式表示为:

f cu ,k =μ f cu ,15 - 11645σfcu =μ fcu ,15 (1 1.645δ fcu)

(1)式中: f cu ,k为混凝土立方体抗压强度标准值, 即混凝土强度等级值, MPa ;μ fcu ,15为混凝土立方体(边长150mm) 抗压强度总体分布平均值;σ fcu为混凝土立方体抗压强度标准差;δ fcu为混凝土立方体抗压强度变异系数。(2)原标准混凝土标号(R) 与新标准( SL/ T191 - 96)混凝土强度等级(C) 之间的换算关系 R 与C 的换算关系如式(2) , 结果见表2 。 式中: 0.95 为试件尺寸由200mm 立方体改为150mm 立方体的尺寸效应系数; 0.1为计量单位换算系数;δ fcu ,15为混凝土立方体抗压强度变异系数。

混凝土结构设计标准例2

一、施工后浇带的功能和做法分析研究

1、 施工后浇带的功能。施工后浇带分为后浇沉降带、后浇收缩带和后浇温度带, 分别用于解决高层主楼与低层裙房间差异沉降、钢筋混凝土收缩变形, 减小温度应力等问题。这种后浇带一般具有多种变形缝的功能, 设计时应考虑以一种功能为主, 其他功能为辅。施工后浇带是整个建筑物包括基础及 L 部结构施工中的预留缝(“缝”很宽,故称为“带”) , 待主体结构完成, 将后浇带混凝土补齐后, 这种“缝”即不存在, 既在整个结构施工中解决了高层主楼与低层裙房的差异沉降, 又达到了不设永久变形缝的目的。

2、施工后浇带的做法。一般高层主楼与低层裙房的基础同时施工, 这样回填土后场地平整, 便于上部结构施工。对于上部结构, 无论是高层主楼与低层裙房同时施工, 还是先施工高层, 后施工低层, 同样要按施工图预留施工后浇带。对高层主楼与低层裙房连接的基础梁、上部结构的梁和板,要预留出施工后浇带, 待主楼与裙房主体完工后( 有条件时再推迟一些时间) , 再用微膨胀混凝土将它浇筑起来, 使两侧地梁、上部梁和板连接成一个整体。这样做的目的是为了把高层与低层的差异沉降放过一部分, 因为高层主楼完成之后, 一般情况下, 其沉降量已完成最终沉降量的 60% ~ 80% , 剩下的沉降量就小多了, 这时再补齐施工后浇带混凝土, 二者差异沉降量就较小一些,这部分差异沉降引起的结构内力, 可由不设永久变形缝的结构承担。对于施工后浇收缩带, 宜在主体结构完工两个月后浇筑混凝土, 这时估计混凝土收缩量已完成 60% 以上。施工后浇带的位置宜选在结构受力较小的部位, 一般在梁、板的变形缝反弯点附近, 此位置弯矩不大, 剪力也不大; 也可选在梁、板的中部, 弯矩虽大, 但剪力很小。在施工后浇带处, 混凝土虽为后浇, 但钢筋不能断。如果梁、板跨度不大, 可一次配足钢筋; 如果跨度较大, 可按规定断开, 在补齐混凝土前焊接好。后浇带的配筋, 应能承担由浇筑混凝土成为整体后的差异沉降而产生的内力, 一般可按差异沉降变形反算为内力, 而在配筋上予以加强。后浇带的宽度应考虑便于施工操作, 并按结构构造要求而定, 一般宽度以 700 mm~ 1 000 mm 为宜。施工后浇带的断面形式应考虑浇筑混凝土后连接牢固, 一般宜避久留直缝。对于板, 可留斜缝; 对于梁及基础, 可留企口缝,而企口缝又有多种形式, 可根据结构断面情况确定。

二、高层建筑混凝土施工要点分析

1、混凝土强度及主要影响因素。混凝土质量的主要指标之一是抗压强度, 从混凝土强度表达式不难看出, 混凝土抗压强度与混凝土用水泥的强度成正比, 按公式计算, 当水灰比相等时, 高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错水泥标号。另外, 水灰比也与混凝土强度成正比, 水灰比大, 混凝土强度高,水灰比小, 混凝土强度低, 因此, 当水灰比不变时, 企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的, 此时只能增大混凝土的和易性, 增大混凝土的收缩和变形。综上所述, 影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比, 要控制好混凝土质量, 最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比这两个主要环节。此外, 影响混凝土强度还有其他不可忽视的因素。

2、混凝土标号与混凝土平均强度及其标准差的关系。混凝土标号是根据混凝土标准强度总体分布的平均值减去1. 645 倍标准值确定的。这样可以保证混凝土确定均有 95% 的保证率, 低于该标准值的概率不大于 5% , 充分保证了建筑物的安全, 由此推定, 抽样检查的几组试件的混凝土平均确定一定不小于混凝土设计标号, 其值大小取决于施工质量水平, 即取决于大小。通过公式计算可以看出, 施工人员不但要使混凝土平均确定大于混凝土标号, 更重要的是千方百计的减少混凝土确定的变异性, 即要尽量使混凝土标准差降到较低值, 这样, 既保证了工程质量, 也降低了工程造价。

3、混凝土质量控制的关键环节。混凝土质量控制包含两个基本内容: 1) 使混凝土达到设计要求的质量标准。2) 在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本, 这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。混凝土的强度有一定离散性, 这是客观的, 但通过科学管理可以控制其达到最小值, 因此混凝土标准差能反映施工单位的实际管理水平,管理水平越高, 标准差越小。可以说, 混凝土质量控制实质上是标准差的控制。实际上控制标准差应从以下几个方面入手:一是设计合理的混凝土配合比。合理的混凝土配合比由实验室通过实验确定, 除满足确定、耐久性要求和节约原材料外, 还应该具有施工要求的和易性。因此实验室要设计合理的配比, 必须提供合格的水泥、砂、石。水泥控制强度, 砂控制细度、含水率、含泥量等, 石控制含水率及含泥量等。只有材料达到合格要求, 才能做出合理的混凝土配合比,才能使施工得以正常合理的进行, 达到设计和验收标准。二是正确按设计配合比施工。按施工配合比施工, 首先要及时测定砂、石含水率, 将设计配合比换算为施工配合比。其次要用重量比, 不要用体积比。最后要及时检查原材料是否与设计用原材料相符, 这要求供方提供两份同样材料, 一份提供给实验室, 一份给工地, 工地收料人员应按样本收料, 如来料与样本不符, 应马上向上级汇报, 及时更改配合比( 材料不合格不收料除外) 。三是加强原材料管理, 混凝土材料的变异将影响混凝土强度。因此收料人员应严把质量关, 不允许不合格品进场, 另外与原材料不符及时汇报, 采取相应措施, 以保证混凝土质量。四是进行混凝土强度的测定, 我们以 28 d 强度为准, 为施工简便和保证质量, 我们一般做 7 d 试块等, 以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展, 以明确确定其质量。

