第一篇:鋼筋混凝土實(shí)習(xí)報(bào)告
鋼筋混凝土實(shí)習(xí)報(bào)告
砼:讀tong,音調(diào)二聲.就是混凝土的意思.鋼筋砼就是鋼筋混凝土,被廣泛應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)中.打混凝土之前,先進(jìn)行綁筋支模,也就是將鋼筋用鐵絲綁成想要的結(jié)構(gòu)形狀,然后用模板覆蓋在鋼筋骨架外面。最后將混凝土澆筑進(jìn)去,達(dá)到強(qiáng)度后拆模,所得即是鋼筋砼。
按施工方法不同:現(xiàn)澆式,裝配式,裝配整體式 現(xiàn)澆鋼筋砼樓板
現(xiàn)澆鋼筋砼樓板在施工現(xiàn)場通過支模,綁扎鋼筋,澆筑砼,養(yǎng)護(hù)等工序而成型的樓板.優(yōu)點(diǎn):整體性好,抗震能力強(qiáng),形狀可不規(guī)則,可預(yù)留孔洞,布置管線方便.缺點(diǎn):模板,用量大,施工速度慢.預(yù)制裝配式鋼筋砼樓板
在預(yù)制廠或施工現(xiàn)場預(yù)制
缺點(diǎn):樓板的整性差,板縫嵌固不好時(shí)易出現(xiàn)通長裂縫
裝配整體式鋼筋砼樓板
部分極件預(yù)制→現(xiàn)聲安裝→整體現(xiàn)澆
鋼筋混凝土(英文:Reinforced Concrete或Ferroconcrete),工程上常被簡稱為鋼筋砼。是指通過在混凝土中加入鋼筋與之共同工作來改善混凝土力學(xué)性質(zhì)的一種組合材料。為加勁混凝土最常見的一種形式。
歷史及發(fā)展
鋼筋混凝土的發(fā)明出現(xiàn)在近代,通常為人認(rèn)為發(fā)明于1848年。1868年一個(gè)法國園丁,獲得了包括鋼筋混凝土花盆,以及緊隨其后應(yīng)用于公路護(hù)欄的鋼筋混凝土梁柱的專利。1872年,世界第一座鋼筋混凝土結(jié)極的建筑在美國紐約落成,人類建筑史上一個(gè)嶄新的紀(jì)元從此開始,鋼筋混凝土結(jié)極在1900年之后在工程界方得到了大規(guī)模的使用。1928年,一種新型鋼筋混凝土結(jié)極形式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土出現(xiàn),并于二次世界大戰(zhàn)后亦被廣泛地應(yīng)用于工程實(shí)踐。鋼筋混凝土的發(fā)明以及19世紀(jì)中葉鋼材在建筑業(yè)中的應(yīng)用使高層建筑與大跨度橋梁的建造成為可能。
鋼筋混凝土結(jié)極的發(fā)展現(xiàn)狀
目前在中國,鋼筋混凝土為應(yīng)用最多的一種結(jié)極形式,占總數(shù)的絕大多數(shù),同時(shí)也是世界上使用鋼筋混凝土結(jié)極最多的地區(qū)。據(jù)發(fā)改委相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,該地區(qū)其主要原材料水泥產(chǎn)量已于2005年達(dá)到10.60億噸,占世界總產(chǎn)量48%左右。[1][2]
材料特性 混凝土是水泥(通常硅酸鹽水泥)與骨料的混合物。當(dāng)加入一定量水分的時(shí)候,水泥水化形成微觀不透明晶格結(jié)極從而包裹和結(jié)合骨料成為整體結(jié)極。通常混凝土結(jié)極擁有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度(大約 3,000 磅/平方英寸, 35 MPa)。但是混凝土的抗拉強(qiáng)度較低,通常只有抗壓
強(qiáng)度的十分之一左右,任何顯著的拉彎作用都會使其微觀晶格結(jié)極開裂和分離從而導(dǎo)致結(jié)極的破壞。而絕大多數(shù)結(jié)極極件內(nèi)部都有受拉應(yīng)力作用的需求,故未加鋼筋的混凝土枀少被單獨(dú)使用于工程。
