混凝土结构设计中存在问题
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钢筋混凝土结构设计中几个问题的思考【摘要】随着建筑技术的不断提高,城市中涌现出了越来越多的高层建筑。
随着建筑高度的增加,建筑功能、类型的日益复杂化,使得结构体系也呈现出多样化特点,这就使得结构设计成为了建筑设计中的一个难点和重点。
本文分析了当前高层建筑结构设计中的常见问题及其产生原因,并指出了相关结构设计的要求,提出了笔者的几点设计建议。
【关键词】高层建筑;钢筋混凝土;结构设计;问题一、前言在建筑技术的不断发展下,我国城市中的高层建筑如雨后春笋般涌现,并且还呈现明显的增长趋势,随着建筑高度的增加,建筑功能、类型的日益复杂化,使得结构体系也呈现出多样化特点,在这样的情况下,怎样满足工程建设需要,构建一套准确高效、符合实际国情的建筑施工技术体系,成为了施工技术亟待解决的一项课题。
目前,钢筋混凝土在建筑结构施工中的应用十分广泛,与其他结构材料相比,它具有显著的优势,故在土木工程、房屋建筑中得到了重大的发展、应用,同时也在施工技术、制作工艺、设计方法等方面得到了突出的表现。
对于多样化的钢筋混凝土高层结构设计,尚存在一些问题,下面就钢筋混凝土结构设计中的常见问题,进行深入的剖析。
二、结构设计问题分析(一)超长结构问题在《混凝土结构设计规范》(下文件简称为《规范》)中,关于钢筋混凝土结构长度,其中一条(第9.1.1条)规定框架结构伸缩缝设置间距要≤55m,而另一条(第7.1.2条)则规定,如果采取后浇带分段的施工方法,可以适当增大伸缩缝的设置间距。
在实际设计中,这两条规定的把握较为不易,在工程实例中很难保证结构长度≥55m就设置一条伸缩缝,并且对于后浇带分段施工,对于结构的长度很难控制,从而不易产生裂缝。
这类问题的产生原因主要是各地区温度差异、混凝土收缩应力差异造成的。
这类问题的解决必须要在结构设计中调整梁柱配筋的概念。
首先,针对长向板钢筋要设置为双层,同时还要对中部的梁板配筋进行适当的增强。
这是因为温度应力会对两侧梁柱,尤其是边跨柱配筋产生极大的推力,而中部区域是结构的中点,故其受到的应力较大,所以需要对其加强。
混凝土尺寸不规范整改措施混凝土尺寸不规范主要是指在施工过程中,混凝土结构的尺寸与设计要求不符合的情况。
这种情况可能出现在混凝土墙体、地板、梁柱等结构的施工过程中。
造成混凝土尺寸不规范的原因有很多,比如施工人员的操作不当、施工工具的质量问题、工期紧迫等。
为了保证混凝土结构的强度和稳定性,必须采取相应的整改措施。
第一步是及时发现问题。
施工人员和监理人员应当密切关注混凝土结构的施工过程,及时发现尺寸不规范的问题。
可以通过监测和测量工具,比如镜子、测量尺等来判断混凝土结构的尺寸是否符合设计要求。
一旦发现问题,应当立即停止施工,并与设计师和施工单位进行沟通。
第二步是找出问题的原因。
一旦发现混凝土尺寸不规范的问题,就需要对问题进行深入分析,找出问题的原因。
可以从施工工具、施工人员的操作和施工工艺等方面进行分析。
比如,施工工具的质量可能不达标,施工人员可能存在技术不熟练的问题,施工工艺可能存在缺陷等等。
第三步是采取相应的整改措施。
根据问题的原因,可以采取不同的整改措施。
如果是施工工具的问题,可以更换质量更好的工具;如果是施工人员的问题,可以加强培训和技能提升;如果是施工工艺的问题,可以重新制定工艺流程等等。
整改措施应当经过充分的论证和评估,确保可以有效解决问题,并符合相关规范和标准。