三、高层建筑施工中沉降观测技术分析研究

随着社会的不断进步, 物质文明的极大提高及建筑设计施工技术水平的日臻成熟完善, 同时, 也因土地资源日渐减少与人口增长之间日益突出的矛盾, 高层及超高层建( 构) 筑物越来越多。为了保证建( 构) 筑物的正常使用寿命和建( 构) 筑物的安全性, 并为以后的勘察设计施工提供可靠的资料及相应的沉降参数, 建( 构) 筑物沉降观测的必要性和重要性愈加明显。现行规范也规定, 高层建筑物、高耸构筑物、重要古建筑物及连续生产设施基础、动力设备基础、滑坡监测等均要进行沉降观测。特别在高层建筑物施工过程中应用沉降观测加强过程监控,指导合理的施工工序, 预防在施工过程中出现不均匀沉降, 及时反馈信息为勘察设计施工部门提供详尽的一手资料, 避免因沉降原因造成建筑物主体结构的破坏或产生影响结构使用功能的裂缝, 造成巨大的经济损失。

四、结语

综上所述, 我们应从各个方面控制混凝土质量, 以确保整个工程质量, 进而保证企业信誉和发展。

混凝土结构设计标准例3

中图分类号:TU37文献标识码: A 文章编号:

正文:

毋庸置疑混凝土以其优越的性能和低廉的价格成为大量基础设施已经成为了当今必不可少的首选建筑材料, 混凝土的强度和耐久性是混凝土结构的两个重要指标,在设计施工中往往把混凝土的抗压强度作为主要技术指标而对混凝土的耐久性重视不够。为使混凝土业适应社会的可持续发展, 在基础设施建设和环境保护这两个同等重要的社会需求之间发展, 人们逐渐认识到“高强”仅仅是混凝土性能的一个方面, 耐久性更需要被重视。耐久性一般理解为结构保持其使用性能的时间或“使用寿命”。耐久性可概括为混凝土的各项设计指标没有明显降低的长期性能。对材料、结构形式、构造细节、施工工艺、保护措施等进行综合选择, 从设计、施工、维修等各方面来加以保证。本文从混凝土的原材料选择、混凝土配合比设计、混凝土构件与外部环境的适应性以及混凝土施工成型养护等方面, 论述其对混凝土耐久性的影响,并提出提高混凝土耐久性的技术措施。

1 混凝土原材料选择

111骨料

骨料是混凝土的骨架, 对收缩有一定的抵抗作用, 质量良好、技术条件合格的骨料, 是保证混凝土耐久性的重要条件。骨料由粗骨料和细骨料(砂、石) 组成。长期处于潮湿和严寒环境中的混凝土, 粗骨料和细骨料应作坚固性试验。

(1) 细骨料。配制混凝土的细骨料应使用清洁不含杂质、级配符合要求的粗砂或中砂。因为, 如果砂中含有有害杂质, 这些有害杂质就会粘附在骨料的表面, 妨碍水泥与砂的粘结, 降低混凝土的强度, 同时还增加混凝土的用水量, 从而加大混凝土的收缩, 最终导致裂缝产生, 降低抗冻性和抗渗性等耐久性能。砂的粗细及颗粒级配是砂质量的重要指标。采用配级良好的粗砂或中砂, 不仅可减少水泥浆用量, 还可提高混凝土的密实性和强度。

(2) 粗骨料。混凝土使用的粗骨料有碎石和卵石, 同样粗骨料要求清洁不含杂质、级配良好且最大粒径符合有关要求。粗骨料表面粗糙, 与水泥粘结较好, 混凝土强度较高; 针、片状颗粒含量过多, 会使混凝土强度降低;对于高性能混凝土, 一般认为粗骨料最大粒径不宜超过30 mm为宜; 石子级配良好,可节约水泥和保证混凝土具有良好的和易性, 特别是拌制高强度混凝土, 石子级配更为重要。

112水泥

水泥是混凝土中的活性组分, 其强度的大小直接影响着混凝土强度的高低。我国混凝土的质量验收习惯上以混凝土的强度指标为单一的衡量标准, 从而导致水泥工业对水泥强度的不适当追求, 使水泥细度增加, 早强的矿物成分比例提高, 而这一切都不利于混凝土的耐久性, 所以不是所有早强和高标号的水泥就是好的。实际应用时, 应根据混凝土工程特点或所处环境条件, 选用合适的水泥。

113 水

拌合混凝土用水, 按水源可分为饮用水、地表水、地下水、海水以及经适当处理或处置后的工业废水。符合国家标准的生活饮用水, 可拌制各种混凝土。地表水和地下水, 首次使用前, 应按《混凝土拌合用水标准》( JGJ63—1989) 规定进行试验。海水可用于拌制素混凝土, 但不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土。有饰面要求的混凝土, 不应用海水拌制。

114 外加剂和矿物掺合料

掺入高效活性矿物掺料:普通混凝土的水泥石中水化物稳定性不足,是混凝土不能超耐久的另一因素。在普通混凝土中掺入活性矿物目的,在于改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成,活性矿物掺料中含有大量活性SIO2及AL2O3,它们能和波兰特水泥水化过程中产生的游离石及高硷性水化矽酸钙产生二次反应,生成强度更高、稳定性更优的低硷性水化矽酸钙,从而达到改善水化胶凝物质的组成,消除游离石灰的目的,使水泥石的结构更为致密,并阻断可能形成的渗透通路。此外,还能改善集料与水泥石的界面结构和界面区性能。这些重要的作用,对增进行混凝土的耐久性及强度都有本质性的贡献。

2合理确定混凝土配合比

211施工配制强度

混凝土配合比设计, 首先要确定混凝土的施工配制强度, 现行的混凝土配合比设计规范规定: 施工配制强度fcu1o≥fcu1k + 11645δ, 其中δ可根据混凝土的统计资料计算, 当没有统计资料计算时, 按现行《混凝土结构工程施工及验收规范》的规定采用。但一般情况下, 没法取得统计资料计算, 而现行《混凝土结构工程施工及验收规范》也没有提供δ的数值。因此, 配合比设计人员应到工程现场, 深入了解混凝土工程的施工管理水平,慎重确定合适的混凝土强度标准差,因为如果δ选得较小, 会使结构混凝土强度达不到设计规定要求, 给工程带来质量隐患; 标准差选得较大,增大混凝土的单方水泥用量, 不但造成浪费而且对混凝土耐久性不利。

212水灰比

水灰比的大小是决定混凝土密实性的主要因素, 它不但影响混凝土的强度, 而且也严重影响混凝土的耐久性。为了保证混凝土必要的耐久性, 混凝土的最大水灰比和最小水泥用量应符合现行《普通混凝土配合比设计规程》的规定。在混凝土能充分密实条件下, 随着水灰比的降低, 混凝土的孔隙率降低, 混凝土强度提高, 与此同时, 混凝土的抗渗性等各种耐久性指标也随之提高。因此, 在混凝土配合比设计时, 应根据混凝土的强度等级, 选择合适水泥, 掺加外加剂和矿物掺料, 尽量减小混凝土的水灰比。