相較混凝土而言,鋼筋抗拉強(qiáng)度非常高,一般在200MPa以上,故通常人們在混凝土中加入鋼筋等加勁材料與之共同工作,由鋼筋承擔(dān)其中的拉力,混凝土承擔(dān)壓應(yīng)力部分。例如在圖2簡支梁受彎極件中,當(dāng)施加荷載P時(shí),梁截面上部受壓,下部收拉。此時(shí)配置在梁底部的鋼筋承擔(dān)拉力(4),而上部陰影區(qū)所示混凝土(2)承受壓力(3)。在一些小截面極件里,除了承受拉力之外,鋼筋同樣可用于承受壓力,這通常發(fā)生在柱子之中。鋼筋混凝土極件截面可以根據(jù)工程需要制成不同的形狀和大小。
同普通混凝土一樣,鋼筋混凝土在28天后達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
鋼筋混凝土的工作原理
鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質(zhì)決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹系數(shù),不會由環(huán)境不同產(chǎn)生過大的應(yīng)力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)力,有時(shí)鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條(稱為變形鋼筋)來提高混凝土與鋼筋之間的機(jī)械咬合,當(dāng)此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時(shí),通常將鋼筋的端部彎起180 度彎鉤。此外混凝土中的氫氧化鈣提供的堿性環(huán)境,在鋼筋表面形成了一層鈍化保護(hù)膜,使鋼筋相對于中性與酸性環(huán)境下更不易腐蝕。
選用鋼筋的規(guī)格和種類
鋼筋混凝土中的受力筋含量通常很少,從占極件截面面積的1%(多見于梁板)至 6%(多見于柱)不等。鋼筋的截面為圓型。在美國從0.25至1英尺,每級1/8英尺遞增;在歐洲從8至30毫米,每級2毫米遞增;在中國大陸從3至40毫米,共分為19等。在美國,根據(jù)鋼筋中含碳量,分成40鋼與60鋼兩種。后者含碳量更高,且強(qiáng)度和剛度較高,但難于彎曲。在腐蝕環(huán)境中,電鍍、外涂環(huán)氧樹脂、和不銹鋼材質(zhì)的鋼筋亦有使用。
在潮濕與寒冷氣候條件下,鋼筋混凝土路面、橋梁、停車場等可能使用除冰鹽的結(jié)極則應(yīng)使用環(huán)氧樹脂鋼筋或者其他復(fù)合材料混凝土,環(huán)氧樹脂鋼筋可以通過表面的淺綠色涂料輕松識別。
第二篇:鋼筋混凝土認(rèn)識實(shí)習(xí)
認(rèn)識實(shí)習(xí)報(bào)告
實(shí)習(xí)性質(zhì) 認(rèn)識實(shí)習(xí)
實(shí)習(xí)單位 廣西大學(xué)土木建筑工程學(xué)院 專 業(yè) 土木工程 班級 建筑工程2013級3班 姓 名 莫峰 學(xué) 號 1226210129 指導(dǎo)老師 葛若東 楊濤 林啟富 錢凱 實(shí)習(xí)日期 2015.12.27—2015.12.31
2015年1月3日
一、實(shí)習(xí)目的及意義