第四步是加强质量监控和验收。
在整改措施采取后,必须进行相应的质量监控和验收。
可以利用先进的监测和测量技术,比如激光扫描和测绘技术等,对整改后的混凝土结构进行尺寸的测量和分析。
同时,还应当加强监理人员对施工现场的巡视和监督,确保施工人员按照要求进行作业,并及时发现和纠正问题。
第五步是总结经验,改进工作。
混凝土尺寸不规范的问题不仅仅是单个工程的问题,更是整个施工过程和管理的问题。
在整改完成后,应当总结经验教训,改进工作,并加强相关管理措施的制定和执行。
这样才能避免类似问题再次发生,提高混凝土结构的质量和施工效率。
综上所述,混凝土尺寸不规范的整改措施包括及时发现问题、找出问题的原因、采取相应的整改措施、加强质量监控和验收、总结经验改进工作等。
钢筋混凝土结构缺陷分析与整改方案引言钢筋混凝土结构是现代建筑中常见的一种结构形式。
然而,长期以来,由于设计、施工等环节的问题,一些钢筋混凝土结构存在着缺陷。
本文将从缺陷的形成原因、分析方法和整改方案等方面进行探讨。
一、缺陷的形成原因钢筋混凝土结构缺陷主要源于以下几个方面:设计不合理、施工工艺不规范、材料质量差、使用环境恶劣等。
1.1 设计不合理在钢筋混凝土结构设计中,如果荷载计算有误、梁柱配筋不合理或者受力条件估计不准确等,都会导致结构强度不足或者承载能力不稳定,从而形成缺陷。
1.2 施工工艺不规范在施工过程中,如果混凝土搅拌比例不精确、振捣不充分或者养护时间不足等,会导致混凝土强度不够,出现裂缝等缺陷。
1.3 材料质量差选材不当、材料质量不合格是导致钢筋混凝土结构缺陷出现的重要原因。
例如,使用低强度钢筋、劣质混凝土等,都会降低结构的安全性和耐久性。
1.4 使用环境恶劣部分钢筋混凝土结构所处的环境条件恶劣,例如强酸、强碱等腐蚀性介质的侵蚀,会导致结构金属锈蚀、混凝土膨胀等问题,从而造成缺陷。
二、缺陷分析方法针对钢筋混凝土结构缺陷的检测与分析,可以采用非破坏检测方法和破坏性检测方法两种途径。
2.1 非破坏检测方法非破坏检测方法主要包括声波检测、超声波检测、雷达检测、热红外检测等。
这些方法可以通过测量结构中的声波或超声波传播速度、热红外辐射等参数,判断结构是否存在缺陷,并对缺陷的性质和位置进行初步评估。
2.2 破坏性检测方法破坏性检测方法主要通过对结构进行破坏性试验,如钢筋拉力试验、混凝土压碎试验等,来获取结构的强度和性能参数,从而判断结构是否存在缺陷。
三、整改方案的制定一旦发现钢筋混凝土结构存在缺陷,需要立即采取措施进行整改。
整改方案的制定应综合考虑缺陷的性质、程度以及使用情况等因素。
3.1 补强加固对于结构强度不足或者承载能力不稳定的缺陷,可以采用补强加固的方式进行整改。
例如,在梁柱连接处添加钢板、钢筋加固柱子等。
装配式混凝土结构施工中的难点及解决方案概述:装配式混凝土结构是一种新型的建筑技术,通过工厂预制和现场拼装来实现高效、快速的施工。
然而,在实际的施工过程中,也会遇到一些难点与挑战。
本文将探讨装配式混凝土结构施工中的难点,并为其提出相应的解决方案。
一、难点一:设计与施工协调在装配式混凝土结构施工中,设计和施工环节需要紧密协调,以确保预制部件能够精准拼装。
然而,由于设计和制造之间存在信息传递不畅、沟通不足等问题,导致现场拼接困难,并可能引发质量问题。
解决方案:1. 加强设计与制造环节间的沟通与协作:设计师和制造商需要共同讨论并明确各自需求,以便更好地满足结构施工要求。
2. 制定详细而清晰的图纸及技术说明:确保图纸信息能够准确传达给制造商和施工人员。