3 施工养护

实际工程中, 混凝土的耐久性问题多数是由于施工养护不当所造成。因此加强现场施工管理非常重要。现场混凝土的搅拌, 应实测砂石含水量, 调整配合比用水量, 严格控制混凝土配合比, 计量准确, 搅拌均匀, 浇灌和振捣密实, 避免过振和漏振现象, 加强养护, 保证养护期。

5 结束语

我国对混凝土耐久性的研究晚于西方发达国家, 但近年来取得了丰富成果和巨大进步,编制了多部耐久性规范和标准, 在重大工程的建设中已经充分贯彻了“混凝土耐久性设计”理念, 并提升到了“强度设计与耐久性设计并重, 强度服从耐久性”的认识高度。“工程质量、百年大计”混凝土耐久性是影响工程使用寿命的主要问题,应针对影响混凝土耐久性的主要因素:原材料选择、混凝土配合比设计、混凝土构件与外部环境的适应性以及混凝土施工成型养护等方面等,结合工程具体情况采取具体措施。同时,应采用新技术、新成果,改进和提高混凝土的耐久性,延长混凝土结构的使用寿命。

参考文献:

1. 程文瀼、康谷贻、颜德姮主编,混凝土结构原理(上册)第二版,北京:中国建筑工业出版社,2002.9

混凝土结构设计标准例4

通常情况下,建筑结构设计师设计建筑结构的终极目标是为了设计出结构合理、能够安全使用的建筑物,因此,混凝土结构设计的安全度主要包括安全性、适用性以及耐久性三个方面的特征。适用性、安全性及耐久性也是衡量一个建筑物的混凝土结构是否达到经久耐用和安全可靠的使用标准的基本标志,故统称为混凝土结构设计安全度。

1.混凝土结构设计的安全性特征结构设计安全性具体是指在正常使用的情况下,设计的建筑物混凝土结构能够承受必要的外在负荷作用,例如机械设备、结构自重、人流、家具、风雪以及气温变化等;在特殊情况下,设计的建筑物混凝土结构需要确保能够屹立不倒,例如:当遇到飓风、地震、火灾或者暴雨等突发状况时还能够保持结构稳定。

2.混凝土结构设计的适用性特征

结构设计适用性具体是指在正常使用的情况下,设计的建筑物混凝土结构能够有效发挥建筑物各个构件和各个系统所应有的使用功能。

3.混凝土结构设计的耐用性特征

结构设计耐用性具体是指在正常使用和日常维护的情况下,设计的建筑物混凝土结构能够安全使用足够长的年限。

二、加强混凝土结构设计中安全度的意义

建筑结构工程师设计建筑混凝土结构的目的就是赋予建筑混凝土结构一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能,确保混凝土结构在规定的使用年限以内能够有效发挥其预定的各种使用功能。混凝土结构设计规范中所制定的各种计算公式和结构要求的出发点就是为了确保混凝土结构设计的安全度,因此,混凝土结构设计的安全度要求全面考虑经济、技术和政策等方面的因素。从经济的角度来看,混凝土结构设计的安全度直接体现了工程造价、投资风险以及维修费用等之间的关系,即若要增强结构设计的安全度,则必然会增加工程造价,但会相应降低投资风险和维修费用;反之,若结构设计的安全度较低,尽菅工程造价较低,但又会相应提高投资风险和维修费用。因此,合理的混凝土结构设计的安全度要求权衡工程造价和工程风险,并寻求两者间的最佳平衡点。从技术的角度来看,混凝土结构设计的安全度直接关乎选择的结构类型、力学模型以及设计概念等是否合理,需要全面考虑,切忌和多种材料直接等同处理。从政策的角度来看,选择合理的混凝土结构设计安全度不仅关乎人们的生命财产安全,甚至还会影响社会安全和政治稳定,导致国家的技术经济政策和基本经济基础发生改变。总而言之,制定和选择科学合理的混凝土结构设计安全度标准综合反映了国家的整体经济资源状况、施工设计技术水平、社会财富积累程度以及施工材料的质量水平等,意义深远。

三、我国混凝土结构设计中安全度的演变

我国建筑物的混凝土结构设计的安全度要求具体表现在设计的结构构件达到规定的安全性承载能力和建筑结构的整体牢固性两个方面。通过对现行的混凝土结构设计规范和老规范进行对比发现了以下几个方面的发展演变。

1.混凝土结构构件的承载能力

根据以往的观察和研究发现,通常影响混凝土结构设计安全性的两个主要因素是混凝土结构构件的承载能力和材料强度及荷载强度分项系数。材料强度分项系数具体是指在计算混凝土结构构件本身所固有的承载能力时,把结构构件的材料强度标准值和缩小系数相乘;而荷载强度分项系数具体是指在计算混凝土结构构件所能承受的荷载作用时,把结构构件的荷载标准值和放大系数相乘。表示系数的具体量值体现了在给定负荷标准的情况下混凝土结构构件的安全度。具体调整如下:(1)荷载方面的调整:风荷载的基本风压、地面粗糙度类别、风压高度变化系数、脉动增大系数以及脉动影响系数发生了改变;活载的具体内容也做了相应的调整。

(2)作用效应组合方面的调整:现行规范中增加了用永久荷载效应所控制的组合,还增加了永久荷载效应控制组合中的恒载分项系数的具体取值为1.35。(3)抗力方面的调整:材料的强度和分项系数都做了相应调整;板设计规范也发生了一定程度的改变;斜截面的具体承载能力设计要求也有些许调整。

混凝土结构设计标准例5

中图分类号:TU37文献标识码: A

模板虽然是辅结构,但其设计与组装工艺及技术应用却是混凝土施工中的重要环节。制作与安装模板的劳动力用量通常要占到混凝土工程总用量的30%以上。结构复杂的工程,立模与绑扎钢筋所占的时间,比混凝土浇筑的时间还要长得多。所以混凝土模板施工对建筑工程施工的整体具有重要影响作用。

一、混凝土模板施工艺

1、荷载计算

模板结构的自重包括模板面板、支撑结构和连接件的自重力,有的模板还包括安全防护结构,如护身栏等自重。楼板结构的自重标准值应按模板设计图纸确定,肋形楼板及无梁楼板模板的自重标准值。可参考下表1。

模板及其支架自重标准值表(KN/m2)

对于普通混凝土,可以采用24kN/m3,对其他混凝土应根据实际重力密度确定。钢筋自重标准值应根据钢筋混凝土结构工程设计图纸计算确定,一般梁板结构每立方米钢筋混凝土钢筋自重标准值,可以取用以下数据:框架梁1.5kN/m3;楼板1.1kN/m3。此外还要充分考虑施工人员及施工设备荷载、振捣混凝土时产生的荷载、新浇筑混凝土对模板的最大侧压力、倾倒混凝土时产生的荷载标准值。

