广西省 530000
摘要:为了进一步提升钢筋混凝土的施工质量,解决在施工中出现的常见问题,使用钢筋混凝土加固技术无疑是一个好方法。日常建筑施工中,混凝土施工最常出现的施工问题是建筑墙体和内部结构的开裂问题,而钢筋施工问题主要表现在施工结构的承重性不强,钢筋主体结构易受到腐蚀断裂等情况,这些施工问题不仅会影响建筑物的美观,更为重要的是还会严重影响建筑物的施工质量,降低了结构安全性,缩短了建筑物的使用寿命。在施工中对结构进行加固可以有效改善这些施工问题,因此,建筑施工单位要根据具体施工要求来选择最合适的施工加固方法,以达到最佳施工效果。
关键词:抗震概念设计;原则;重要性;损害位置;相应对策
1 抗震概念设计的概述
抗震概念设计是根据地震灾害和工程经验等形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程。结构抗震设计首先必须遵循正确的抗震概念设计的思路,满足抗震概念设计的要求,以此为基础,再辅以必要的抗震计算。“概念设计”是“抗震计算”的前提和基础,“概念设计”与“抗震计算”相比,起着更为决定性的作用。抗震概念设计主要有以下几点:建筑的体型力求简单、规则、对称、质量和刚度变化均匀。
2 提高结构整体延性的原则和重要性
结构整体延性设计的获得主要依赖于建筑材料选择,结构及结构体系的合理布置,对框架梁、柱、节点的合理设计及采取的相关构造措施实现。结构体系上设置和控制塑性铰出现的顺序、位置、转动能力,塑性铰出现和转动量大小依次应为板、连续梁、框架梁、框架柱。框架梁、柱塑性铰应距节点适当位置。结构形式上对于高层建筑多使用钢骨一混凝土组合结构,或者是钢管混凝土结构,尤其是钢管混凝土,更将这两种材料能动地结合起来,钢管混凝土借助钢管对核心混凝土的约束,使钢管混凝土结构具备了高刚度、高抗力和更大的变形能力,而填充混凝土则可以减少钢管的局部屈曲变形,防止随之而来的钢管抗力的下降,且因混凝填满了整个钢管,不易出现一般钢筋混凝土和钢骨混凝土结构中发生的混凝土开裂、脱落现象,依靠套箍作用提高了混凝土的抗压强度和延性。
在现代房屋结构设计中,延性研究越来越显得重要,钢筋混凝土结构延性的研究是塑性设计方法和抗震设计理论发展的基础。所谓延性是指材料、构件和结构在荷载作用下,进入非线性状态后在承载能力没有显著降低情况下的变形能力。描写延性常用的变量有:材料的韧性,截面的曲率延性系数,构件或结构的位移延性系数,塑性铰转角能力,滞回曲线,耗能能力等。试验和非线性计算分析表明:构件的结构的破坏由受拉钢筋引起的,常表现出良好的延性,如适筋梁、大偏心受压柱等;而破坏由混凝土拉断、剪坏和压溃控制的常表现为脆性,如素混凝土板、超尽梁、地震作用下剪切破坏的短柱等。在地震作用下,混凝土结构或构件的破坏可分为脆性破坏和延性破坏两种,其中脆性破坏的危害时非常大的,设计上是一定要避免的,而延性破坏时指构件承载力没有显著降低的情况下,经历很大的非线性变形后所发生的破坏,在破坏前能给人以警示。
3 地震灾害中建筑结构的损害位置
众所周知,地震具有一定的突发性和复杂性,这要求建筑结构应具备一定的弹性形变程度,以免在地震中被损坏或者倾倒,若想实现此项目标,存在一定的难度,但合理的抗震设计可降低损坏程度,这是因为将地震产生的能量经由弹性形变进行消耗,因此,在抗震设计中应着重增强建筑结构的形变程度、能量损耗效应和抗震性。
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3.1 各层结构强度较弱楼层
在钢筋混凝土结构中,如若框架结构设计不一致,将会存在结构强度较弱的楼层,一旦遭遇地震,高楼层首先受到损害,形变程度较大,从最初的弹塑性形变到最终的集中形变,引发倒塌现象。
3.2 节点、节点与柱端的衔接点