3. 引入BIM技术:借助建筑信息模型(BIM)技术,设计团队和施工团队可以在同一个平台上进行实时协作和数据交流,以提高沟通效率。
二、难点二:运输与安装由于装配式混凝土构件一般体量较大、重量较重,因此其运输和现场安装成为施工的另一个难题。
特别是在狭窄的城市道路条件下,对配送车辆的限制使得配送和搬运变得更加困难。
解决方案:1. 制定合理的物流计划:根据预制构件的体积、重量以及工地条件等因素,制定合理而详细的物流计划,并确保适当的工具和设备供应。
2. 采用模块化设计:将构件分解为更小且可组合的模块,可以减小单个构件的尺寸和重量,便于运输和拼装。
3. 配备专业运输车辆和设备:通过使用专门针对装配式混凝土结构施工而设计的运输车辆和设备,可以提高搬运效率并减少损坏风险。
三、难点三:质量控制装配式混凝土结构的质量问题对建筑物的安全性和使用寿命有重要影响。
然而,由于装配过程中存在人为操作、拼接问题和施工现场环境等因素,质量控制成为其中一项重要难题。
解决方案:1. 强化培训与技术指导:提供充足的培训和技术指导,确保施工人员具备高质量的施工技能,并熟悉装配工艺。
2. 引入自动化装配设备:尽量减少人为操作的干预,通过引入自动化装配设备来实现精确且一致的构件安装。
多层混凝土框架结构设计中的关键问题及对策摘要:混凝土框架结构中的墙体不作为承重构件承受竖向和水平荷载而只是起到填充分隔作用,所以此结构自重较轻分隔灵活且节省材料,在实际中的建设上运用广泛。
本文即结合具体工程案例详细阐述了多层混凝土框架结构设计中的关键问题及对策。
关键词:多层混凝土;框架结构;1.多层混凝土框架结构的特点框架结构是最常见的竖向承重结构,具有以下优点:(1)结构轻巧,便于布置;(2)整体性比砖混结构和内框架承重结构好;(3)可形成大的使用空间;(4)施工较方便;(5)较为经济。
框架结构是由横梁和立柱组成的杆件体系,梁-柱通过节点构成承重骨架,刚性连接,共同承受水平荷载,竖向荷载。
混凝土框架结构中的墙体不作为承重构件承受竖向和水平荷载而只是起到填充分隔作用,所以此结构自重较轻分隔灵活且节省材料,在实际中的建设上运用广泛。
但框架结构也存在一定的缺点,在力学上则会表现出抵抗水平荷载能力差、侧向刚度小、侧移大、应力集中、当框架结构房屋的高宽比较大,则水平荷载作用下的侧移也比较大,引起的颠覆作用也是比较严重,受地基的不均匀沉降也比较严重,以及受外界环境影响较大的特点。
二、工程概况在设计工业厂房建筑结构期间,某多层厂房实际占地面积有 3000 平方米,厂房建筑以钢筋混凝土为主,防火等级设计为一级。
厂房共四层,总高度为23m总面积为12000平方米,抗震等级为三级,以工业厂房实际生产需求为基础,开展建筑结构优化设计。
三、多层混凝土框架结构设计中的关键问题及对策(一)结构设计要点1、结构荷载设计为了保证工业厂房在实际应用过程中的质量,同时还要为其日常生产作业的顺利开展提供安全的环境作为支持,必须要意识到钢筋混凝土框架结构设计在其中的重要性。
在结构设计工作的具体开展过程中,设计人员要与实际情况进行结合,同时还要对各种不同类型的荷载进行综合分析,其中包括竖向、水平等荷载类型。
只有对荷载进行深入分析,才能够根据现有的荷载实现对结构的有效设计,为厂房结构的稳定性和安全性提供有效保证。
混凝土结构设计中存在的问题
摘要:近年来,混凝土结构的工程在施工期经常会出现倒塌事故,
而混凝土结构的稳定性与可靠性也因此引起了众多学者的注意,通
过对混凝土结构设计的研究与分析,可对保证混凝土施工的安全性