荷载设计值=荷载标准值×相应的荷载分项系数。模板及其支撑荷载分项系数见下表2。

模板及其支撑荷载分项系数

在计算承载力时,荷载组合中的各项荷载均用荷载计算值;验算刚度时,荷载组合中的各项荷载均采用荷载标准值(可以参照计算一般模板结构荷载组合表)。2、模板安装现浇多层房屋和构筑物,应采取分层分段的支模方法。

安装上层模板及支撑时:①下层模板应具有承受上层荷载的承载能力或加设支架支撑;②上层支撑的立柱应对准下层支撑的立柱,并铺设垫板;③当采用悬吊模板、桁架支模方法时,其支撑结构的承载能力和刚度必须符合要求。

现浇混凝土结构模板安装的允许偏差及检验方法

3、拆除

现浇结构的模板及支架拆除时的混凝土强度,应符合设计要求,当设计无要求时,侧模应在混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆除而受损坏时拆除。拆模顺序一般是先支后拆,后支先拆,先拆除侧模板,后拆除底模板。重大复杂模板的拆除,事先前应制定拆模方案。肋形楼板的拆模顺序是柱模板一楼板底模板一梁侧模板一梁底模板。多层楼板模板支架的拆除时应注意上层楼板正在浇筑混凝土时,下一层楼板的模板支架不得拆除,再下一层楼板模板的支架仅可拆除一部分;跨度≥4m的梁下均应保留支架,其间距不得小于3m。

4、模板工程质量控制

二、清水混凝土模板施工工艺的主要技术要求

在现在很多建筑物的施工都在采用清水混凝土,清水混凝土属于一次浇注成型,不做任何外装饰,直接采用现浇混凝土的自然表面效果作为饰面,只是在表面涂一层或两层透明的保护剂,因此要求混凝土表面平整光滑,色泽均匀,无碰损和污染,对拉螺栓及施工缝的设置应整齐美观,且不允许出现普通混凝土的质量通病。为确保混凝土结构的施工安全和工程质量,提升工程进度,降低成本,对于施工模板主要提出了四个方面的要求。

1、需确保混凝土构件、结构各部分准确位置和尺寸。主要包括平面标高、位置、截面尺寸及形状满足设计图纸的标准;

2、具有足够刚度、稳定性和强度。模板能承受新浇筑的混凝土侧压力、质量及施工所产生的载荷。可以说,模板工程能在正常使用、施工时间内承受各种载荷。在混凝土浇筑、振捣、养护的过程中,不会出现以下极限状态:整个构件、结构失去部分平衡;由于材料强度不足,结构连接、构件遭破损。或由于塑性变形过多,不能继续承受载荷;结构向机动体系转变,构件、结构失去稳定性;

3、构造需简单且方便灵活装拆。满足钢筋安装、绑扎,混凝土浇筑、养护等技术要求。构造受力明确,适宜集中制造,以提高模板的制造工厂化、机械化,使原材料得到一定程度的节约。装拆灵活、简便,有利于提高工作效率、降低劳动强度、提升施工进度;

4、模板需严密接缝。若接缝达不到要求,必须采取可靠的方法进行及时处理,如薄铁片、塑料布、钉油毡等,以确保不发生漏浆。

三、模板体系工程的施工控制措施

对清水混凝土建筑而言模板工程是重中之重。

1、要充分考虑在拼装和拆除方面的方便性,支撑的牢固性和简便性并保持较好的强度、刚度、稳定性及整体拼装后的平整度。

2、模板拼缝部位、对拉螺栓和施工缝的设置位置、形式和尺寸须经建筑师认可。具体而言,既是每块模板的大小尺寸及排列方式;每块模板上对拉螺栓的数量、大小、间距、排列,螺栓帽的孔径和深度。

3、模板制作时应保证几何尺寸精确,拼缝严密,材质一致,模板面板拼缝高差、宽度应≤1mm,模板间接缝高差、宽度≤2mm。

4、为保证最终表面效果,建议模板面层采用德国芬兰wisa清水混凝土专用木模板。一般钢模比较容易导致混凝土发黑及脱模剂导致的混凝土变色。而且对于特殊工程,重新加工钢模费用较高。如果已经选择采用钢模板时,模板接缝处理要严密。模板内板缝用油膏批嵌,外侧用硅胶或发泡剂封闭,以防漏浆。模板脱模剂应采用吸水率适中的无色的轻机油或模板专用脱模剂。模板周转次数应严格控制,一般周转2次后应进行全面检修并抛光打磨一次。

5、尺寸的标准化:目前所使用的清水模板的标准尺寸为1220*2440mm,设计时应尽量参考此模数。

结论与总结

混凝土模板施工对建筑工程施工的整体具有重要影响作用。从混凝土模板施工工艺来看一是要做好模板支撑的荷载计算;二是模板在安装和拆除过程中的工艺和技术要求;三是要做好整个施工过程的质量控制。目前,清水混凝土应用越来越多,对清水混凝土建筑而言模板工程更是重中之重。目前国内尚无统一的清水混凝土质量验收标准,但在参考国外有关建筑混凝土的技术标准,以及实际工程经验来看,在普通结构混凝土验收标准的基础上,还应遵循模板接缝、对拉螺栓和施工缝预留设有规律性;模板接缝与施工缝处无挂浆、漏浆等要求。

为避免出现质量问题,必须首先确认科学合理的设计方案、合理的结构设计、美观及经济的模板方案设计、模板及配件的选择和使用、混凝土配比和原材料选用、科学的现场施工流程及工法及工程后期养护等全过程采取有效措施加以控制,并做到对整个施工过程踏步式、跟踪式监理,抓全过程各个工序的预控。

参考文献:

混凝土结构设计标准例6

一、前言

近几年来,混凝土被广泛应用于铁路的建设中,高性能混凝土是一种新型高技术混凝土,它具有高力学性能、高工作性、高耐久性、耐侵蚀性、抗渗性、耐磨性、低水胶比等诸多特点,而且在工作性、节料、节能、环境、工程经济等方面也具有非常重要的意义。本文首先分析了铁路混凝土相关技术标准现状、然后铁路混分析了凝土耐久性的相关规定发展;最后对铁路混凝土进行了思考。