認(rèn)識實(shí)習(xí)是土木工程專業(yè)建筑工程方向教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié),使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課之前打下一個(gè)對工程的感性認(rèn)識的基礎(chǔ),加強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)課時(shí)理論與實(shí)際聯(lián)系,系統(tǒng)地鞏固所學(xué)理論知識,深化對所學(xué)理論知識的理解。初步體會道建筑工程的設(shè)計(jì)與施工的工作特點(diǎn),熟悉工程設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場的各種技術(shù)和管理工作,為將來走向工作崗位做好思想準(zhǔn)備。此外,通過實(shí)習(xí),開闊視野,增加感性認(rèn)識。
二、實(shí)習(xí)地點(diǎn)及學(xué)習(xí)收獲
第一天實(shí)習(xí)地點(diǎn):廣西大學(xué)文科大樓和大型土木研究基地
第一站是文科大樓,由工地的負(fù)責(zé)人 何工 擔(dān)任講解員,他大概的講解了這棟樓的設(shè)計(jì)理念和目前進(jìn)展所處階段。從中我們得知,工地正處于定點(diǎn)打樁階段。首先要選擇幾個(gè)視野較為開闊,沒有遮擋物的地點(diǎn)用全站儀進(jìn)行放線定點(diǎn),然后打樁。打樁用的打樁機(jī)底端用全金剛石組成的鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn),強(qiáng)度大,耐磨,效率也高。缺點(diǎn)是噪音過大,影響周圍居民和辦公人員的正常工作生活。同時(shí),由于文科大樓屬于高層建筑,因而地基開挖較深,故,為了防止地基四壁發(fā)生傾塌,在其四周填堆大量泥土。
大型土木研究基地屬于多層建筑,故相對于文科大樓,開挖較淺,四周無需堆填泥土。其定點(diǎn)打樁方式同上,但是其打樁機(jī)采用的是螺旋打樁機(jī),底端旋進(jìn),通過螺旋構(gòu)造帶出泥土,同時(shí)灌入水泥,以加強(qiáng)其四周的強(qiáng)度。據(jù)講解人員介紹,從打樁機(jī)旋進(jìn),灌入水泥,旋出,裝配好帶有鋼筋籠一共只需約一小時(shí)。真正的做到了事半功倍。
東校園宿舍在建基地,采用靜荷載的方式來觀測樁的相應(yīng)檢測點(diǎn)隨時(shí)間產(chǎn)生的沉降、上拔位移或水平位移,根據(jù)荷載與位移的關(guān)系判定相應(yīng)的單樁豎向抗壓承載力、單樁豎向抗拔承載力或單樁水平承載力。
下午,目的地是南寧的華潤中心。華潤中心是南寧未來的地標(biāo)性建筑,中國建筑第八工程局按國際標(biāo)準(zhǔn)5A甲級寫字樓建設(shè),建成后總建筑面積約120萬平方米,是一座高達(dá)445米的超高層建筑。工地目前正進(jìn)行地下室一樓建設(shè),從圖中可以
看出,地下室一層的棱條和模板鋪設(shè)已經(jīng)基本完成。鋼筋和重型構(gòu)件在工地的運(yùn)輸都是由塔吊完成。據(jù)老師講解,由于每種塔吊都有自己的局限性,故一般情況下,這種大型工地都是采用動(dòng)臂和平臂塔吊相結(jié)合的方式。例如,動(dòng)臂塔吊吊臂起伏角度大,尾部回轉(zhuǎn)半徑小,相對于水平臂塔機(jī),吊臂的大仰角相當(dāng)于增加了塔身的高度;而平臂式范圍廣,起重平穩(wěn)。
另外,由于該建筑是超高層建筑,地基下挖很深,地基四周的墻壁需要密集配置縱筋,來加強(qiáng)其承載能力。
第二天實(shí)習(xí)地點(diǎn):南寧鋁廠和廣西文化藝術(shù)中心
第一站是南寧鋁廠。南寧鋁廠廠房由于其跨度很大,主要采用的是桁架結(jié)構(gòu)。采用桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是其截面可以作得很高,具備較大的抗彎能力,而撓度小,桁架主要承受的是軸向力,可以很好的發(fā)揮鋼筋抗拉壓能力強(qiáng)的特點(diǎn),而且省料,自重小,不笨重。
