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關鍵詞:道路橋梁;結構設計;要點
中圖分類號:K928文獻標識碼: A
路橋在我國現階段對交通運輸上發揮著重要的作用,但是同時也存在著路橋設計理論、設計結構、耐久性、疲勞損壞等各種問題,如何對以上問題進行有效的解決,是我國路橋能夠大幅度增加路橋壽命的重要手段,只有這樣我們才能更一步的提高我國路橋設施的結構,在為人民的生活提供有力的保障的同時,大大保證路橋的質量,只有這樣才能讓企業在激烈的市場競爭中有一個更長遠的發展。
一、道路橋梁結構設計要點
(一)道路橋梁設計方案的選擇原則
1、經濟性。這里主要是指設計中所涉及的建筑施工成本以及工期過程中所需的經費,一般情況下我們都清楚的知道,道路施工建設工期長且使用的建筑材料都是預測很難估算的,有很多道路施工中會臨時變更設計,這就導致材料的不斷更新,此時就要充分考慮材料在市場價格中的變動情況,道路橋梁施工設計不能任意去更改,加大其經濟費用的使用,這很容易導致建筑施工資金壓力過大,進而要延期或者停工現象的出現,
2、技術性。在進行道路橋梁設計時,我們鼓勵要不斷的引進新的技術與理念,但是這種新技術、新理念必須完全適應我國道路橋梁建設的發展,與實際相結合,這樣才能提升我國道路橋梁設計以及施工的水平,但是往往在施工設計過程中,設計人員在設計中往往采用的新技術很難適應時代社會發展的需要,這在某種程度上不但沒有推進道路橋梁建設的發展,相反還起到了一定的阻礙作用,
3、適用性。道路橋梁的建設其最終目的就是供人們使用,為其當地經濟貿易的發展起到一定的促進發展作用,然而道路橋梁如果其承受能力遠遠超過一個地區的經濟建設發展,這樣反而不會給人們帶來經濟效益的提高,更會加重其當地經濟建設發展的負擔,進而起不到良好的推動。
(二)道路橋梁設計方案的選擇
道路橋梁設計方案的基礎就是具體問題具體分析,針對道路橋梁設計的具體施工方案進行合理的調查與現場勘查,充分考慮影響道路橋梁設計的各種施工因素,設計過程中要以實事求是為原則,從具體實際出發,這樣設計的施工方案在施工過程中才能達到預期的效果與目的,為此,在設計前要對其影響因素進行全面細致的考察,選擇最佳的施工優化方案進行設計,以便在施工中充分發揮設計的作用。
(三)主梁設計要點
簡支梁結構依據設計要點的不同分為裝配式以及整體式,裝配式的主要特點是可以將預定的相關主梁配件分開進行運送,施工時再進行裝配成梁,該支梁在設計過程就能使用自動化以及機械化的工程技術,減輕了勞動強度并有效減少材料浪費,使工程的施工效率大大提升,而且減少季節對工程施工的影響力,這些都是人們選用裝配式簡支梁的原因,為了滿足橋梁上部承重要求,主梁結構人們一般選用的造型有:形和箱型兩類,箱型僅在混凝土結構主梁中被使用,該類主梁在設計時要注意保持一定的間距和片數,間距和片數呈反函數關系,梁高以及細部尺寸的確定需要進行一定的荷載計算,如主梁分布呈對稱形式,則荷載分布也呈對稱形式,選用杠桿法計算主梁的荷載量,反之則選用偏心受壓法來計算,兩種計算方法的共同之處是均選用最大的內力值來進行荷載標設計。
下部構造設計主要指橋梁墩臺的設計,對于常見高度的橋墩,即墩高小于40m的橋墩多采用柱式墩或Y型薄壁墩,其中又以柱式墩最常用。柱式墩分圓柱和方柱。圓柱施工時外觀質量易控制,且與樁基銜接方便,平原地區使用較多。但從美觀角度來說,方柱棱角分明,與上構梁體協調,有一定的視線誘導性,較美觀。Y型墩施工較復雜,在墩高較矮時,從工程造價上考慮不經濟。
1、橋臺設計要點。橋臺結構的設計應主要注重于型式的選擇。裝配式簡支橋梁有三種常用橋臺,輕型橋臺和鋼筋混凝土澆筑的薄壁橋臺以及埋置式橋臺。輕型橋臺結構型式具有體積小的特點,其設計應用可作為一種擋土的翼墻結構。鋼筋混凝土薄壁橋臺在設計時臺身可被掩藏在橋梁護坡內部,僅以設計的視角看,既能消弱小橋臺處的荷載力,又能在橋臺處留下充足的空間,但是,混凝土結構的橋梁護坡主要作用是保護橋梁表面,因此其一旦被洪水沖垮將導致橋臺外露,因此,設計橋梁護坡時務必要檢測其強度以及穩定性能。
2、橋墩型式選擇。裝配式簡支橋梁結構設計中普遍采用雙柱式墩,十字墩或矩形薄壁墩等型式,其中單幅雙柱式橋墩結構型式應用較為普遍。考慮到以往在道路橋梁結構設計中出現的問題,筆者希望在今后的設計工作中應注意對于橋墩結構型式的選擇要極為謹慎,如在巖溶性地帶、樁基礎施工困難地段應根據實地情況避免過多地設計樁基,單柱單樁的設計為宜;而擬建施工現場位于河谷或受到滾石威脅時,則應考慮設計增強橋墩結構的整體抗撞擊能力,亦須單柱單樁設計為宜;對于高位墩柱長橋的情況,則應考慮到橋梁上部結構荷載累積變位的問題,采用雙幅兩柱整體下部構造設計為宜。
(五)上部結構設計
1、二道防水層。橋梁防水設計中,有的只采用有隔水功能的混凝土進行隔水。但該類混凝土打造的防水層性能較剛,一旦出現裂縫其防水功能便大受影響。
2、伸縮性縫隙。在設計橋體主梁時要注意將其的伸縮變化考慮進去,避免因主梁型號問題,使得主梁端口在最高溫或最低溫時出現被損傷的情況。設計伸縮縫時既要注意滿足主梁橫縱伸縮要求,也要注意其的防水工功能。在選擇伸縮縫時,橋體兩端處要注意選擇有翹頭的,將橋體的伸縮縫整合在一起最后成為具有閉合功能的U型槽,這樣可防止分聯梁端以及分聯墩蓋上出現積水沿伸縮縫隙侵入的情況。
二、結語
綜上所述,在我國的道路橋梁結構設計工作中,受到傳統道路橋梁設計思想、理念的影響,對橋梁的安全性與長久性并沒有真正重視起來,所以,在道路橋梁結構設計中,既要保證道路橋梁的美觀性,繼承我國的優良傳統,但同時還要保證道路橋梁的安全性與耐久性,保證完工后的道路橋梁實用、耐久,減少和杜絕橋梁安全事故的發生,保證國家、人民的生命財產安全。
參考文獻:
關鍵詞:預制裝配式 混凝土結構構件 結構體系 施工要點 解決措施
一、預制裝配式混凝土結構構件施工要點
(一)工藝流程
梁、柱、外墻板、樓板、樓梯等預制構件工廠內加工預制構件運至施工現場吊裝柱(校正定位連接)吊裝陽臺吊裝梁(校正連接)吊裝樓梯吊裝預制樓板(疊合層樓板鋼筋綁扎、澆筑混凝土)吊裝外墻板。
(二)柱吊裝施工
預制柱的吊裝順序按照吊裝方案規定的順序進行,逐層分段流水作業,以避免反復作業。在吊裝前清理柱子安裝部位的雜物,檢查柱子軸線,并對預制柱型號、結構尺寸、埋件位置等進行全面仔細檢查,防止誤吊或返工處理。柱子在車上直接起吊,首先安裝吊點,柱子根部設置防護墊子,每個柱子都需要按照指定的位置、型號進行吊裝,同時保證方向的正確性,調整柱子位置,使鋼筋頭部對準柱底部的套筒空腔,慢慢插入。根據柱的邊線確定柱的位置,在初步吊裝就位后,在柱縫隙周圍封泡沫條,用螺母墊片調節標高。在柱子初步就位后,安裝可調斜支撐,配合紅外線投線儀,通過可調斜支撐調整柱子垂直度,固定柱子。對已經就位好的柱子,要用經緯儀認真校準軸線位置及垂直度,確認不超出偏差,方可進行柱腳灌漿。
(三)陽臺吊裝施工
在預制陽臺構件吊裝前,應將水泥砂漿找平層垃圾清掃干凈,并濕潤鋪水泥漿一層,隨即坐漿安裝,以保證構件之間的良好結合和密實。構件起吊時,由作業人員穩住構件,對準墻上邊線,再根據外挑尺寸控制線,確定好壓墻距離,放穩就位,挑出的部分壓在臨時支撐上,即可卸鉤。預制陽臺安裝完成后,應將內邊預留的鋼筋理直,并與梁鋼筋連接好,側挑梁的外伸鋼筋還應按設計要求錨入墻內或梁內。
(四)梁吊裝施工
按照圖紙規定或施工方案中所確定的吊點位置,進行掛鉤和鎖繩,注意吊繩的夾角一般不小于45°,掛好鉤繩后緩慢提升,繃緊鉤繩,離地 500mm 左右時停止上升,認真檢查吊具是否牢固,拴掛是否安全可靠,方可吊運就位。如吊運單側或局部帶挑邊的梁,要考慮其重心位置,避免偏心,以防傾斜。吊裝前檢查柱頭支點鋼墊的標高、位置是否符合安裝要求,就位時需找好柱頭上的定位軸線和梁上軸線之間的相互關系,以便梁正確就位,梁的兩頭應用支柱頂牢。操作人員分別從兩頭扶穩,對準軸線,平穩落鉤,緩慢入座。梁身垂直偏差應控制在允許范圍之內,在整個校正過程中,必須觀察柱子的垂直有無變化。若因梁安裝使柱子的垂直偏差超出允許值,必須重新進行調整。當梁的標高及支點位置校正合適,支頂牢固,即可連接鋼筋,灌漿套筒或焊接質量應符合要求。
(五)疊合樓板吊裝施工
疊合樓板是預制和現澆混凝土相結合的一種結構形式。薄板的主筋即疊合樓板的主筋,上部現澆混凝土層僅需配置負彎矩鋼筋和構造鋼筋。預應力薄板用作現澆混凝土層的底模,不必為現澆層支撐模板。板底光滑平整,板縫經處理后,頂棚可不再抹灰。將支承架的龍骨找平,并固定牢固之后,才能吊裝薄板。預應力薄板在車上直接起吊,吊至樓面根據控制線確定疊合板的精確位置。吊裝完成后用泡沫條 + 普通砂漿堵縫,綁扎樓層梁、板鋼筋和預埋水電管線盒同步進行,樓面傳統現澆樓板降板處吊模施工,樓層現澆混凝土,完成該層的施工。在常溫條件下澆筑上層混凝土時,需要先澆水濕潤,在冬季寒冷氣候條件下施工時,則要注意加熱保溫養護。
(六)樓梯吊裝施工