二、铁路混凝土相关技术标准现状

混凝土已有 100 多年的应用历史。高性能混凝土是近十几年提出的,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,它以耐久性作为设计的主要指标。我国铁路所采用的混凝土数量是巨大的,如即将修建的京沪高速铁路混凝土方量达到3000多万平方米。2002年底统计数据表明,我国铁路 桥 梁 营 业 线 路 桥 梁 已 达 到42 106 座、2459712延长m。其中,全长500m以上的特大桥462座,全长100 m以上至500 m的大桥4039座,全长20 m以上至100 m的中桥12240座,全长不足20m的小桥25365座。2003年末基础设备检查评定了失格桥梁7352 座,失格率18.15 %;失格隧道3711座,失格率65.47 %;失格桥涵8332座,失格率6.43 %。全路3345孔混凝土梁发生“沿管道方向的开裂病害”;3390座混凝土梁发生钢筋锈蚀;30孔混凝土梁发生断裂,严重漏水的隧道1763座,衬砌严重腐蚀的9343座,结果令人担忧。基于上述情况,铁路有关部门在秦沈客运专线、南昆铁路、青藏铁路等大型铁路工程的有关混凝土耐久性方面的技术条件、《混凝土结构 耐久性设计与施工指南》(CCES01-2004)以及国内外其他有关标准和规范的基础上,对现行规范中有关混凝土材料的规定及时做出补充改进,于2003年开始制定混凝土结构耐久性设计、验收标准、高性能混凝土技术条件、施工指南等技术标准,使有关人员了解到混凝土材料的全面性能指标,相关人员在设计、施工和质量检验、验收过程中做到“有法可依”,最大限度地保证铁路工程建筑物正常使用服务年限,保证施工过程中的质量控制以及为运营管理部门提供耐久性要求相关的重要信息,并填补我国铁路混凝土耐久性规范方面的空白,具有十分重要的意义。具体包括:

3、混凝土耐久性指标

依据结构物所处环境条件和设计使用年限提出相应耐久性要求。为了对正在施工的铁路工程的耐久性进行有效控制,铁路相关标准暂时采用电通量并辅以其它指标(如在寒冷地区还要采用抗冻性指标)考察混凝土的耐久性能。对混凝土保护层厚度提出要求。对混凝土的最大水胶比和单方混凝土胶凝材料的最低用量提出设计要求。混凝土强度验收龄期由28d修改为56d。

骨料的碱活性应采用砂浆棒法进行检验,其砂浆棒膨胀率应小于0.10%,否则应采取抑制碱―骨料反应的技术措施。不得使用具有碱-碳酸盐反应活性的骨料。抑制碱―骨料反应的有关规定及技术措施如下:

A、骨料的碱―硅酸反应砂浆棒膨胀率或碱―碳酸盐反应岩石柱膨胀率应小于0. 10%;

B、当骨料的碱-硅酸反应砂浆棒膨胀率在0. 10~0. 20%时,混凝土的碱含量应满足规定;当骨料的砂浆棒膨胀率在0. 20~0.30%时,除了混凝土的碱含量应满足规定外,还应在混凝土中掺加具有明显抑制效能的矿物掺合料和复合外加剂,并应进行抑制效能试验;

四、铁路混凝土的思考

1、高性能混凝土在全路大规模推广尚属首次,需要不断总结施工过程中的成功经验进行推广,逐步改正不足的地方。

2、目前高性能混凝土在已开工的各条客运专线上应用良好,建设单位、设计单位、监理单位、混凝土耐久性指标检测周期较长,给施工质量控制增加了难度,需要进一步探讨研究现场混凝土质量快速测试评定方法,以利于现场控制。

五、结束语

综上所述,本文主要针对铁路混凝土对其现状、发展及思考进行了探究,在铁路建设中,混凝土被广泛应用。混凝土主要用于建筑物的抗裂、防渗,如:地下室防水、人防以及污水处理等。在铁路建设中使用混凝土,使用方便,经济效益显著,同时也可以取得良好的抗裂、防渗、补偿收缩的效果,并且在结构自防水、超长结构无缝设计与施工、大体积混凝土裂缝控制。因此,在铁路的建筑中混凝土高性能被广泛使用。

参考文献:

混凝土结构设计标准例7

2裂缝控制的意义和标准

建筑的结构设计建立在构件的强度极限承载力的基础之上,而建筑工程的使用标准则是由混凝土裂缝控制的。近些年的研究表明。建筑物中混凝土裂缝是不能避免的,但是能够有效的减少混凝土裂缝的存在。对于一般的民用以及工业建筑而言,小的混凝土裂缝对于建筑的日常使用是没有危险的,只有一定宽度的裂缝才会对建筑物的使用造成较大的影响与危害。因此,在设置混凝土裂缝控制标准时,不能够将混凝土裂缝的标准控制过严,同时还要考虑到地震等对于建筑物的影响。不管是预应力混凝土结构还是混凝土结构,其中存在的裂缝都会减小建筑结构的刚度,降低结构的耐久性。裂缝控制是指通过现有的建筑技术与措施控制建筑物中裂缝的大小,使其不会对建筑的正常使用造成影响。在建筑工程中,对于混凝土裂缝的控制主要表现在两个方面。即设计和施工两个阶段。在设计方面对于裂缝的控制是指通过构造措施以及相关计算降低混凝土裂缝高于限度值的可能性。而在施工方面对裂缝的控制则是指在是施工过程中采取一定的施工措施以及相关技术降低建筑物中有害裂缝的产生。文章主要从建筑结构设计方面对混凝土裂缝进行分析,从而减少混凝土裂缝对于建筑物的损害。

3混凝土裂缝产生的原因分析

从建筑结构设计方面进行分析,产生混凝土裂缝的原因主要有以下几个方面:首先,由于对于建筑结构的计算不够准确,设计中涉及到的构件厚度不足,配筋数量也不够充足,由于此种原因导致的板缝的产生会影响到建筑的结构,直接导致建筑物安全问题的产生。其次,在设计过程中,没有对建筑物会受到的装修荷载以及使用荷载进行准确估计,导致设计的建筑物受力远远小于建筑物的实际受力,导致建筑物中混凝土的开裂。以上两种原因都是由于在建筑结构设计中对建筑的受力分析有误而导致的,因此而导致的混凝土裂缝会对建筑物的结构造成较大的危害。而在目前的建筑结构设计中,还会出现另外一个极端的现象,那就是设计人员过于担心在施工过程中有偷工减料情况的存在,在进行结构设计的时候,对于混凝土的强度等级计算会高出一个等级。这样一来看似楼板十分安全,但其实混凝土的强度等级过高会为建筑带来负面的影响,因为混凝土强度越高,混凝土的水化热就会越大,从而使得混凝土产生有害性裂缝的可能性大大增加。有的设计人员还会考虑到施工方面而降现浇楼盖的混凝土强度与建筑中的梁柱取为一致的。这样做的危害在于建筑的实际受力与设计时的受力相去甚远,因此会导致在真正的运用过程中,建筑中混凝土的受力远远大于设计受力,从而导致混凝土裂缝的产生。另外,在设计的过程中,对于温度应力的重视可能不到位,因此,在隔热层以及保温层等方面没有良好的设置,导致混凝土会因为温度的变化而产生开裂。或是出现伸缩缝设置不够合理的情况,在温度应力以及收缩应力的双重作用之下,混凝土很容易产生开裂。楼盖边缘的约束的加强也会导致混凝土的开裂。

