钢混结构在建筑工程中对土建技术的探析论文_张铭禹

钢混结构在建筑工程中对土建技术的探析论文_张铭禹

黑龙江省寒地建筑科学研究院

摘要:随着我国城市化进程的不断推进,建筑工程的数量越来越多。而在人们生活水平不断提高的情况下,建筑工程的质量要求越来越高。只有在建筑工程质量得到较好保证的情况下,才能满足人们对建筑使用的要求。钢混结构作为建筑工程中的主要承重结构,对建筑的质量有很大的影响。

关键词:钢混结构;建筑工程;土建技术

钢筋混凝土是建筑中的重要原材料,对于建筑的稳定性与强度有着重要的支撑作用。随着房屋设计的多样化与高度化,钢混结构面临着新的挑战,我们必须要对钢混结构进行全面掌握,把握好房屋设计关键点,找出钢混结构在房屋设计中的常见问题,既而采取有效措施进行规避,以保证建筑的使用寿命与安全质量。

一、概述

钢混结构是指钢筋与混凝土两种不同材质的原料相互作用,配有钢筋的混凝土制成的结构。钢混结构中,钢筋的作用是承受拉力,混凝土的作用是承受压力,以此加固建筑物使其稳定坚固。钢混结构在强度、坚固性以及柔韧度与延展性方面,有着独特的优势,并且由于其成本较低,防火性能好等特点,被广泛运用,但是,钢混结构的连接形式多样,构造方法会因连接构件、及受力性质其材质的变形能力有所不同,或掌控不好,在设计及施工中就会存在一些问题。

二、现状

(一)地基与基础设计的问题

(1)裂缝与沉降。在房屋建筑中,一般都采用天然地基,必然会出现沉降问题,如果对建筑沉降导致的附加应力影响没有进行充分的估量与考虑,很容易会出现混凝土裂缝问题。(2) 地基防水问题。在对房屋的设计中,建筑物的防水与降水功能不容忽视,尤其是柱下承台的形式,基槽地模的形状非常复杂,经常会出现阴阳坡与放坡的情况,这为地基的防水与降水带来了一定的难度,在地基与基础设计中,也要注意到这个问题。

( 3) 配筋计算问题。配筋的计算往往会出现实际情况与结算结构不符的情况,这是由于在地下室底板与外墙配筋的计算中,假设条件与实际情况不符,而计算方式没有选择正确导致的。

( 4) 基础坡面的设置。在天然地基的基础设计中,基础坡面往往会设置到 1 /3 以上,为混凝土的捣实工作带来一定的障碍,必须要用人工拍打振捣来弥补,大大影响到钢筋混凝土强度的均匀性除此之外,在对地基及基础中的拉梁设计中,没有考虑到其他的因素,而与普通的拉梁行类似设计方法,也使得钢混结构下地基及基础的稳定性不能够得到保证。

(二)上部结构设计中的问题

上部结构设计中的问题,主要是框架 - 剪力墙的结构设计问题,如果剪力墙的布置不能均匀,或者存在较大刚度的单肢情况,就会影响到梁板等构件的设计,出现应力破坏及集中应力的问题,严重影响到建筑的稳定性。( 1) 强柱弱梁和强剪弱弯的问题。这是建筑抗震的结构设计,实现难度比较大,容易出现问题。如果在设计过程中,采取强梁弱柱或者弱剪强弯的结构设计原则,就会产生严重的破坏力,但在实践过程中,强柱弱梁和强剪弱梁又不太容易实现,一旦出现地震,出现柱梁倒塌,造成损失。( 2) 挑梁变形和墙体外闪的问题。挑梁变形和墙体外闪问题的出现,大多出现在钢筋混凝土结构的局部受力较大的情况,在房屋设计中,需要注意规避这类问题的出现。( 3) 其他问题。除了以上主要四类问题,在房屋设计中,钢混结构还存在着一些细节方面的问题,包括钢筋混凝土结构中的钢筋保护层的厚度问题,框架梁端的受拉钢筋的配筋率取值等,都应当在设计中予以重视。

三、应用

(一)混凝土施工技术中的应用

现阶段在建筑表面、整体框架结构施工等方面混凝土技术被大量的应用,由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋,则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担,这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承载能力,混凝土的应用质量直接关系到建筑整体的性能。所以在应用的过程中,不仅要保证混凝土配置材料的质量、配置的比例等,以此保证混凝土结构的抗冷热性能和整体的抗拉性能,而且要对混凝土的施工过程进行有效的控制,以此提升其负载能力,避免坍塌、裂缝等问题的出现。