預制樓梯吊裝施工只包括了預制樓梯段的吊裝,預制樓梯斜段進場經檢查合格后將構件卸放到工作凳上。預制樓梯斜段吊裝斜面支撐存在向下滑移趨勢,可在樓梯斜段設置預埋件,將斜面支撐轉為平面支撐。樓梯段吊裝時,手動葫蘆調節樓梯底部,使樓梯呈“之”字型放置,再根據事先放出的控制線將樓梯斜段初步就位,將調整好的樓梯段用連接件與支座預埋件牢固后,方可卸鉤。樓梯初步安裝就位后,調節支架頂托校準樓梯標高,安裝可調斜支撐,進行固定,完成樓梯的安裝。
(七)外墻掛板吊裝施工
柱、梁、疊合板吊裝完成后,即可開始吊裝外墻掛板,外墻掛板起吊前檢查吊環,用卡環銷緊先吊到安裝位置時,找好豎向位置再緩緩下降就位,外墻板就位時以墻邊線為準,做到外墻面順平,墻身垂直,縫隙一致,企口縫不得錯位,標高必須準確。整個安裝過程中注意保護外墻掛板的棱角和防水構造,并有專人負責外墻板下口定位、對線,并用靠尺板找直。外墻掛板剪力鍵及拉結鋼筋錨入疊合板內,與樓層現澆板同時施工,吊裝預制外墻掛板時,預制外墻掛板預留鋼筋不需穿梁,只需將預制外墻掛板墻頂掛件(豎向支撐)插入板面埋件即可,然后通過斜撐調節垂直度,利用限位片調節水平高度,利用插片調節板內側制作及安裝精度,就位后將限位片與墻頂掛件焊接,然后綁扎現澆層鋼筋,澆筑混凝土外墻掛板與樓層現澆板同時施工,如此循環作業。
二、預制裝配式結構體系發展困境
(一)技術體系不完備
目前,預制裝配式結構發展主要集中在裝配式混凝土剪力墻結構與框架結構住宅上,其他房屋類型的預制裝配式結構發展不均衡,無法支撐整個預制裝配式混凝土結構行業的健康發展。
(二)基礎研究的缺乏
預制裝配式結構體系中的鋼筋豎向連接、夾心墻板連接件這兩個核心技術仍不完善。作為預制裝配結構中豎向鋼筋連接的主流方式,套筒灌漿連接在相當長的一段時間內作為機械連接形式應用,在接頭受力原理與性能指標要求、施工控制、質量驗收等方面對鋼筋、灌漿套筒、灌漿料共同作用的考慮并不周全。
(三)標準規范不完備
目前,整個預制裝配式混凝土結構行業由于技術體系不完備、缺乏足夠的工程實踐經驗,我國有關預制裝配式結構的標準規范中部分技術內容仍處于空白,需要完善的內容還很多。
(四)可持續發展基礎不良
在一定時期內預制裝配式結構本身的造價不會低于現澆結構,欲采用先進的建造方式,需要更加先進的行業管理體制、技術人員與操作者,并且設計同樣也需要專業化。以上種種關系到了企業是否能夠持續地盈利,若企業無法盈利與發展,則行業無法持續發展。
三、解決措施
從勞動力成本方面來看,由于詼力價格的增長,現場手工作業的施工方式必然會減少,裝配化施工成為必然。除勞動力成本外,城市施工作業場地狹小、環保要求高也必將促進裝配化建筑的應用。同時,僅僅是發展裝配式剪力墻、框架結構住宅,必然無法支撐整個預制裝配式結構行業的健康發展,可推進其他房屋類型的預制裝配式結構的發展,如大開間框架結構結合精裝修的形式,遠勝于簡單的裝配式剪力墻、框架結構。發展預制裝配式結構的另一個有效措施是落實設計施工一體化,由施工總承包單位根據建筑方案完成施工圖。設計施工一體化是國際上普遍實行的工程承包方式,有利于從節約綜合成本的角度發展預制裝配方式建造。從混凝土結構設計、施工到驗收基本是按照現澆結構來管理的,對預制構件生產企業的管理也十分不到位,甚至不如預拌混凝土、鋼結構等行業完善。預制構件生產企業和安裝企業的資質管理,行業質量、驗收管理均相對較弱,在政府部門管理減弱的情況下,只有靠相關行業協會在今后的工作中積極彌補這方面的缺陷。
四、結語
預制裝配式結構構件只需在工廠預制完,運至施工現場后即可直接吊裝,不僅解決了混凝土用量增加,材料浪費,后期拆模后觀感較差等諸多問題,而且施工速度快,質量有保證。
參考文獻
[1]《裝配式混凝土結構技術規程》(JGJ1-2014).中華人民共和國住房和城鄉建設部,2014.
【關鍵詞】結構設計、多層、框架、房屋
因混凝土框架結構設計具有結構傳力明確、靈活、整體抗震能力強等優點,被廣泛應用于建筑工程設計中。施工技術是建筑工程質量的關鍵點,而結構設計是施工的前提和基礎。混凝土框架結構從房屋外觀與其他建筑設計較為簡單,但簡單當中更多的是復雜,如果在前期對混凝土框架結構建筑設計不當,在后期的修繕工程中會存在更多不必要的麻煩。
一、混凝土框架結構設計
1、框架結構的豎向、水平作用(如右圖示)。
2、框架結構是由梁、柱構件通過節點連接構成,如整棟房屋建筑都采用這種結構形式,則稱為框架結構體系或框架結構房屋。按照施工技術的不同框架結構可以分為現澆式、裝配式、裝配整體式三種。框架結構是由水平力引起的樓層剪力,使梁、柱構件產生彎曲變形,進而形成框架結構的整體剪切變形。由水平力引起的傾覆力矩使框架柱產生軸向變形(一側柱拉伸另一側柱壓縮),形成框架結構的整體彎曲變形。在混凝土框架結構房屋建筑中建筑層數不多時,其側移主要表現為整體剪切變形,整體彎曲變形的影響很小。
框架結構側移如右圖示。
3、多層混凝土框架結構體系優點:(1)建筑平面布置靈活能獲得較大的空間(適用于商場、餐廳、大型超市等),也可以按照適用需求做成小房間;(2)建筑立面處理簡便,結構自重較輕;(3)計算理論比較成熟;(4)在一定范圍內造價較低;(5)整體性能較好。多層混凝土框架結構體系缺點:框架結構的側向剛度較小,而水平荷載作用下側移較大,有時會影響正常使用,如果框架結構房屋的高寬比較大,則水平荷載作用下的側移也較大,而且引起的傾覆作用也比較嚴重。
4、混凝土框架結構設計:為了避免梁支座處抵抗負彎矩的鋼筋過分擁擠,以及在抗震結構中形成梁鉸破壞機構增加結構的延性,可以考慮框架梁端塑性變形內力重分布,對豎向荷載作用下梁端負彎矩進行調幅。對現澆框架梁、梁端負彎矩調幅系數可取0.8-0.9。對于裝配整體式框架梁,由于梁柱節點處鋼筋焊接、錨固、接縫不密實等原因,受力后節點各桿件產生相對角變,其節點的整體性不如現澆框架,故其梁端負彎矩調整系數可取0.7-0.8。框架梁端截面負彎矩調幅后,梁跨中截面彎矩應按平衡條件相應增大。截面設計時,框架梁跨中截面正彎矩設計值不應小于豎向荷載作用下按簡支梁計算的跨中截面彎矩設計值的50%。應先對豎向荷載作用下的框架梁彎矩進行調幅,再與水平荷載產生的框架梁彎矩進行組合。在柱的配筋計算中需要確定柱的計算長度l0,在《混凝土結構設計規范》中規定,l0必須按照下列規定進行:(1)一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結構,各層柱的計算長度l0按相關規定進行取用;(2)當水平荷載產生的彎矩設計值占總彎矩設計值的75%以上時,框架柱的計算長度l0可按相關計算公式進行計算,并取其中最小值。
二、多層混凝土框架結構設計的構造要求
1、梁縱向鋼筋、梁箍筋的構造要求:梁縱向受拉鋼筋的數量除按計算確定外,還必須考慮溫度、收縮應力所需要的鋼筋數量,以防止梁發生脆性破壞和控制裂縫寬度。縱向受拉鋼筋的最小配筋百分率和最大配筋率要求。沿梁全長頂面和底面應至少各配置兩根縱向鋼筋,鋼筋的直徑不應小于12mm。框架梁的縱向鋼筋不應與箍筋、拉筋、預埋件等焊接;梁箍筋的構造要求:應沿框架梁全長設置箍筋。箍筋的直徑、間距及配筋率等要求與一般梁的相同,可參見《混凝土結構設計原理》中的內容。框架柱圖如右所示。
2、現澆梁柱、裝配整體式梁柱節點:梁柱節點處于剪壓復合受力狀態,為保證節點具有足夠的受剪承載力,防止節點產生剪切脆性破壞,必須在節點內配置足夠數量的水平箍筋。節點內的箍筋除應符合上述框架柱箍筋的構造要求外,其箍筋間距不宜大于250mm,對四邊有梁與之相連的節點,可僅沿節點周邊設置矩形箍筋。裝配整體式梁柱節點設計是框架機構設計的關鍵環節,設計過程中應當保證節點的整體性,同時進行施工階段和使用階段的承載力計算。在保證結構整體受力性能的前提下,連接形式盡量避免復雜、傳力直接、受力明確、安裝方便。誤差易于調整,在安裝后能較早承受荷載,以便于上部結構的繼續施工。
3、結構設計主要要點:(1)框架結構是多層、高層建筑的一種主要結構形式。結構設計時,需首先進行結構布置和擬定梁、柱截面尺寸,確定機構計算簡圖;(2)設計框架結構房屋的梁、柱、基礎時,應將樓面活荷載乘以折減系數,一考慮活荷載滿布在各層樓面上的可能性程度。計算作用在框架結構房屋上的風荷載時,對主要承重結構和圍護結構應分別計算;(3)豎向荷載作用下框架結構的內力可用分層法、彎矩二次分配法、系數法等進似法計算;(4)水平荷載作用下框架內力可用D值法、反彎點法、門架法等近似方法計算,其中D值法的計算精度較高;(5)D值是框架結構層間柱產生單位相對側移所需施加的水平剪力,可用于框架結構的側移計算和各柱間的剪力分配。
三、結語
通過以上文章敘述可見,多層混凝土框架結構設計伴隨建筑行業的發展也在逐步發展,國內建筑行業的迅速發展,建筑設計中混凝土框架結構被廣泛應用,也在應用中逐步完善。
參考文獻:
[1] 顏曉程.框架結構設計中“強柱弱梁”的成因分析及抗震建議.[J].科技致富向導,2011年24期
關鍵詞:多層;框架;結構設計