混凝土楼板如果能够进行自由的变形与收缩,混凝土内部不会产生应力。因此,也不会有裂缝的产生,但是由于楼盖边缘的约束有所加强,因此,混凝土的收缩变形以及温度导致的变形都会大大增加,从而导致在混凝土楼板的中部产生的最大的约束应力大于了混凝土所能承受的抗拉强度,使得混凝土产生裂缝。有的建筑结构设计人员在砖混的结构中采用了现浇混凝土的方式进行楼盖的浇筑,出于抗震方面以及建筑结构方面的考虑,通常会将墙边的支座按照简支梁进行近似的估算。而建筑中混凝土楼板的实际受力却与估算结果不一致,如果混凝土楼板的跨度比较大的时候,在板顶的支座处会产生一定的裂缝,有时楼板的边角以及中央都会出现收缩裂缝。另外,如果在建筑结构设计中忽略了建筑中边角柱以及构造柱对于建筑的影响,则会增大混凝土可能产生的裂缝。

4混凝土裂缝的有效处理措施

在进行混凝土裂缝的处理时,除了加强设计人员的安全责任意识之外,更重要的是在进行建筑结构设计时,加强设计人员对于混凝土裂缝的重视。另外,设计人员采取的结构形式一定要科学合理,为了保证其合理性,要在建筑结构设计前建立严格的审查制度,严格防止建筑结构设计中对混凝土裂缝的忽视。首先,在选择建筑混凝土时,一定要按照建筑的功能与需求进行混凝土的选择。如果混凝土的强度过低,则会对建筑的质量造成影响,而混凝土强度过高,会为建筑带来负面的影响,因为混凝土强度越高,混凝土的水化热就会越大,从而使得混凝土产生有害性裂缝的可能性大大增加。不能为了简便施工而将楼板的混凝土强度的等级与建筑中梁柱的强度等级取为同一等级,更好的做法应该是对混凝土收缩的量进行减少,此外对于混凝土中水泥的用量以及外加剂的用量都提出具体的要求。如果建筑设计中,对于楼板的周边约束是有必要的加强,那么与此同时还要加强构造钢筋,以防止由于楼板所受到的约束应力的增大而导致的混凝土的裂缝的增大,对建筑结构造成影响。为了防止楼板的边角产生斜裂缝,可以在楼板的边角外侧的上下两层中都设置一定数量的钢筋,需要注意的是增加的钢筋长度一定要超过混凝土楼板长度的三分之一。另外在建筑结构的设计中,需要合理设置建筑的保温层以及隔热层,并且保证保温层隔热层使用的材料以及厚度都是科学合理的。在建筑结构中一般都会设置温度伸缩缝抵消温度变化会对混凝土产生的影响。因此温度缝的设置需要足够的合理,才能避免温度对混凝土产生裂缝等的影响。

混凝土结构设计标准例8

中图分类号:TU318文献标识码: A

一、工程概述

本构筑物为辽阳市弓长岭区污水处理厂二期工程-二沉池。该构筑物为半地下钢筋混凝土水池,水池为圆形,内径17.50米,高5.300米,其中地面以上高0.500米,地下埋深4.800米,结构形式为现浇钢筋混凝土结构。

二、设计依据和设计规范

1、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068―2001

2、《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002

3、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010

4、《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008

5、《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

6、《建筑结构荷载规范》GB50009―2001

7、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002

8、《建筑地基处理设计规范》JGJ79-2002

9、《地下工程防水技术规范》GB50108-2008

10、《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138-2002

11、国家现行的其他有关设计规范、规程及施工验收规范

12、二沉池工艺、总图、地上建筑和电气专业提供的设计图纸及设计条件

13、《理正工程设计工具箱系列软件》――北京理正软件设计研究院

三、地下结构设计主要内容

1)、基本说明

1、本工程的使用年限50年;

2、结构的安全等级二级;

3、抗震设防烈度7度,抗震设防类别为乙类;

4、场地类别为Ⅱ类。基本地震加速度为0.10g,地震分组为第一组,特征周期为0.35s;

5、场区标准冻深为1.10米,地面下20.0m深度范围内无液化土层;

6、混凝土的环境类别为二类b;

7、地下水池既要满足钢筋混凝土构件的强度设计要求,还应满足钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度限值Wmax≤0.2mm。

2)、设计荷载

1、基本风压:0.55KN/m2,基本雪压:0.50KN/m2;

2、工作平台及走道板均布活荷载标准值:2.5KN/m2;

3、地面堆积荷载标准值:10KN/m2;

3)、地基及基础

1、本工程地下水池主体采用明挖法施工。

2、基础座落于第②层粉质粘土层,地基承载力特征值按fak=130kpa,地下水水位低于53.300m。

3、池体外墙室外地面处散水宽度为0.6米宽,做法见辽92J101㈠。

4)、内力及配筋计算

内力及配筋计算:(轴力:kN 弯矩:kN.m 面积:mm² 配筋面积:mm²/m)

池壁:弯矩外侧受拉为正,轴力受拉为正

按《给水排水工程结构设计手册》静力计算查表

池壁的约束条件: 上端自由,下端固定

池壁内力计算查表系数H²/dt=5.6002/35.400×0.40=2.21

计算结构如下:

池壁配筋及裂缝、抗裂度验算:

位置 计算As 配筋 实际As 裂缝宽度 抗裂度

竖向内侧 858.0 B14@140 1099.6 0.16 ---

竖向外侧 1108.6 B16@140 1436.2 0.16 ---

环向内侧 858.0 B14@140 1099.6 --- 1.63

环向外侧 1387.2 B16@140 1436.2 --- 1.63

池壁的竖向最大裂缝宽度:0.16

池壁的环向最大抗裂度:1.63

5)、使用材料

1、水池结构混凝土:走道板、底板和侧墙为C30P6F200防水混凝土,二次浇注层和设备基础为C30细石混凝土,垫层为C15混凝土;地下结构混凝土保护层厚度:底板下层45mm,底板上层、侧墙40mm,走道板35mm。

2、钢筋:A表示HPB300,强度设计值fy=270N/mm2;B表示HRB335,强度设计值fy=300N/mm2。受力钢筋的钢筋锚固长度:HPB300级(d≤25)钢筋锚固长度35d;HRB335级(d≤25)钢筋锚固长度40d;在任何情况下,受力钢筋的钢筋锚固长度不应小于350mm。

钢筋接头采用焊接接头,焊接长度:单面焊不小于10d,双面焊不小于5d,焊接接头应相互错开,以任一接头为中心在45d钢筋直径且大于500mm长度范围内焊接接头的钢筋截面面积占总钢筋截面面积不大于50%。

3、抹面材料:砼构件靠近土体一侧表面采用1:2防水砂浆保护层,不小于300微米环氧沥青涂层,冷底子油打底;砼构件靠近水体一侧表面采用2.0mm水泥基渗透结晶型防水材料防水涂料,20mm1:2水泥砂浆找平层。防水水泥砂浆抹面应采用五层做法,分层紧密连续涂抹,每层的连接缝需上下左右错开,并应与混凝土的施工缝错开。

