文档介绍：钢筋混凝土结构配筋设计及施工质量控制
钢筋混凝土结构配筋设计及施工质量控制
【摘要】本文主要分析了钢筋混凝土结构配筋的设计要点和具体的设计方法,并论述了施工质量控制的一些有效的方法和措施,以期可以为钢筋混凝土结构的设计和施工提供参考。
【关键词】钢筋混凝土结构;配筋;质量控制
中图分类号: TU37文献标识码: A
一、前言
对于钢筋混凝土建筑工程来说,配筋设计是其中一个非常重要的环节,同时,钢筋混凝土结构的施工也需要做好相关的质量控制措施,这样才能够稳步提高建筑的施工质量。
二、配筋设计的技术路线
对非杆系钢筋混凝土结构进行配筋设计的复合型方法大体分为两部分:首先对结构进行三维弹性有限元分析,确定结构在工程环境中的应力状态及结构的薄弱环节;然后按照“弹性应力状态等效”原则,通过“平面子结构理论”将空间问题转化为平面问题,求出裂缝宽度和钢筋应力,并提出相应的配筋设计方案。
“弹性应力状态等效”原则是指:三维弹性有限元计算结果通过一系列的转化,用作平面子结构非线性计算的荷载边界条件,在误差范围之内是可行的。
通过对混凝土矩形柱和孔口结构的分析可以证明,空间弹性计算和子结构非线性计算应力结果的相对误差绝大部分在±10%以内,这在实际工程中是可以接受的。
平面子结构理论,不同于一般性子结构理论,即子结构没有作为“一个单元”来处理,而是按照既定的网格划分来计算整个结构的应力分布状态,然后取出整体结构中单位厚度的平面体做进一步的分析。单位厚度的平面体,我们称之为平面子结构。
三、刚度、裂缝与配筋
钢筋混凝土结构的设计,除要进行承载力极限状态的设计外,还要进行正常使用极限状态的设计。对梁来说,主要内容是限制挠度和裂缝宽度。事实上,钢筋混凝土构件在其整个使用过程中,并非经常处于强度极限的边缘,绝大部分时间都处于正常使用荷载作用下的情况。这期间,只要超过了规定的正常使用极限状态(如过大的挠度、裂缝宽度),构件即告失效而不能继续使用。就其构件自身的使用价值来说,这与丧失承载能力而失效是等价的。
在实际工程中,钢筋混凝土梁(尤其是露天构件)因挠度和裂缝过大而需要加固、修补和更换的例子并不少见,尽管这些构件常常远未达到它所具有的强度极限。另外,在钢筋混凝土梁中使用高强钢筋和高强混凝土,具有明显的技术经济效益,但由此带来了在正常使用情况下材料应力较高,构件变形和裂缝宽度较大的问题,也使得正常使用极限状态的设计更显重要。
1、刚度与配筋
就控制挠度来说,加大截面高度h最为有效。因梁的刚度与h的三次方成正比。其次,提高纵筋配筋率户和增大截面宽度b也有一定效果。因此,为减小挠度,应优先考虑加大h,而采用提高配筋率的方法不仅效果不佳,也不经济,还降低了梁的延性。
2裂缝宽度与配筋
减小梁裂缝宽度的方一法有多种,例如,在不增加配筋量的情况下,采用细直径钢筋代替粗钢筋,用变形钢筋代替光圆钢筋,都可收到较好的效果。
此外,钢筋在构件截面中的合理布置也可有效地限制构件裂缝宽度。这样不需改变截面尺寸、材料强度和配筋量,是既经济又合理的好办法。
四、混凝土结构工程质量控制的基本特点
土木建筑工程中用得最多的一种结构就是混凝土结构,钢筋与混凝土两种不同性质的材料能有效地共同工作,是由于混凝上硬化后,混凝土与钢筋之