Abstract: With the development of architectural style and the functional requirements of the construction is becoming more diverse, whether it is industrial structure or civil building, the building frame structure design as the practical mode is used, has been widely used in various types of buildings, various problems in structure design are increasing. This article from the design principle of frame structure, and puts forward several key problems in design of the multi-storey frame structure.
Key words: multilayer framework; structural design;
中圖分類號:TU318
一、建筑框架結構設計原則
抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時,盡量加剪力墻,可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計,從震害分析,規范給出的垂直地震作用明顯不足。
雨蓬不得從填充墻內出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級;由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構件的最小配筋率;出屋面的樓電梯間不得采用磚混結構;框架結構中的電梯井壁宜采用煤矸石磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構造柱,層高較高時宜在門洞上方加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時剛度很大,其它地方不加剪力墻,對梯井和整體結構都十分不利;建筑長度宜滿足伸縮縫要求,否則應采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設架空層,加后澆帶等;柱子軸壓比宜滿足規范要求;當采用井字梁時,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁;當建筑布局很不規則時,結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置,并采取相應的構造措施;當地下水位很高時,暖溝應做防水。一般可做u型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時,混凝土應抗滲,等級P6或P8,混凝土等級應大干等于C25,混凝土內應摻入膨脹劑。混凝土外墻應注明水平施工縫做法,一般加金屬止水帶,較薄的混凝土墻做啟口較難。
二、多層鋼筋混凝土框架結構設計多層鋼筋混凝土框架結構是一種由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結構。多層鋼筋混凝土框架結構設計文件與圖紙是最主要的依據之一,全面理解設計文件,并規范進程加以實施,是結構方案的主要工作。全面理解設計意圖和設計要求,看懂容懂圖紙的每項內容,達到按圖紙施工的要求,對圖紙設計中存在的問題通過會審加以解決,對其遺誤較易糾正,是保證施工質量的前提,必須認真地組織與實施,該項工作由甲方或委托監理工程師進行。根據設計文件和相關規范、規程,編制和審查施工組織設計。鋼筋混凝土框架結構由水平承重體系以各層樓蓋和屋蓋連接形成空間的整體結構體系。其中各個平面的鋼筋混凝土框架結構形成豎向承重體系,它們承受由樓蓋和屋蓋傳來的豎向及水平荷載并再傳給基礎。做好多層鋼筋混凝土框架結構技術交底,根據設計要求和施工隊的技術素質狀況對其不熟悉的施工工藝過程,經批準實施的新工藝、新材料、新結構等,必須認真進行技術交底。明確各項工藝參數指標、操作方法、質量要求和檢測辦法,并認真的加以實施。現澆式框架即梁、柱、樓蓋均為現澆鋼筋混凝土結構。現澆式多層鋼筋混凝土框架結構的整體性強、抗震性能好,因此在實際工程中采用比較廣泛。但現場澆筑混凝土的工作量較大。預制裝配式框架是指梁、柱、樓板均為預制,通過焊接拼裝連接成的多層鋼筋混凝土框架結構。其優點是構件均為預制,可實現標準化、工廠化,機械生產。因此,施工速度快、效率高。但整體穩定性較差,抗震能力弱,不宜在地震區應用。現澆預制框架是指梁、柱、樓板均為預制,在預制構件吊裝就位后,對連接節點區澆筑混凝土,從而將粱、柱、樓板在連成整體多層鋼筋混凝土框架結構。現澆預制框架既具有較好的整體性和抗震能力,又可采用預制構件,減少現場澆筑混凝土的工作量。因此它兼有現澆式框架和裝配式框架的優點。三、框架計算簡圖的確定
1、無地下室的多層框架房屋
(1)基礎埋深較淺時現澆的框架結構梁柱剛接,計算簡圖的確定主要是確定底層柱的計算長度。根據《混凝土結構設計規范》GB50010-2010(以下簡稱《結構規范》)第6,2.20條規定:一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結構,底層柱的計算長度取基礎頂面到一層樓蓋頂面的高度H:裝配式框架取1.25H。
(2)基礎埋深較大時為了增加房屋底部的整體性,減小位移有時在0.000mm附近設置基礎連系梁。將基礎連系梁以下的部分看作底層,其H值取基礎頂面至連系梁頂面的高度,而把實際建筑的底層作為第二層考慮,層高H取連系梁頂層至一層樓面高度。
2、帶地下室的多層框架房屋
對于帶地下室的多層框架結構,合理確定上部結構的嵌固位置是一個關鍵問題。《結構規范》和《建筑抗震設計規范》GB50011-2010(以下簡稱《抗震規范》),都沒有明確地提出具置,需要具體問題具體分析。對于能夠滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或采用箱型基礎時,可將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置,在利用PKPM軟件進行設計時,樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數,底層的層高H取實際層高。這樣計算出的地震作用與實際情況較為接近。對于不能滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或者采用筏板式基礎時,嵌固位置最好取在基礎頂面。此時,利用電算進行樓層組合時,總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。
四、強柱弱梁節點
這是為了實現在罕遇地震作用下,讓梁端形成塑形鉸,柱端處于非彈性工作狀態,而沒有屈服,但節點還處于彈性工作階段。強柱弱梁措施的強弱,也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小,是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力,而且不致形成“層側移機構”,從而使柱不被壓潰的關鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構造超配程度的大小,以及結構在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內力重分布和動力特征的相應變化。因此,當建筑許可時,盡可能將柱的截面尺寸做得大些,使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1,并控制柱的軸壓比滿足規范要求,以增加延性。驗算截面承載力時,人為地將柱的設計彎距按強柱弱梁原則調整放大,加強柱的配筋構造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高,以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移到立柱上。注意節點構造,讓塑性鉸向梁跨內移。
五、框架柱梁配筋的調整
1、框架柱的配筋