与可靠性起到很重要的作用,并且能对施工期因质量问题而出现的
安全事故进行有效的控制。本文主要针对混凝土结构设计中存在的
问题进行分析,并提出相应的解决之策。
关键词:钢筋混凝土;结构设计;问题
在进行工程的整体设计时,如何正确的分析工程的特点,如何选
择正确的施工方案,何种结构形式是合理的,以及进行计算的依据
是什么,这些问题是每一位设计人员都必须要考虑的问题。以钢筋
混凝土结构来说,因为对设计和施工期的一些规定和现实情况存在
着一些差异,所以经常会出现各种施工质量方面的问题,这些问题
的存在将会对钢筋混凝土框架结构的可靠性产生非常大的影响。
一、钢筋混凝土结构在设计中存在的问题
(一)设计地基时的问题
在设计柱下独立基础以及带梁板式的地下室的过程中,设计地下
室底板时,最容易被忽略的,就是因为建筑物的沉降效应而导致的
附加应力所带来的影响。这主要是因为,事实上柱下独立基础和地
下室的底板在承载上部荷载时,同样会因为沉降而出现变形,如果
对因此而出现的附加应力不进行考虑的话,那对底板来说是非常不
安全的,并且极有可能会因此而致使地下室的底板出现开裂现象,
其影响在天然的地基中将会格外的严重。对于那些不会产生过多沉
降的工程来说,可以采取在地下室底板和持力层间添加软垫层的方
法来处理,当然,无论是否采用这种方法,还是具体应采取什么措
施都要综合各种因素来进行考虑。除此之外,在地下水位变化大、
季节性强的地区,还应该考虑到地下室底板在水位不同的情况下将
会受到的各种影响,然后再作出具体的包络图,最后在进行配筋设
计,基础和地基是建筑的根本,这方面的问题绝不容半点忽视。
(二)设计上部结构时的问题
在设计框剪结构时,要保证对剪力墙进行均匀的布置,不能有剪
力墙的单肢刚度超标的情况出现,以防应力在某一部位过于集中,
一旦出现破坏,将会造成非常严重的影响,同时,和剪力墙有关联
的其他结构设计的难度也会增大。在第一级别的剪力墙中,刚度较
大的部分要保证墙肢数不小于4。除此之外,当遇到震级超过5又
不大于7的地震时,除了要有第一级别的剪力墙外,还应该有若干
低级别的剪力墙来保证建筑物不会出现大的形变,出现次生灾害,
这种方法就是多道设防。而一旦遇到大地震时,连低级别剪力墙也
到了塑性阶段,建筑物主体基本上都已遭到破坏后,我们需要考虑
的就是在设计时,应该有选择性的让一部分梁结构先破坏,以此来
保证有足够完整的柱子支撑建筑的主体不会倒塌,或不会迅速倒
塌,最大程度上为人员的撤离争取时间。这种设计思路就是延性设
计。
(三)设计中关于裂缝的问题
在设计中关于裂缝的问题有很多中,以下几种就是其中典型:
第一种是结构裂缝。在钢筋混凝土的结构中(现浇),结构构件
不同的话,它们之间的刚度基本上也不会一样,所以这就很容易导
致在某些结构中出现刚度较为薄弱的部位,而恰恰就是这些刚度相
对薄弱的区域及其结构出,最容易出现结构裂缝,如建筑的钢筋混
凝土楼板的边缘处以及墙角部分。
第二种是构造裂缝。导致钢筋混凝土结构产生结构裂缝的因素有
很多,如混凝土的水灰比不达标、浇筑混凝土时振捣不充分或模板
滑动等。除了这些主要的原因外,如不按时脱模、支架下沉或没做
好最后的混凝土养护工作等,同样也会导致钢筋混凝土的结构中产
生构造裂缝。
第三种是温度裂缝。在钢筋混凝土结构中出现频率最多的就是温
度裂缝,导致温度裂缝出现的原因主要是外界温差大,混凝土因温
差而出现热胀冷缩的现象,温度裂缝一般多出现在屋面层。
第四种是收缩裂缝。钢筋混凝土的结构在进行养护时,会随着时
间的流逝而逐渐硬化、炭化、脱水,这个过程即使超过了28天的