4、预埋件所用钢材、钢板和型钢以及主要构件的连接件采用Q235-B,其化学成分及力学性能应符合(GB700-2006)标准中有关的规定,所采用的标准构件及预埋件均应遵照有关图集的材质、及构造要求制作。

5、焊接材料:HPB300级钢筋焊接及HPB300级钢筋与Q235-B钢材焊接时采用E43系列焊条,HRB335级钢筋焊接时采用E50系列焊条,不锈钢焊接时采用不锈钢焊条。

6、混凝土外加剂:混凝土外加剂应选用高效减水并具有增稠、减缩、缓凝等功能的复合型外加剂,所有水池不准使用任何有膨胀成分的外加剂。本工程所使用的外加剂不能含有氯及氯盐,混凝土使用外加剂后不能使混凝土后期强度降低。混凝土外加剂应符合目前执行的相关国家标准。

五、工程技术要求

1、施工时应遵照《混凝土结构工程施工及验收规范》(GB50204-2002)和《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002)及《地下防水工程质量验收规范》(GB50208-2002)中有关规定。

2、施工前必须配合各工种图纸仔细核对混凝土构件上的预埋件、预埋套管和预留孔洞的位置及高程,以免错漏,造成返工。确认钢筋准确、绑扎牢固,预埋件、预埋套管和预留孔洞的位置准确、安装牢固后方可施工。

3、严禁地表水流入基坑内,基坑应清理干净,无积水。如遇地下水,基坑开挖前应采取降水措施,待上部工程自重大于静水压头造成的浮力1.1倍时,方可停止降水。

4、严格按施工验收规范规定对混凝土采取保温保湿的养护措施并进行温度监测,保证混凝土中心温度与表面温度的差值不大于25℃,混凝土表面温度与大气温度的差值不大于25℃,否者应及时覆盖麻袋或草袋等保湿类材料(不宜覆盖塑料薄膜)并进行持续喷雾洒水养护,养护过程中应时刻注意保持覆盖材料的含水量,养护时间不小于14昼夜。

5、严格执行施工验收规范中规定的拆模时间,地下水池的钢筋混凝土构件应待混凝土强度达到100%后方可拆模。

混凝土结构设计标准例9

中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)35-102-01

1工程概况

某小区C2、C3楼为底部一层框架,上部六层砖混的底框结构,总建筑面积约16839m2。该工程设防烈度7度,总建筑层数7层,主体高度21米,设计使用年限50年。框架部分混凝土设计强度等级均为C30,施工用混凝土采用商品混凝土,钢材分别采用HPB235、HRB335。该工程于2011年8月开工建设,现正在建设至第4层。该工程底层框架部分施工时,受长时间雨季的影响,基础出现沉降,轴部分底层框架梁施工支撑模架出现下沉变形,造成部分混凝土框架梁产生下挠变形,外观质量较差,另楼板多处出现裂缝,目前该工地已经责令停工进行整改。

图1 结构平面图

2 检测标准及内容

本工程的主要参照检测标准主要有:国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)(2011年版)[1]、国家标准《建筑结构检测技术标准》(GB/T 50344-2004)[2]、行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2001)[3]、国家标准《砌体结构设计规范》(GB 50003-2001)[4]以及本工程设计图纸及施工资料。按照委托,对发生底层框架梁下挠与楼板裂缝进行检测,内容如下:

(1)对发生下挠的梁进行检测;

(2)对该范围梁混凝土强度和钢筋配置抽检;

(3)对该范围楼板裂缝进行检测;

(4)对该范围内下挠梁及楼板裂缝进行质量综合评定。

3 检测结果

3.1混凝土梁变形检测

现场检测中,对该工程出现挠曲变形的混凝土框架梁进行了检测,检测结果见表1。

检测结果表明,该范围内抽检混凝土梁下挠变形过大,不满足现行规范的要求。

3.2现龄期混凝土抗压强度检测结果

依据行业标准《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T 23-2001),对该工程出现问题的混凝土楼梯抗压强度进行抽检,采用回弹法检测现龄期混凝土抗压强度,检测结果见表2。

检测结果表明,所检该工程楼梯的混凝土抗压强度满足相应设计强度等级的要求。

3.3钢筋配置检测结果

依据国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》,采用钢筋探测仪对该范围下挠梁的钢筋保护层厚度进行检测,检测结果见表3。

检测结果表明,混凝土梁底部钢筋保护层偏小,混凝土梁下挠变形后受力钢筋位置基本未受影响。

3.4楼板裂缝检测结果

根据现场情况检查可知,楼板裂缝无任何规律性,裂缝宽度0.20mm~0.35mm左右。裂缝处楼板外观质量个别存在蜂窝、麻面,个别楼板局部板底钢筋外露、钢筋混凝土保护层明显偏薄,混凝土现龄期抗压强度满足设计要求。综合以上情况检查检测结果可知,该处裂缝主要由于楼板混凝土浇筑施工过程中振捣不密实、保护层偏薄及温度收缩等综合因素所致。

3.5混凝土梁挠度核算结果

依据现场的实际混凝土强度等级和钢筋配置检测结果,对抽检混凝土梁的挠度进行了核算。核算结果表明:

(1)1-18~1-20/B梁的挠度实测值为67.0mm。现状下挠度计算值为13.78mm,小于限值要求,影响正常使用性能。

(2)1-14/B~E梁的挠度实测值为42.5mm。现状下挠度计算值为38mm,大于限值要求,不满足挠度规定要求,影响正常使用性能。

4 结论及建议

4.1结论

(1)混凝土梁、楼板混凝土现龄期抗压强度满足设计要求。

(2)混凝土梁挠曲变形过大,但钢筋位置基本未受影响。

(3)混凝土梁钢筋配置满足设计要求,下挠变形后构件安全性满足承载能力要求,但对正常使用性能有一定程度影响。

(4)混凝土楼板裂缝主要由于混凝土振捣不密实、钢筋保护层偏薄及温度收缩等综合因素所致。

4.2建议

(1)对产生下挠变形的混凝土梁,由原设计单位对其使用功能进行核查,在确保满足原定使用功能的条件下,对影响正常使用性能的梁进行必要的处理。

(2)对带裂缝混凝土楼板,建议由原设计单位进行耐久性核算,并根据核算结果进行相应处理。

参考文献:

[1] 混凝土结构工程施工质量验收规范[M]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.