框架柱的配筋率一般都很低,有時電算結果為構造配筋,但是實際工程中均不會按此配筋,因為在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭轉剪力最大,同時又受雙向彎矩作用,而橫梁的約束又較小,工作狀態下又處于雙向偏心受壓狀態,所以其震害重于內柱,對于質量分布不均勻的框架尤為明顯,因此應選擇最不利的方向進行框架計算,另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側面的配筋,取其較大值,并采用對稱配筋的原則,為了滿足框架柱在多種內力組合作用下其強度要求,在配筋計算時應注意以下問題:
角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產生偏心受拉時,其柱內縱筋總截面面積應比計算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍,其中角柱1.4倍,邊柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式應選用菱形或井字形,以增強箍筋對混凝土的約束;對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接,且當柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時,箍筋的直徑不應小于8,并應焊接。
另外多層框架電算時常不考慮溫度應力和基礎的不均勻沉降,當多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質不均勻時,可以適當放大框架柱的配筋,且宜在縱、橫兩個方向設置基礎梁,其配筋不宜按構造設置,應按框架梁進行設計,并按規范要求設置箍筋加密區。
2、框架梁的配筋
對梁縱向鋼筋的配筋率為0.5%~1.5%較為適宜,在配筋率一定時,用較細的鋼筋可以增加混凝土的握裹面積,可減小梁的裂縫寬度,增大配筋率是減小梁裂縫的最直接方法,但是只提高混凝土的強度等級對梁裂縫的影響就較小。
在地震作用下,為滿足強剪弱彎,就應做到梁端斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,在具體設計時,可將梁端負彎矩筋乘以系數0.85~1.0,梁中正彎距乘以1.1~1.3,梁端箍筋的直徑可增2mm。
參考文獻:
關鍵詞:高層建筑;結構選型;要點
中圖分類號:TU97 文獻標識碼:A
引言
高層建筑是為了滿足日益緊張的城市建設用地而出現的建筑結構形式,它的出現大大緩解了城市建設用地,更大程度的利用了空間,如今在城市化建設中的比例進一步擴大。相對多層建筑而言,高層建筑結構設計所占的地位要重要得多,這是由于高層結構形式的選擇將直接關系到建筑物的平面、立面、層高、設備安裝、施工技術以及工程造價等多方面因素。不當的結構形式不僅會影響使用功能和造價,嚴重的還會影響其抗震性能,危害建筑物安全。
一、高層建筑結構選型的意義
1、搞好結構工程對于建筑工程建設的質量控制、投資控制和進度控制有十分重要的作用。搞好結構工程的關鍵在于結構選型,如果選型不當,即使結構計算很精確,也有可能給結構的安全使用及耐久性帶來無法彌補的缺陷,所以結構選型對于結構的全壽命優化有著舉足輕重的作用。
2、現代高層建筑體形與平立面空間分布日益復雜,高度、規模、投資日益增大,要求性能更先進、更優化的結構系統形式與之相適應。主要表現為:第一,需求多元化、功能綜合化的趨勢,必然要導致高層建筑方案平立面形狀與內部空間分布等多樣化、個性化與復雜化,為增大建筑凈空高度,很多一般多高層建筑中不存在的新問題與矛盾開始出現,對結構系統形式的要求提高。第二,隨著高度與規模等增大 ,高層建筑投資增加、工期增長,其結構系統優化的必要性及可優化的空間與效益將更明顯。結構優化,首先是其形式的優化,然后才是其布局與構件參數的優化。第三,高層建筑需考慮的影響因素日益復雜、系統、綜合和多變,選型需要的知識信息愈加龐大,選型結果受人為因素的影響也將增大 。
二、高層建筑結構選型的主要內容與要求
1、根據建筑物所處的場地來確定建筑物的抗震要求,明確建筑物的抗震設防分類,場地的抗震設防烈度以及場地土類別,當然,場地選擇要遠離土質液化以及會產生地基土不均勻沉降等災害的地段。
2、由建筑高度和體型來合理選擇結構體型,盡可能在建筑方案設計中提前介入,使建筑物的平面與立面形式簡單、規則,盡量避免偏心問題的產生,尤其注意抗側力構件剛度與質量分布在同層平面內應盡可能的對稱,相鄰層剛度與質量變化盡量緩和。
3、采用的結構體型要求盡可能的經濟合理 。
4、在實際設計過程中要考慮施工過程的簡便可行。
三、結構體系選定的原則
位于地震區的高層建筑,在確定結構體系時,除了要考慮材料用量、建筑內部空間和房屋適用高度等因素外,還需考慮抗震效果: 具有明確的計算簡圖和合理的地震力傳遞路線; 具備多道抗震防線,不會因部分結構或構件失效,而導致整個體系喪失抗側力或承受重力荷載的能力; 具有必要的承載力、良好的延性和較多的耗能潛力,從而使結構體系遭遇地震時具有足夠的防倒塌能力; 沿水平和豎向,結構的剛度和強度分布均勻,或按需要合理分布,避免出現局部削弱或突變,防止地震時出現過大的應力集中或塑性變形集中。總之,在確定建筑方案的同時,應綜合考慮房屋的設防烈度、場地類別、房屋高度、地基基礎,以及施工條件等,并結合結構體系的經濟、技術指標,選擇最合適的結構體系。
四、高層建筑結構選型的要點
1、豎向承重結構的選型。在對豎向承重結構進行選型時,首先考慮的是建筑物的高度和用途。不同結構體系的強度和剛度是不一樣的,因而它們適應的高度也不同。一般說來,框架結構適用于高度低、層數少、設防烈度低的情況;框架—剪力墻結構和剪力墻結構可以滿足大多數建筑物的高度要求;層數很多或設防烈度較高時,可用筒體結構。當建筑物的高度超出表中數值時,要進行專門的研究,采取有效的措施。選擇結構體系應考慮的另一個因素是建筑物的用途。目前國內高層建筑按用途大體上可分三大類:住宅、旅館及公共性建筑(辦公、商業、科研、教學、醫院等)。住宅建筑一般采用剪力墻結構。
2、水平承重結構的選型。水平承重結構主要是為了保證結構的整體穩定及傳遞水平力的重要功能。水平承重結構的選擇主要可以分為平板體系、無梁樓蓋、密肋樓蓋和肋形樓蓋。平板體系:平板體系采用單向板或雙向板,常用于剪力墻結構或筒體結構。其最大的優勢是板底平整,可以不用吊頂,結構的高度較低,降低了層高。如果跨度較大的情況下,采用平板的難度大,一般非預應力平板不宜成過6m,預應力平板不宜超過9m,否則平板的厚度過大,就會增加樓面的重量。使用現澆預應力無粘結平板樓面可以減少板厚。無梁樓蓋:就是在層高受到限制的情況下,公用建筑中使用的無梁樓蓋。無梁樓蓋最好帶現澆柱帽,以加強板柱連接的可靠性。無梁樓蓋的合適跨度是:普通鋼筋混凝土樓面6m以內;預應力混凝土樓面可達9m。密肋樓蓋:密肋樓蓋多用在跨度較大而梁高受限制的情況下。筒體結構角區樓面也常用密肋樓蓋。當采用裝配式樓板時,框架-剪力墻結構應加混凝土現澆面層。樓蓋結構應滿足:房屋高度超過50m時,框架—剪力墻結構、筒體結構及復雜高層建筑結構應采用現澆摟蓋結構;剪力墻結構和框架結構宜采用現澆結構。房屋高度不超過50m時,8、9度抗震設計的框架-剪力墻結構宜采用現澆樓蓋結構;6、7度抗震設計的框架-剪力墻結構可采用裝配整體式樓蓋;框架結構和剪力墻結構可采用裝配式結構。同時對于現澆樓蓋,混凝土強度等級不宜低于C20,也不宜高于C40。
3、下部結構的選型
高層建筑的基礎是高層建筑的重要組成部分。它將上部結構傳來的巨大荷載傳遞給地基。高層建筑基礎形式選擇的好壞,不但關系到結構的安全,而且對房屋的造價、施工工期等有重大的影響。高層建筑基礎形式通常有以下幾種:
3.1柱下獨立基礎:適用于層數不多、土質較好的框架結構。
3.2交叉梁基礎:即雙向為條形基礎。適用:層數不多、土質一般的框架、剪力墻、框架-剪力墻結構。
3.3片筏基礎:適用于層數不多土質較弱或層數較多土質較好時采用。當基巖埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深處有一定承載力和一定厚度的持力層時,選用片筏基礎比選用樁基礎可以節省投資和縮短工期。但片筏基礎的剛度較弱,應注意對基礎不均勻沉降、變形和裂縫進行驗算。當地下水位很高時,還要進行抗浮驗算。
3.4復合基礎:適用于層數較多或土質較弱時采用。可用于填土、飽和及非飽和粘性土。CFG樁復合地基是高粘結強度復合地基代表,目前它已大量應用于高層建筑地基。它既可適用于條形、獨立基礎,也可用于筏基和箱形基礎。
結束語
隨著高層建筑進一步的發展,滿足高層建筑的形式,材料,力學分析模型都將日趨復雜多元,為了滿足市場的要求,高層建筑結構設計師必須嚴格執行設計標準,根據工程實地情況選擇合理的結構方式,注意高層建筑結構設計的難點和要點,為后期的施工打下良好的基礎。
參考文獻
[1]肖峻.高層建筑結構分析與設計[J].中化建設,2008,(12).
[2]黃輝亮.淺析當前我國高層建筑結構設計與選型[J].知識經濟.2011(10).