(二)土建防水技术中的应用

建筑防水作业直接关系到建筑的舒适性以及建筑的耐久性,如果在防水技术中使用的钢混结构不合理,则会大大增加建筑出现裂缝、发生渗漏的可能性,使建筑后期的维护成本大幅提升,进而影响建筑的销售优势,所以在应用钢混结构的过程中必须要有所注意。需要注意的是,在防水技术中选择的材料性能必须得到保证。例如,合成主分子防水卷材的物理性能,必须保证弹性体卷材、胎体增强卷材的拉伸强度分别在 7MPa

以上和 9MPa 以上,断裂延伸率分别在 450% 以上和 10% 以上。防水技术中结构层整体浇筑混凝土 1: 2 至 1: 25 水泥砂浆的厚度要在 15 至 20 毫米之间,装配式混凝土板的找平层厚度要在 20 至 30 毫米之间等。

(三)土建屋面施工中的应用

土建屋面施工的质量直接关系到建筑的防水性,进而对建筑的舒适性、安全性等方面均会产生较严重的影响,在应用钢混结构的过程中,对其防水性能具有较高的要求。现阶段沥青类防水卷材、高聚物改性沥青类防水接材、合成高分子防水卷材等均得到较广泛的应用。在其应用的过程中,通常将屋面分为结构层、找平层、结合层、防水层、保护层等具体的结构,通常找平层选择的混凝土材料为 1: 3 的水泥砂浆或 1: 8 的沥青砂浆,混凝土的找平厚度在 15 至 20 毫米,如果整体的平整度较差可以适当的增加厚度,使其达到 20 至 30 毫米。需要注意的是为防止因出现变形开裂等问题影响钢混结构防水能力,通常要设置宽度在 20 毫米左右的分隔缝,而且保证分隔缝的间距在 6 厘米以下。

(四)混凝土梁和圆管柱连接中的应用

现阶段在两个结构连接的过程中,通常使用焊接环形技的形式,以此保证连接韧性和稳固性的实际需要,但需要注意的是,要达到预期的处理效果,必须对环形钢板的宽度进行合理的设计,避免因宽度过大而产生浪费的同时,防范因宽度过小,加大焊接难度,影响焊接的质量,所以具体的宽度要结合实际情况灵活的选择。

四、注意事项

钢混结构在建筑中得到较广泛的应用,但其自身存在抗裂性差等缺陷,这就要求在钢混结构应用的过程中有意识的对可能导致其缺陷显现的问题进行控制,应主要从以下方面进行:首先,对混凝土的配合比进行实验,保证配合比的设计可以满足结构构件的实际需要; 其次,严格按照相关规范的要求,对钢混结构质量进行把关,例如对钢筋的防锈和除锈、对混凝土的抗冻和防冻等,在具体实施的过程中,可以将 PDCA 方法贯彻落实。再次,在施工的过程中有意识的控制裂缝,加固补强,这就要求对可能导致混凝土出现裂缝的原因进行分析,必须混凝土在完全应花钱,表面出现宽度较小且不规则裂缝的可能性较大,这主要是因为在混凝土樱花过程中内外温差较明显所致; 另外,在施工过程中,如果选择的钢筋截面尺寸与设计不符或使用的混凝土标号偏低等也可能导致裂缝的产生,此时要利用注入法、钢骨加固法、表面修补法等对其进行有效的控制。除此之外,在钢混结构施工过程中,强化管理和监管也必不可少,因为任何环节操作不当都可能影响到结构整体的质量和性能。

结束语

现阶段人们已经认识到建筑工程土建技术中钢混结构应用,对提升建筑可靠性、稳定性以及设计空间等方面的重要性,并在实践中对土建技术中的钢混结构应用问题展开不断的探索,这是我国土建技术不断优化提升的体现,应在不断完善的基础上积极的推广应用。

参考文献:

[1]张晓旭.钢混结构在建筑工程项目土建施工中的应用[J].门窗2017(09).

[2]许伟安.钢混结构在建筑工程中的土建技术研究[J].江西建材,2016(13).

[3]周金谱.探析钢混结构房屋设计中的问题[J].江西建材,2015(17).

论文作者:张铭禹

论文发表刊物:《防护工程》2017年第26期

论文发表时间:2018/1/24

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