龄期也同样会持续下去,这是由混凝土的特性而决定的,而且混凝
土在不断硬化的过程中也在不停的发生化学反应,这些反应同样会
耗去一部分的水,所以在整个过程中,钢筋混凝土都会一直出现收
缩的现象,而这种现象就是导致收缩裂缝出现的根本原因。
二、设计问题的解决之策
针对上述问题,我们需要采取的措施有以下几点:
第一,对结构体系进行合理的简化。以实际情况为基础,合理的
对复杂的结构体系进行适当的简化,在简化的过程中加入概念设计
理念,充分的考虑各种实际存在却经常被忽略的问题,如应在进行
配筋计算时考虑到受力和变形的问题,除此之外,对于结构中问题
频发区,可依经验使用一些合理的措施做适当的预防。
第二,要保证结构的尺寸设计是合理而恰当的。在上文中我们曾
提到过,材料的形变与温差变化都会造成钢筋混凝土结构出现开裂
的现象,在超过标准的情况下,结构的尺寸越长,结构由材料形变
和温差所造成的应力也就会越大,而建筑的楼板和墙体也会因此而
出现横向的裂缝,有统计表明,结构应力和其长度间是一种非线性
关系,所以我们在进行设计时,一定要确保结构的尺寸与设计规范
上的要求相符,以较少或避免出现结构裂缝。
第三,要保证结构布置与其形状的规则性。当结构的布置和形状
不规则时,因为不同方向上的结构其刚度不同,所以最终所产生的
形变也不会相同,这样一来,在结构中刚度薄弱的部位就格外的容
易出现问题。所以我们在进行设计时,要在最大程度上确保结构的
布置及其形状是规则的。
第四,要积极的对各种板类构建裂缝进行控制与防治。对容易产
生裂缝的楼面与屋面钢硅构建,可以在进行结构设计时,对其使用
预应力混凝土,在进行楼面板管线的预埋工作时,要用支架来固定
管线,并在管线交叉的部位添加特殊设计的接线盒,以此来保证钢
筋混凝土结构的刚度不会被过度削弱。
三、其他一些需要注意的问题
首先是关于关于框架计算的问题,在进行无地下室的钢筋混凝土
多层结构建筑的设计时,应该将独立基础深埋,为了尽量减小计算
的高度以及地层侧位的位移,应该在适当位置加设基础拉梁。若以
三层建筑的结构设计来计算,在简图中将其首层的层高设定为3.7m
显然是不合理的,假设房屋是嵌固在基础拉梁的上方,这样一来就
应该通过基础拉梁顶部截面对底层的配筋进行控制了,而事实上,
控制房屋底层配筋的缺失基础顶面的截面。因此我们在进行计算
时,输入的应该是基础层1,而层高实际上应该是3.2m。
其次是关于结构周期折减数方面的问题。因为框架结构的填充墙
问题,将会导致结构的计算刚度比实际刚度小的情况出现,而实际
周期却比计算周期小。这样得到的地震剪力是不准确的,会让结构
变得不安全。所以必须要折减结构的周期。若填充墙使用的是砖砌
体,其周期的折减系数基本为0.6-0.7,若填充墙使用的是轻质空
心砌块或少量的砖砌,其周期的折减系数基本为0.7-0.8,若填充
墙使用的全部都是轻质空心砌块,则其周期的折减系数基本可取
0.9。
最后是结构上需要注意的一些小问题,如将楼梯平台梁或雨棚梁
的过梁架在框架上时会出现短柱,这时就应该将短柱的箍筋做加密
处理。
总结:
面对混凝土结构设计中所存在的这些问题,忽视或逃避不是办
法,要想将其彻底的解决,就必须正视这些问题,对这些问题进行
细致的分析,综合的考虑应如何解决问题,这不但是为工程负责,
更是在为人民的生命及财产安全负责。
参考文献:
[1]钱启军.钢筋混凝土结构设计中的常见问题探讨[j].工业设
计,2012(02).
[2]受满良.试论钢筋混凝土框架结构设计中存在的问题[j].城
市建设理论研究,2012(32).