關鍵詞:高層建筑;結構選型;綜合因素
中圖分類號:TU208 文獻標識碼: A
一、建筑結構選型的基本原則
在建筑設計中,空間組合和建筑造型的主要環節是選擇最佳結構方案,即結構選型。結構選型應遵循以下原則。
一是適應建筑功能的要求,對于有些公共建筑,其功能有視聽要求,如:體育館為保證較好的觀看視覺效果,比賽大廳內不能設柱,必須采用大跨度結構;大型超市為滿足購物的需要,室內空間具有流動性和靈活性,所以應采用框架結構。二是滿足建筑造型的需要,對于建筑造型復雜、平面和立面特別不規則的建筑結構選型,要按實際需要在適當部位設置防震縫,形成較多有規則的結構單元。三是充分發揮結構自身的優勢,每種結構型式都有各自的特點和不足,有其各自的適用范圍,所以要結合建筑設計的具體情況進行結構選型。四是考慮材料和施工的條件,由于材料和施工技術的不同,其結構形式也不同。例如:砌體結構所用材料多為就地取材,施工簡單,適用于低層、多層建筑。當鋼材供應緊缺或鋼材加工、施工技術不完善時,不可大量采用鋼結構。五是盡可能降低造價,當幾種結構形式都有可能滿足建筑設計條件時,經濟條件就是決定因素,盡量采用能降低工程造價的結構形式。
二、高層建筑結構選型的要點
(一)豎向結構的選型
在進行豎向結構的選型過程中,要以建筑物的功能及高度為前提。結構體系不同的剛度與強度的要求不同,所適應的高度也是不同的。一般情況下,對于高度較低,層數少的建筑可以采用框架結構;而對于層數高的建筑則多采用框架一剪力墻結構或者剪力墻的結構。層數多、設防高的建筑多采用筒體結構。結構體系的選擇還要考慮到建筑物的用途。當前,按照用途可以將我國的建筑物分為三類:首先是住宅、旅館及公共性建筑,包括商業、科研、教學、醫院等等。
(二)水平承重結構的選型
水平承重結構主要是為了保證結構的整體穩定及傳遞水平力的重要功能。水平承重結構的選擇主要可以分為平板體系、無梁樓蓋、密肋樓蓋和肋形樓蓋。平板體系:平板體系采用單向板或雙向板,常用于剪力墻結構或筒體結構。其最大的優勢是板底平整,可以不用吊頂,結構的高度較低,降低了層高。如果跨度較大的情況下,采用平板的難度大,一般非預應力平板不宜成過6m,預應力平板不宜超過9m,否則平板的厚度過大,就會增加樓面的重量。使用現澆預應力無粘結平板樓面可以減少板厚。無梁樓蓋:就是在層高受到限制的情況下,公用建筑中使用的無梁樓蓋。無梁樓蓋最好帶現澆柱帽,以加強板柱連接的可靠性。無梁樓蓋的合適跨度是:普通鋼筋混凝土樓面6m以內;預應力混凝土樓面可達9m。密肋樓蓋:密肋樓蓋多用在跨度較大而梁高受限制的情況下。筒體結構角區樓面也常用密肋樓蓋。當采用裝配式樓板時,框架-剪力墻結構應加混凝土現澆面層。樓蓋結構應滿足:房屋高度超過50m時,框架―剪力墻結構、筒體結構及復雜高層建筑結構應采用現澆摟蓋結構;剪力墻結構和框架結構宜采用現澆結構。房屋高度不超過50m時,8、9度抗震設計的框架-剪力墻結構宜采用現澆樓蓋結構;6、7度抗震設計的框架-剪力墻結構可采用裝配整體式樓蓋;框架結構和剪力墻結構可采用裝配式結構。同時對于現澆樓蓋,混凝土強度等級不宜低于C20,也不宜高于C40。
(三)下部結構的選型要點
基礎永遠是建筑的根基,只有根基打穩,建筑才能屹立不倒。它將上部結構傳來的巨大荷載傳遞給地基。高層建筑基礎形式選擇的好壞,不僅會影響到結構的安全,同時對房屋造價、施工工期等都會產生不同程度的影響。高層建筑基礎形式通常有以下幾種:
(1)柱下獨立基礎:適用于層數不多、土質較好的框架結構。當地基為巖石時,可采用地錨將基礎錨固在巖石上,錨入長度≥40d。(2)交叉梁基礎:即雙向為條形基礎。適用:層數不多、土質一般的框架、剪力墻、框架-剪力墻結構。(3)片筏基礎:適用于層數不多土質較弱或層數較多土質較好時用。當基巖埋置深度很深,水下水位又很高,但是在距地表不深處有一定承載力和一定厚度的持力層時,選用片筏基礎比選用樁基礎可以節省投資和縮短工期。但片筏基礎的剛度較弱,應注意對基礎不均勻沉降、變形和裂縫進行驗算。當地下水位很高時,還要進行抗浮驗算。(4)復合基礎:適用于層數較多或土質較弱時采用。CFG樁復合地基是高粘結強度復合地基代表,目前它已大量應用于高層建筑地基。它既可適用于條形、獨立基礎,也可用于筏基和箱形基礎。可用于填土、飽和土及非飽和土粘性土。
四、建筑結構選型的主要影響因素
(一)施工水平
建筑施工的生產技術水平及生產手段對建筑結構型式有很大影響。正是大型起重機械及各種建筑機械例如混凝土泵,相繼問世才使高層建筑的各種結構型式成為現實,施工水平對建筑結構型式的影響表現在以下三個方面:
(1)先進施工技術是實現先進結構型式的前提。
(2)建筑結構方案要密切與施工條件相結合。
一方面,施工技術條件不具備或選用的結構方案不適應現有施工技術能力,將給工程建設帶來困難。例如選擇裝配式框架結構方案時需要認真考慮施工單位焊工技術力量,否則將給工程質量帶來嚴重影響。如果決策人員在結構選型時考慮不周也將會給施工單位帶來不必要的困難。因此選型時有關設計人員應多與施工單位人員溝通,共同磋商解決選型中出現的矛盾。
另一方面,選擇結構型式時要結合施工工藝因素考慮工程的具體施工條件,同一種結構型式可以對應不同的施工工藝,而不同的施工工藝不僅影響材料消耗,勞動力工期施工工期的影響已經在經濟因素中分析及造價等技術經濟指標,而且會影響到結構的受力狀態、抗震性能、計算分析及構造措施。所以,在高層建筑結構選型中應對施工工藝連同其它因素加以全面綜合權衡考慮。
(二)建筑結構材料
隨著科學技術的發展,新的結構材料如高強砼、輕骨料砼、復合材料中的鋼管砼、鋼纖維砼等等不斷誕生,新的結構材料促使傳統結構型式發生變革,新的結構型式產生,從而不可避免地給結構選型問題帶來深刻影響。眾所周知在傳統的建筑材料中,鋼材符合輕質又高強的條件,在國外高層建筑中很多采用鋼結構體系,鑒于我國國情和條件,絕大部分高層建筑都采用鋼筋砼結構體系,且一般都采用普通鋼筋砼。混凝土及鋼材的強度等級不高,建筑物的自重一般平均在12~17kN/平方米。據統計,在我國已建成的高層建筑中,自重小于12kN/平方米的只占22%,而大于14kN/平方米的占46%,總的來說,自重偏大給設計、施工、材料運輸、結構抗震性能及結構技術經濟指標帶來較多不利影響。因此在考慮了材料的供應狀況的前提條件下,優先選用能減輕建筑物自重的結構材料是很有必要的。
減輕建筑物自重給整個高層建筑帶來的效益有:(1)有利于減小結構截面節約建筑材料尤其對于高層建筑下部樓層的柱子影響更大。(2)有利于減小基礎投資據統計在軟土地基地區基礎的造價約占土建總投資的25%左右在上海市約占20%~30%有的甚至達到35%。例如:天津市樁箱型基礎約占28%,隨著目前地下室越來越深這個比例有加大的趨勢。所以減輕高層建筑自重對減少軟土地基地區高層建筑基礎投資有重大意義。
(三)建筑物的功能
建筑物的功能要求是建筑設計中應考慮的首要因素。任何建筑都具有對客觀空間環境的要求,根據這些要求可大體確定建筑物的尺度、規模與相互關系。在結構選型時應使所選擇的結構形式剖面與建筑物使用空間相適應,盡可能降低結構構件的高度,才能提高空間的使用效率、節省維護結構的初始投資費用、減少照明采暖空調負荷、節省維護費用從而降低建筑物全壽命期費用。其次通過對結構體系和藝術加工,將結構形式與建筑的空間藝術形象融合為一體來表現建筑美。建筑界公認的典型例子意大利佛羅倫薩運動場的大看臺,是一個鋼筋混凝土梁板式結構,雨蓬的挑梁伸出17m,它的彎矩圖是二次拋物線,建筑師把挑梁的外形與其彎矩圖統一起來,同時利用混凝土的可塑性,對挑梁的外輪廓進行藝術處理,在挑梁支座附近挖了一個帶有橢圓弧線的三角形孔,既減輕了結構自重,又獲得良好的藝術效果。直接將結構的自然形體進行恰如其分的藝術加工而又不做任何多余的裝飾,使結構形式與建筑空間藝術形象高度地融合起來。
(四)建筑物結構的受力合理性
由于當前的建筑普遍以高層型式出現,而高層建筑在高度上具有其他建筑所不可比擬的特性。隨著建筑物的高度不斷上升,其重力荷載也呈直線上升的趨勢,作用在豎向構件柱以及墻上的軸壓力也隨之增加。在這樣的條件下對于基礎的承載力也就提出了更高的要求。與此同時,控制建筑物的水平位移也成為了主要矛盾,這種情況主要是由兩方面原因所造成的。一方面,超高層建筑的高度較高,使得風作用效應加大;而風力的加大也就使得合力作用點的位置變高,從而使其對于建筑物產生的作用效應也就變得更大。另一方面,超高層建筑的高度過高使得其自身的重心位置也相應的被升高,建筑的結構自重也相應的加大,此時在地震作用下就將導致薄弱部位加速破壞。因此,在進行建筑結構選型時應當確保結構的受力合理性。
(五)經濟因素
最后,在進行建筑結構的選型時還要對經濟因素做好分析,系統的考慮結構方案經濟性。不僅要考慮到某個結構方案付諸實施時的一次投資費用,還應當考慮到其全壽命周期的費用。在進行結構的施工過程中還應當注意到建筑結構中的安全問題,一些建筑結構材料雖然具有耐熱的特性,但是耐火的功效卻不甚理想,一旦放生火災的話極易造成重大的損失。在出現地震等坍塌性事故時,需要較長的疏散時間,但超高層建筑大多采用鋼筋混凝土結構,在長時間的疏散過程中極易發生其他的安全事故。與此同時,許多建筑的投資都比較巨大,并且在所屬區域一般都應是當做代表性建筑來建造的。所以建筑無論是在經濟上,還是在文化乃至政治上都具有較強的影響。為此,在進行結構的選型時務必要強化結構的可靠性,強化建筑的整體性能質量。