在建筑结构中,如若梁的重量小于柱,则柱的底端与顶端相比,结构较强,柱子旁边被损坏的可能性较大。通常,在地震灾害中,柱的顶端的损坏程度最为严重,形变较大。如若损坏相对较轻,柱子会出现倾斜,存在折断的可能性,如若情况严重,将会损坏混凝土,内侧主筋显露,有些还会出现脱节现象。
3.3 填充墙的损坏
在钢筋混凝土结构中,填充墙具有较强的抗形变能力,刚度和硬度均较高,然而,一旦遭遇地震灾害,填充墙首当其冲被破坏。如若地震等级超过8级,会进一步损坏填充墙,墙面缝隙较大,严重情况可能出现倒塌。通常,对于填充墙结构而言,上端重量较大,底端重量较小,实心填充墙和空心填充墙相比,损坏程度比较严重,同时,砌体墙的损坏程度重于砖墙。
4 钢筋混凝土结构设计相应对策
(1)在设计框架梁的配筋时,最主要的是以国家的规范为主,应根据《混凝土结构设计规范》来计算最小、最大配筋率。在计算时,要注意最小配筋率,不仅和框架的抗震的等级有关,与混凝土的轴心和钢筋的抗拉强度的比值也有关,准确的设计框架梁的配筋率,会对框架结构的稳定性有很大的帮助。另外,在对配筋的方式做出调整时,设计人员应该注意配筋不是构造配筋,在框架结构设计时,应注意悬臂端调节变形的问题,注意梁段交接的地方。在非加密区柱梁箍筋验算时,不用考虑强剪弱弯的要求。选择箍筋形式时,为了促进箍筋对混凝土的约束力,可以优先选择菱形或井形。
(2)水平荷载会常常造成框架结构的侧移,影响框架结构的稳定性,在抗震设防区,多高层建筑还要考虑地震作用,一般情况下应允许在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算;8、9 度抗震设防时,多高层建筑中大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用;9 度设防区应计算竖向地震作用。除了考虑荷载对建筑物的影响,还应考虑温度变化、地基沉降、变形缝的收缩等自然作用。对建筑物发生作用的荷载还有水平荷载,竖向荷载等。在计算竖向荷载作用内力时,有多种计算方法,一般可采用力法、位移法等计算方法,在计算框架结构的内力时,一般可以采用分配法、弯矩二次分配法以及系数法,但在三种方法中,系数法更为简单,前两种方法须知道梁、柱的截面面积尺寸,计算方法也比较复杂,相对的,系数法的计算过程要简单的多,因为它不需要梁、柱的截面尺寸。
(3)建筑物还应注意的是建筑物的抗震能力,根据抗震要求,一般的较高层建筑物,当不考虑扭转耦联时,振型数应不小于3;当振型数多于3时,宜取为3的倍数,但不能多于层数;当房屋层数不大于2时,振型数可取层数。此外,还要加强对非结构设计的抗震强度,比如女儿墙,应采取结构构造措施,以保证女儿墙的稳定性,另外,对《建筑抗震设计规范》所规定的其它的非结构构件,也要满足抗震设计等级要求。为提高抗震能力,也应增强梁的斜截面的受弯承载力,加大梁的钢筋的受力程度,一般加大1.1~1.3倍。
5 结语
随着我国科学技术的迅猛发展,抗震设计在我国建筑结构中不断得到规范,基于性能的钢筋混凝土建筑结构的抗震设计方法是建筑设计者使用效率最高的一种设计形式。文章通过对我国现阶段抗震设计的基本情况进行分析,提出基于性能的钢筋混凝土建筑结构与我国规范性能相契合的抗震设计优化方法,以期进一步推动我国建筑事业的发展。
参考文献:
[1]吴涛.浅议钢筋混凝土结构加固技术[J].科技致富向导,2014,02:142.
[2]陆海燕,邢彤,鲍文博.钢筋混凝土框架结构基于性能的抗震优化设计[J].四川建筑科学研究,2014,12(04):211-214.
论文作者:韦强
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/17
标签:延性论文; 结构论文; 混凝土论文; 钢筋混凝土论文; 荷载论文; 钢筋论文; 建筑结构论文; 《防护工程》2019年11期论文;