混凝土结构设计标准例10

混凝土耐久性是指结构在规定的使用年限内,在各种环境条件作用下,不需要额外的费用加固处理而保持其安全性、正常使用和可接受的外观能力。混凝土耐久性主要指:抗渗性、抗冻性、抗侵蚀性、碳化。现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中,明确规定混凝土结构耐久性设计采用极限状态设计方法。

一、耐久性等级

根据混凝土结构在使用过程中需要维修的程度可划分不同耐久性等级:

1级耐久性:一般针对室内干燥环境下的住宅、办公楼等室内构件。仅需一般性的粉刷或油漆防护,即可满足在规定的使用年限内所要求的年限。

2级耐久性:针对露天环境或高温高湿环境下的构件,在规定的使用年限内偶尔需要进行维修的情况。维修的方法可能是修补或更替个别构件。

3级耐久性:在沿海地带或受冻融作用的环境以及使用除冰盐的结构。在规定的使用年限内需要经常维修的情况。

二、耐久性设计原则

在进行混凝土耐久性设计时,设计人员应首先明确该结构耐久性目标是什么,即预期设计使用寿命是多少;其次是要清楚耐久性失效标准是什么。对于拟建结构的预期使用寿命已明确将结构设计使用年限划分为4类;对于耐久性失效标准的定义,目前尚没有一致的看法,对于一般的钢筋混凝土结构,多数的观点认为有两种耐久性失效标志:一种是结构由于耐久性能退化导致结构的变形不能满足正常使用的要求,多数以钢筋锈蚀发展到出现混凝土沿顺筋开裂作为正常使用耐久性失效标准;另一种是以结构性能退化导致结构承载能力降低到承载能力极限状态,称为承载能力耐久性失效标准。

三、耐久性设计内容与要求

1、 耐久性材料的选择:

根据使用环境条件、设计使用年限和耐久性等级的要求,选择混凝土原材料和配合比,并选用不同强度等级的混凝土、水灰比和水泥用量。环境侵蚀作用轻微时,混凝土强度等级可用C25,水灰比可以是0.6左右,水泥用量在260kg/m3左右;而当环境侵蚀作用严酷时,混凝土强度等级C40,水灰比可以是0.6左右,最低水泥用量在380kg/m3左右。

对用于冻融环境下的混凝土,可根据平均冻融次数的不同,掺入不同数量的引气剂,占水泥重量的4.5%-7%。

对有氯盐侵蚀的环境(海岸周围或使用除冰盐时)要控制混凝土中的氯离子含量,应 0. 1%的水泥重量。

有严重化学侵蚀作用的环境,受力钢筋可考虑采用环氧涂层钢筋或耐腐蚀的合金钢材。

2、结构构造设计:

要区别普通混凝土和预应力混凝土,分别针对不同的侵蚀环境和设计使用年限,取用不同的混凝上保护层厚度,少则20mm,多则70mm。

构件处于可能遭受严重锈蚀环境时,应控制受力钢筋最小直径为16mm。

合理地选择结构构件截面的几何形状,使其不能形成侵蚀性物质的停留区,构件的截面积与表面积应具有适当的比例。

室外构件宜设滴水沟,防止雨水从构件侧面流向底面。

混凝土墙板在侵蚀环境中承受温度和湿度作用时,应注意通风,避免过高的局部潮湿和水气聚积。

用离心法制作的混凝土结构构件可达到有效的密实度,用于架空输电线路的离心法混凝土电杆,在严寒气候条件下具有较高的抗蚀性。

混凝土构件的配筋布置要保证足够钢筋间距,避免保护层不足引起钢筋过早锈蚀或混凝土保护层剥落。

构件的设计应避免出现过大裂缝,在荷载作用下,混凝土表面裂缝计算宽度 0.2mm,对有氯离子侵蚀的环境和预应力混凝土构件,其宽度 0.1mm。

构件中的应力状态和大小,在很大程度上会影响混凝土的渗透性及其与活性介质相互作用的速度,在弹性应变范围内,材料的受压和受拉都会引起结构的孔隙、毛细管和裂缝发生可逆变化,在弹塑性区也影响材料的显微结构和多孔结构,所以要加强混凝土的密实性。在任何情况下,张拉都会加大混凝土的渗透性,降低其抗腐蚀性。

3、裂缝宽度的限制:

现行《混凝土结构设计规范》(GB50010-052)给出不同环境类别下裂缝宽度限制值,如裂缝控制等级为三级(允许出现裂缝构件)的最大裂缝宽度限值,室内正常环境下的受弯构件,最大裂缝宽度可放宽到0.4mm,对处于露天干湿交替环境下的构件,允许的裂缝宽度可放宽到0.2mm,对处于氯离子侵蚀环境下的钢筋混凝土构件,建议裂缝宽度 0.1 mm。

对一类环境下的预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板,应按二类裂缝控制等级进行验算,在一类和二类环境下,对需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁,应按一级裂缝控制等级进行验算。

4、施工要求:

混凝土结构及构件宜整体浇筑,不宜留施工缝。当必须有施工缝时,其位置及构造不得有损于结构的耐久性。

拌合的混凝土应尽快入模,应以适当的速度浇筑混凝土,混凝土自由下落的高度不宜大于1.5m。

混凝土应充分振捣;分层浇筑时,连接部位的混凝土应重点振捣。

在寒冷条件下浇筑混凝土时,混凝土材料、钢筋、模板及与混凝土接触的堆料地面都不得温度过低。混凝土材料可适当加温后搅拌,使混凝土保持适当的硬化温度。

不宜将与混凝土起化学作用或与钢筋起电解作用的设备套管等预埋入结构构件内;当必须这样做时,应在其外涂刷或覆盖有效的防护膜。

钢筋应在模板内正确定位,绑扎牢固,浇筑和振捣混凝土时不得移位,宜采用抗锈的钢丝绑扎钢筋,钢丝的头不得伸进混凝土保护层内。

垫块的厚度应在保证钢筋混凝土保护层正确,宜采用水灰比小于0.4的水泥浆或细石混凝土制作。水平钢筋的垫块每平方米不得少于少不4块;竖向钢筋的垫块每平方米不得少于少不2块。

模板应有足够的强度和致密性,浇筑和振捣混凝土时模板不得移位、变形和漏浆。1、2级结构构件的模板内宜衬无纺布。不得将模板的金属连接件残留在混凝土保护层内。

5、对结构使用的要求:

要明确结构构件正常工作使用的界限,结构物是由多种部件组成的,各构件暴露的环境有别,其耐久寿命也有区别,相对而言,房屋结构中的屋面、阳台、女儿墙要比室内梁、柱使用寿命短;桥梁结构中的防水层、伸缩缝、护栏要比梁、桥墩更易于损害,为此,耐久性设计应明确提出结构使用期内需要维修和更换部件的内容及预期更换的时间。

混凝土结构耐久性分析与评估是关系到结构可靠性与合理性的重要课题,是当前混凝土结构理论研究的一个热门话题,它涉及到混凝土材料耐久腐蚀理论、建筑结构可靠度设计准则、混凝土结构维修加固等诸多方面知识,其分析与应用方法的研究对实际工程建设起着关键作用。

参考文献:

[1]徐善华.大气环境下混凝土保护层取值的研究[J].土木工程学报.2005.11.

[2]覃维祖.混凝土耐久性研究的现状和发展动向[J].建筑技术.2001.01.