結語
建筑結構選型的綜合考慮內容相對來說比較復雜,靈活廣泛,綜合性比較強,這就需要結構設計人員充分發揮主觀能動性,在應用規范及應用力學基礎的前提下,根據自身對建筑結構的理解,通過自己多年的積累經驗,做出安全、合理、經濟的設計。建筑結構的選擇是設計思想發展的必然產物,所有的建筑工程在施工前都應當進行必要的考慮和分析,在確保建筑結構能夠滿足相關條件后方能進行具體的施工。
參考文獻
[1]王炳良.建筑結構設計安全度的要點分析[J].科技展望.2014(07)
關鍵詞:多層鋼結構;工業廠房;設計問題;結構布置
中圖分類號: TU391文章編碼:
隨著科學技術的不斷發展,為了滿足現代大型工業建筑生產以及不斷更新的工藝技術要求,傳統單一的功能形式逐漸被替代。由于傳統建筑形式不能勝任當今生產方式改變的需求,工業大廈、靈活車間、聯合車間等很多大型多功能廠房應運而生;其次,隨著建設用地需求以及工藝流程不斷加大,多層廠房以及高層廠房逐漸增多。由于多層廠房開洞多、荷載跨度大,又有很多多層吊車,因此,在設計過程中,必須根據實際存在的問題,不斷進行總結探討,從根本上促進我國多層工業廠房發展。
一、多層鋼結構工業廠房結構布置
(一)多層工業廠房結構設計要點
在建筑工程中,多層廠房由于工業布置要求,需要很大的建筑空間,在結構布置中通常采用框架的形式;在工藝條件比較復雜、層數較多的情況下,采用工業廠房框剪結構。在結構布置中,為了保障工業廠房設計合理性,必須盡量讓柱網布置均勻,讓房屋質量中心和剛度中心靠近,從而減少房屋空間扭轉作用,讓工業廠房結構體系更加規范、簡捷,擁有明確的結構傳力方向。為了避免突變變形以及應力集中出現收縮和凹角,或者在豎向變化過程中出現過多的內收和外挑,在結構設計中,應該盡量減少豎向剛度突變或者不變。
在縱向框架和橫向框架控制周期中,受多層廠房平面尺寸較大、跨度方向等相關因素影響,在橫向控制作用中,讓橫縱向抗震能力大致一樣,從而促進抗震作用發揮,讓廠房設計更加科學經濟。為了保障電梯間位置合理性,由于多層廠房貨物重、垂直運輸頻繁,在豎向運輸的要求下,必須設置對應的電梯。在這個過程中,由于鋼筋混凝土井筒剛度很強,在多層工業廠房結構布置中,必須充分結合井筒電梯建筑物偏心力作用,有效避免井筒電梯布置在建筑物端部或者角部。當鋼結構工業廠房布置不可避免時,根據四周框架以及樓板特點,采取相應的措施。
由于地震區房屋伸縮縫大多都是合一的,當多層鋼結構工業廠房較長時,必須采取施工措施或者構造措施,從根本上有效預防震縫或者減少伸縮縫。為了保障地震區多層廠房建筑安全,在多層廠房四周應該不設或者少設防震縫;在施工中,較長結構廠房樓板為現澆鋼筋混凝土樓板時,必須根據規范布置后澆帶,后澆帶設置為:在間隔40米的地方重新設置一道長為800毫米,寬為1400毫米的后澆帶,將后澆帶位置放在影響最小的結構受力方向上。對于影響較大的底層、頂層、內縱墻開間以及山墻等墻置,通過適當調整配筋率,在屋內保溫隔熱層加厚的同時,設置對應的架空層,確保整個屋內通風質量。在罕遇地震、裂縫寬度驗算中,裂縫寬度驗算是為了保障整體剛度和穩定度,讓混凝土梁裂縫寬度始終在0.3毫米以下,當計算超過時,通過提高鋼筋根數、減小鋼筋截面的方式進行調整,當不滿足相關要求時,再進行柱梁重新計算。
(二)常用結構體系
在多層鋼結構工業廠房結構體系中,常用的結構體系主要包括:框架支撐、純框架以及鋼架加支撐的混合體系。
框架支撐體系,在工業廠房橫向設計成剛接框架時,縱向設計則為支撐成柱體系,通過柱間支撐,有效抵抗水平荷載影響,這種體系具有節約、經濟的特點,由于柱間支撐很可能會影響使用效益,因此,這二種體系一般用于橫向較短,縱向相對較長的多層架構工業廠房。
純框架體系,則是將縱橫的廠房方向,通過不設置柱間支撐,將其設計成剛接性框架;由于柱間不設支撐,在使用性能空間不受影響的過程中,通常使用兩個方向慣性矩差別很小的箱型柱等截面形式,通過鋼量不斷增加,形成結構體系。
支撐加鋼架的混合體系,這種形式的不同之處則是將縱向設計,通過支撐和鋼架的混合型式,在兩者的共同作用下,不斷抵抗水平力,從而有效降低柱體縱向彎矩。為了避免柱子間有可能出現不協調的現象,樓面剛度必須很大,進而確保柱間支撐作用正常發揮。
(三)其他布置以及構造
在柱網布置中,多層鋼結構工業廠房大型設備布置對柱網具有重要影響,柱距一般在6米左右,為了保障實際需求,通常采用4.5到12米的柱網形式。對于重型設備,必須根據建筑設計規范相關要求,在布置單獨的圈柱中,讓廠房設備和柱體重合,從而有效降低地震作用下大型設備出現的巨大傾覆力距,對建筑支撐梁造成不利影響。在樓蓋布置中,樓蓋主要包括:裝配式預制、裝配整體式以及普通現澆混凝土樓板。
在支撐體系中,為了不影響生產操作,必須根據操作規范,沿著廠房縱向設置垂直或者水平支撐,在努力遵循水平地震和側力作用重合原則的同時,保證支撐體系。其中,以偏心支撐和中心支撐最為重要,普通的多層鋼結構工業廠房一般使用人字、交叉或者單斜桿支撐等中心支撐形式,避免K型支撐造成的不良影響。由于中心支撐只適合構造簡單、地震力相對較小的結構,一旦廠房在強震區或者高層鋼結構時,必須采用耗能水平、延性更好的偏心支撐。
在節點構造中,鋼結構主要包括:梁柱節點、構件節點、連接節點、接頭節點以及柱腳節點等。目前,根據以往典型栓焊鋼節點不足,逐漸出現新型的剛接形式,如:托座式、蓋板式、切縫式、狗骨式節點,對于普通的多層鋼結構廠房仍然采用典型的梁柱鋼接節點;對于強震區則使用思想先進,能充分將塑性自梁端外移的狗骨式節點。
二、多層鋼結構工業廠房設計應該注意的問題及工程實例
(一)多層鋼結構工業廠房設計應該注意的問題
為了保障工藝設計和結構設計的協調性,廠房的專業結構必須根據配套專業特點,不斷適應工藝要求,讓結構設計進一步滿足工藝條件。在工藝設計中,由于設計人員經常和結構設計發生矛盾;例如:在框架梁施工中,設備本可以設置在梁端部,由于各種因素影響卻設置在跨中,從而導致梁荷載與截面偏大,既不經濟,也不科學。因此,在擬定方案中,必須根據工程特點,讓工藝和結構設計人員協調,在盡量了解工藝布置的過程中,為設計、施工減省不必要的麻煩。
在結構計算中,隨著網絡硬件的快速發展,讓結構工程師逐步從瑣碎的計算中解脫,可以將精力放在結構方案中,進而增強工程設計水平,有效境地工程成本消耗。在樓面荷載等效計算中,荷載計算作為結構計算的重要內容,荷載準確性直接關系著計算結果精確性;例如:某工程樓面荷載位15KNm2,根據工藝設備重量和設備布置圖,必須規范樓面等效荷載計算方法,根據樓面布置,得到相應的結果。
在核心節點區抗剪驗算中,節點設計必須根據弱梁強柱原則,對于一二等級的抗震節點進行承載力計算;在實際工作中,由于梁柱中心線不能切實重合,在截面、節點偏心較大的同時,對柱節點受力以及構造造成了很大的影響。因此,在廠房設計中必須注重大荷載、大空間、大跨度多層廠房節點核心區域驗算工作。(二)工程實例
某工程作為電石冶煉的多層鋼結構廠房,首層層高為4.4米,二層標高為12.0米,總體建筑面積達到400平方米;局部二層為16.0米和7.0米;局部一層為10.5米,高度為22.2米,層高為4.5米。為了保障工藝需求,柱距橫向為4到15米,縱向為5到11米;為了保障承重需求,每臺設備周圍都必須設置箱形柱,為了降低造價,箱柱在12.0米以上的部位承載屋面荷載,將截面和框架轉變為工字型柱,獨立基礎剛性和柱連接。在屋面結構中,使用C型鋼擦條以及夾芯板,由于功能限制,只有縱向沒有交叉型柱(如圖所示)。
多層鋼結構示意圖
在荷載計算中,基本風壓和地震烈度確定,地震加速度為0.10g,以0.35為阻尼比(如表一所示)。在荷載工況中,根據荷載規范,該工程必須結合地震力X方向Y方向作用、風力X方向Y方向作用、活載以及恒載作用下的標準內力。在計算方法中,通過STS空間進行空間建模,使用SATWE相關軟件進行結構內里計算等。
表一:主要荷載
在自振周期和結構振型中,由于沒有明顯的振型,表明結構剛度和質量分布合理。在主要構件尺寸中,該框架結構根據八根集中的柱子,使用柱外箱形,通過工字形截面焊接,采用雙槽鋼進行支撐。在結算結果中,根據計算分析表明,各種柱、梁設計,必須控制在應力運行的范圍內,當設計允許限值為90%時,該構件穩定性、剛度、強度良好,各種節點驗算滿足多層鋼結構工業廠房設計要求(如表二)。
表二:梁柱截面形式
三、結束語
多層鋼結構工業廠房作為工業廠房結構發展的重要方向,具有很大的潛力,由于認識不夠全面,導致很多工程都沒有采用最佳鋼結構體系。因此,在實際工作中,必須明確多層鋼結構設計概念,轉變設計觀念,在保障結構設計合理的同時,讓施工方案和施工圖設計相結合,避免施工困難以及結構不準確造成的影響,從而推動我國多層鋼結構工業廠房設計效益。
參考文獻:
[1]邸小壇,孟玉潔.《混凝土結構設計規范》簡介[J].建筑科學,2011,27(z1):54-56.
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關鍵詞:框架結構;設計;原則
Abstract: With the rapid economic development, China's high-rise buildings has developed rapidly, the design idea is continually updated, building layout and vertical shape is getting more complicated, which put forward higher requirements for the design and construction of high-rise structure. This paper analyzes a few key points of the frame structure design problem.Key words: frame structure; principles of the design;
中圖分類號:TU318文獻標識碼:A
引言:建筑框架結構設計作為結構設計中較為基礎的設計,也是建筑結構設計中較為重要的一種形式,一直以來,建筑框架結構設計問題是關注的重點,是保障建筑結構安全、實現建筑使用功能的靈魂。
一、建筑框架結構的概念
框架結構住宅是指以鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱,再用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、浮石、蛭石、煤矸石、陶爛等輕質板材或空心砌塊隔墻分戶裝配成而的住宅。適合大規模工業化施工,效率較高,工程質量較好。框架結構由梁、柱構成,構件截面較小,因此框架結構的承載力和剛度都較低,它的受力特點類似于豎向懸臂剪切梁,樓層越高,水平位移越慢,高層框架在縱橫兩個方向都承受很大的水平力,這時,現澆樓面也作為梁共同工作的構件,裝配整體式樓面的作用則不考慮,框架結構的墻體是填充墻,起圍護和分隔作用,框架結構的特點是能為建筑提供靈活的使用空間,抗震性能好。
二、建筑框架結構設計原則
抗震驗算時不同的樓蓋及布置(整體性)決定了采用剛性、剛柔、柔性理論計算。抗震驗算時應特別注意場地土類別。8度超過5層有條件時,盡量加剪力墻,可大大改善結構的抗震性能。框架結構應設計成雙向梁柱剛接體系,但也允許部分的框架梁搭在另一框架梁上。應加強垂直地震作用的設計,從震害分析,規范給出的垂直地震作用明顯不足。
雨蓬不得從填充墻內出挑。大跨度雨蓬、陽臺等處梁應考慮抗扭。考慮抗扭時,扭矩為梁中心線處板的負彎距乘以跨度的一半;框架梁、柱的混凝土等級宜相差一級;由于某些原因造成梁或過梁等截面較大時,應驗算構件的最小配筋率;出屋面的樓電梯間不得采用磚混結構;框架結構中的電梯井壁宜采用煤矸石磚砌筑,但不能采用磚墻承重。應采用每層的梁承托每層的墻體重量。梯井四角加構造柱,層高較高時宜在門洞上方加圈梁。因樓電梯間位置較偏,梯井采用混凝土墻時剛度很大,其它地方不加剪力墻,對梯井和整體結構都十分不利;建筑長度宜滿足伸縮縫要求,否則應采取措施。如:增大配筋率,通長配筋,改善保溫,鋪設架空層,加后澆帶等;柱子軸壓比宜滿足規范要求;當采用井字梁時,梁的自重大于板自重,梁自重不可忽略不計。周邊一般加大截面的邊梁;當建筑布局很不規則時,結構設計應根據建筑布局做出合理的結構布置,并采取相應的構造措施;當地下水位很高時,暖溝應做防水。一般可做u型混凝土暖溝,暖氣管通過防水套管進入室內暖溝。有地下室時,混凝土應抗滲,等級P6或P8,混凝土等級應大干等于C25,混凝土內應摻人膨脹劑。混凝土外墻應注明水平施工縫做法,一般加金屬止水片,較薄的混凝士墻做企El較難。
三、框架計算簡圖的確定
1、無地下室的多層框架房屋
(1)基礎埋深較淺時現澆的框架結構梁柱剛接,計算簡圖的確定主要是確定底層柱的計算長度。根據《混凝土結構設計規范》GB50010-2010(以下簡稱《結構規范》)第6,2.20條規定:一般多層房屋中梁柱為剛接的框架結構,底層柱的計算長度取基礎頂面到一層樓蓋頂面的高度H:裝配式框架取1.25H。
(2)基礎埋深較大時為了增加房屋底部的整體性,減小位移有時在0.000mm附近設置基礎連系梁。將基礎連系梁以下的部分看作底層,其H值取基礎頂面至連系梁頂面的高度,而把實際建筑的底層作為第二層考慮,層高H取連系梁頂層至一層樓面高度。
2、帶地下室的多層框架房屋 對于帶地下室的多層框架結構,合理確定上部結構的嵌固位置是一個關鍵問題。《結構規范》和《建筑抗震設計規范》GB50011-2010(以下簡稱《抗震規范》),都沒有明確地提出具置,需要具體問題具體分析。對于能夠滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或采用箱型基礎時,可將地下室頂作為框架上部結構的嵌固位置,在利用PKPM軟件進行設計時,樓層總數僅輸入地下室以上的實際層數,底層的層高H取實際層高。這樣計算出的地震作用與實際情況較為接近。對于不能滿足《抗震規范》第6.1.14條規定的地下室結構或者采用筏板式基礎時,嵌固位置最好取在基礎頂面。此時,利用電算進行樓層組合時,總層數應為實際的樓層數加上地下室的層數。
四、強柱弱梁節點
這是為了實現在罕遇地震作用下,讓梁端形成塑形鉸,柱端處于非彈性工作狀態,而沒有屈服,但節點還處于彈性工作階段。強柱弱梁措施的強弱,也就是相對于梁端截面實際抗彎能力而言柱端截面抗彎能力增強幅度的大小,是決定由強震引起柱端截面屈服后塑性轉動能否不超過其塑性轉動能力,而且不致形成“層側移機構”,從而使柱不被壓潰的關鍵控制措施。柱強于梁的幅度大小取決于梁端縱筋不可避免的構造超配程度的大小,以及結構在梁、柱端塑性鉸逐步形成過程中的塑性內力重分布和動力特征的相應變化。因此,當建筑許可時,盡可能將柱的截面尺寸做得大些,使柱的線剛度與梁的線剛度的比值盡可能大于1,并控制柱的軸壓比滿足規范要求,以增加延性。驗算截面承載力時,人為地將柱的設計彎距按強柱弱梁原則調整放大,加強柱的配筋構造。梁端縱向受拉鋼筋的配筋不得過高,以免在罕遇地震中進入屈服階段不能形成塑性鉸或塑性鉸轉移到立柱上。注意節點構造,讓塑性鉸向梁跨內移。 五、框架柱梁配筋的調整
1、框架柱的配筋
框架柱的配筋率一般都很低,有時電算結果為構造配筋,但是實際工程中均不會按此配筋,因為在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭轉剪力最大,同時又受雙向彎矩作用,而橫梁的約束又較小,工作狀態下又處于雙向偏心受壓狀態,所以其震害重于內柱,對于質量分布不均勻的框架尤為明顯,因此應選擇最不利的方向進行框架計算,另外也可分別從縱、橫兩個方向計算后比較同一側面的配筋,取其較大值,并采用對稱配筋的原則,為了滿足框架柱在多種內力組合作用下其強度要求,在配筋計算時應注意以下問題:
角柱、邊柱及抗震墻端柱在地震作用組合下會產生偏心受拉時,其柱內縱筋總截面面積應比計算值增大25%;框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍,其中角柱1.4倍,邊柱1.3倍,中柱1.2倍;框架柱的箍筋形式應選用菱形或井字形,以增強箍筋對混凝土的約束;對于二、三級框架的底層柱底和底部加強部位縱筋宜采用焊接,且當柱縱向鋼筋的總配筋率超過3%時,箍筋的直徑不應小于8,并應焊接。
另外多層框架電算時常不考慮溫度應力和基礎的不均勻沉降,當多層框架水平尺寸和垂直尺寸較大以及地基軟弱土層較厚或地基土質不均勻時,可以適當放大框架柱的配筋,且宜在縱、橫兩個方向設置基礎梁,其配筋不宜按構造設置,應按框架梁進行設計,并按規范要求設置箍筋加密區。
2、框架梁的配筋
對梁縱向鋼筋的配筋率為0.5%~1.5%較為適宜,在配筋率一定時,用較細的鋼筋可以增加混凝土的握裹面積,可減小梁的裂縫寬度,增大配筋率是減小梁裂縫的最直接方法,但是只提高混凝土的強度等級對梁裂縫的影響就較小。
在地震作用下,為滿足強剪弱彎,就應做到梁端斜截面受剪承載力高于正截面受彎承載力,在具體設計時,可將梁端負彎矩筋乘以系數0.85~1.0,梁中正彎距乘以1.1~1.3,梁端箍筋的直徑可增2mm。
六、結束語
隨著我國經濟的發展,人民生活水平進一步提高,用戶對住宅的功能提出更高的要求。因此對于框架結構設計提出了更加嚴格的要求。這就要求我們熟練地掌握規范,并具有良好的結構概念,這樣才能完成一個個優良工程。
參考文獻:
【1】 GB 50010―2010,混凝土結構設計規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2010
關鍵詞:水池結構;設計;施工
中圖分類號:TP202文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2008)03-0290-01
1 水池結構的設計
1.1 結構設計應符合的規定
各種結構類別、形式的水池均應進行強度驗算。根據荷載條件、工程地質條件和水文地質條件,決定是否驗算結構的穩定性。鋼筋混凝土水池應進行抗裂度或裂縫寬度的驗算。在荷載作用下,構件截面為軸心受拉或小偏心受拉的受力狀態時,應進行抗裂度驗算,在使用階段荷載作用下,構件截面為受彎、大偏心受壓或大偏心受拉的受力狀態時,應進行裂縫寬度的驗算。預應力混凝土水池還應進行抗裂度驗算。
1. 2 荷載及荷載組合
(1)各種荷載。
水壓。這里指池內水壓,是水池的主要荷載之一。現在習慣上將水池按滿水來計算水壓。這是因為:一方面很可能存在誤操作而造成滿池;另一方面今后工藝上有可能挖潛而超過原設計水位。
土壓力。池外有填土的水池,土對池壁的側壓力通常用朗肯理論計算土的主動壓力。但土的側壓力變化因素很多,如回填土的密實度、粘結力、內摩擦角等。實踐證明,用朗肯理論計算主動土壓力偏于安全。
地下水壓力。地下水壓對水池底板的托浮力是威脅水池底板安全的一種主要荷載,設計時應予以重視。為了抵消地下水對底板的影響,在用無梁板作為底板時,其最經濟有效的辦法是以池底浮土來平衡,而采用增加結構自重的方法是不經濟的。當地下水位低于池底而不考慮地下水壓時,需采取措施排除地表滯水。
溫、濕度荷載。由于環境的影響,造成結構物產生溫度或濕度的變化,從而引起結構物體積變化,當這種體積變化受到約束時,就會產生應力。通常將溫度差及濕度差稱之為溫、濕度荷載。
(2)荷載組合。
①水壓+ 自重。這是水池結構設計的基本組合。
②水壓+ 自重+ 冬季溫差。綜合溫差、濕差和水壓的共同作用,當壁面冬季溫差的絕對值大于夏季壁面濕差(化為等效溫差)的絕對值時,這種情況是最不利的組合。
③水壓+ 自重+ 濕差。綜合溫差、濕差和水壓的共同作用,當夏季壁面濕差(化為等效溫差) 的絕對值大于冬季壁面溫差的絕對值時,這種情況是最不利的組合。
④土壓+ 自重。這是指池外有覆土的水池,當有地下水時還應包括地下水壓,這種組合是水池荷載的基本組合之一,當水池建成后運營前以及水池放空期間均屬此種荷載組合情況。根據上述幾種情況,可歸納為如下兩類:a. 無覆土的水池,池壁的荷載應取上述四種組合的最不利情況求得內力。b. 有覆土的水池,可不考慮2) 和3) 兩種組合。
1.3 截面設計的關鍵性問題
(1)強度設計的安全系數。
①水池頂蓋強度設計的附加安全系數。頂蓋所承受的荷載是自重、覆土重、活載等,其中自重和覆土重所占比例最大。由于土的容重隨密度和含水量而變,其變異性較大,因此,附加安全系數取1. 0 是合適的。
②池壁強度設計的附加安全系數。池壁主要承受土壓和水壓,水深一般取滿池計算,水的容重差別極小。土壓強度一般用朗肯主動土壓力理論,是略偏大的。從而說明池壁荷載的取值一般是高限,且變異性很小,因此,附加安全系數取0. 9,即能滿足結構設計要求。
③底板強度設計的附加系數。池底實際上是與地基共同工作的,一般情況下計算水壓及均布荷載均偏大。底板強度設計的附加安全系數取0. 9,即能滿足結構設計要求。
(2)關于裂縫問題的探討。根據對已建成水池所作的調查。
水池裂縫一般為豎向裂縫。這些裂縫有兩種:一是貫穿性裂縫,由混凝土收縮引起的;二是出現于池壁外側的表面裂縫,其逐步擴伸至全截面。另外在工程實踐中發現,所有的外挑現澆走道板都產生嚴重裂縫,并隨之擴展到池壁,因此,有必要考慮到預制裝配式走道板,或作現澆走道板,每隔3 m~4 m 設伸縮縫一道。
(3)構造配筋。水池池壁的構造配筋,宜按矩形和圓形水池加以區分。對于地面式矩形水池池壁,因對濕差和溫差的影響甚為敏感,為避免產生貫穿裂縫,池壁水平向的最小構造配筋率每側不小于0. 15 %為宜。對于無頂蓋的水池往往在池壁頂部先開裂,宜在頂部每側放置不小于2 根Φ16 的水平向鋼筋。對于圓形水池池壁的環向最小構造配筋率,其外側的最小構造配筋率不宜小于0. 35 %, 內側不宜小于0. 15 %, 對于外池有覆土的水池池壁,其內、外側宜對稱配置,但全截面總配筋率不宜小于0. 3 %。水池底板最小構造配筋率,對于無頂蓋的敞口水池,其底板上層鋼筋的最小構造配筋率不宜小于0. 15 %,其下層配筋率及有頂蓋的水池底板配筋率不小于0. 1 %。
(4)經濟配筋率。對于矩形水池,當上端自由,下端固定的豎向截面池壁時,其最大配筋率在0. 8 %左右尚屬經濟。其他矩形水池的池壁,某一界面的最大配筋率可達到1. 0 %左右亦屬經濟范圍。
2 水池結構的施工
2.1 水池底板施工要點
(1)混凝土墊層(基礎) 澆筑前,應檢查地基土質是否與設計資料相符合,如有不同,則應該針對不同情況加以處理,然后再澆筑混凝土墊層。(2) 混凝土墊層在澆筑完畢后的1 d~2 d (視施工時的溫度而定),在墊層面測定底板中心,然后根據設計尺寸進行放線,定出柱基及底板的邊線,畫出鋼筋分布線,依線鋪放綁扎鋼筋,接著安裝柱基和底板外模板。(3) 鋼筋綁扎時,應詳細檢查鋼筋直徑、間距、位置、搭接長度、上下層鋼筋的間距、保護層及預埋件的位置和數量,均應符合設計要求。上下層的鋼筋要用鐵撐(馬凳) 加以固定,防止在澆筑混凝土時發生變位。(4) 柱基模板是懸空架設,下面用臨時小方木撐在墊層上,邊澆混凝土邊取出小方木。(5) 底板應一次連續澆筑完,不留施工縫。施工間歇時間不得超過混凝土的初凝時間。平板厚度在20 cm 以內可用平板振動器,厚度較厚時,則采用插入式振動器。(6) 池壁為現澆混凝土時,底板與池壁連接處的施工縫可留在基礎上口20 cm 處,如設計要求有止水鋼板,在澆搗混凝土前,應將止水鋼板安放固定。(7) 混凝土澆筑完畢后,其強度尚未達到1. 2 MPa 時,禁止振動,不得在底板上搭設腳手架,安放模板或搬運工具,并注意對混凝土的養護。(8) 遇特殊情況需留施工縫時,應做成垂直的結合面,并注意結合面附近混凝土的密實。
2.2 混凝土澆筑
水池混凝土一般可采用分節澆筑和連續澆筑。池壁分節澆筑的順序:基礎底板池壁環梁頂蓋。池壁連續澆筑的順序:基礎底板池壁環梁及頂蓋。
2.3 防水層施工
水池內防水層施工按水塔內防水層施工進行。水池外壁一般噴涂瀝青防水層。用作防水層的瀝青必須符合規定標準,施工前應檢查是否合格。施工前應將池外壁洗刷干凈,先涂冷底子油,然后涂熱瀝青兩道。
參考文獻