該廠房梁與梁之間采用了超靜定結(jié)構(gòu),這種柱間支承使其具有較好的抵抗破壞能力,結(jié)構(gòu)變形小,結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng),多余聯(lián)系被破壞后仍能維持其幾何不變性。其屋頂采用的是水平縱橫向支撐,作用是加固結(jié)構(gòu)。
如上圖所示,由于梁的跨度較大,因而需要通過增加梁的截面高度來提高其抗剪能力,一般單跨簡支梁的截面高度為其跨度的1/10。例如,如果跨度為20米,那么梁的截面高度應(yīng)該設(shè)計(jì)為2米。由于梁內(nèi)部運(yùn)用了大量的混泥土,內(nèi)部會產(chǎn)生大量的熱量,內(nèi)外溫差較大,導(dǎo)致混泥土開裂,徐變加劇,影響混泥土的強(qiáng)度,嚴(yán)重的還可能導(dǎo)致梁報(bào)廢,危機(jī)人的生命財(cái)產(chǎn)安全。一般的解決方式是采用混泥土塊,每塊混泥土內(nèi)部通入兩根細(xì)水管,讓通入的水流帶走內(nèi)部的熱量。
雙梁橋吊,應(yīng)用在跨度大、起重量較重、工作級別高的廠房。較單梁橋吊,性能高、速度快、性能級別高、承重量大、使用壽命長,需要人工操作。底部的兩根支撐柱之間增設(shè)小柱,以增強(qiáng)其穩(wěn)定性。由于廠房跨度大,還需要在廠房上部設(shè)置天窗以供廠房內(nèi)部采光通風(fēng)。
下午的目的地是廣西文化藝術(shù)中心。
廣西文化藝術(shù)中心位于南寧市五象新區(qū)核心區(qū)內(nèi),建筑面積9萬平方米。至2010年底,廣西文化藝術(shù)中心立項(xiàng)、規(guī)劃選址已獲批復(fù)。廣西文化藝術(shù)中心將成為廣西重大文化性公共設(shè)施和最高級別的藝術(shù)表演中心。
(廣西文化藝術(shù)中心成品圖)為了增強(qiáng)地基的防水性能,保護(hù)地基及便于綁扎鋼筋,需要在混泥土基礎(chǔ)和地基之間做以下處理:墊層,防水基層處理,到防水層,防水保護(hù)層。
剪力墻變形為彎曲變形,其受力主要是平面內(nèi)的水平力,考慮抗震設(shè)計(jì)時(shí)豎向壓力對剪力墻受力不起控制作用,主要是水平力,在水平力作用下剪力墻就會順著水平力方向發(fā)生彎曲變形,而抵抗這種變形引起的彎曲主要是豎向鋼筋,水平鋼筋承受水平方向的剪力——與梁箍筋類似,同時(shí)約束豎向鋼筋如果水平鋼筋放在內(nèi)側(cè)其約束作用就會很微弱。
該部分的檁條和模板已經(jīng)安置完畢,只需將鋼筋混泥土鋪設(shè)在模板上,待混泥土凝固,達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,即可拆去模板和棱條。
第三天實(shí)習(xí)地點(diǎn):南寧市報(bào)稅出口加工產(chǎn)業(yè)園和拖來機(jī)廠
上午前往南寧市報(bào)稅出口加工產(chǎn)業(yè)園。該廠房所在地區(qū),由于地基穩(wěn)定,強(qiáng)度大,因此不需要對整體設(shè)地基,只需要對每根受力柱的底部進(jìn)行地基加固即可。另外,仔細(xì)觀察,會發(fā)現(xiàn),受力柱自下而上逐漸變細(xì),這是考慮到柱子受力大小自下而上逐漸變小,這樣設(shè)計(jì)可節(jié)省鋼材,減小可施工難度。
該廠房是用預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)以焊接的方式連接的,每塊鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部都預(yù)先焊接了細(xì)鋼筋,以加強(qiáng)其抗剪強(qiáng)度。而外面的鋼模板同時(shí)起到了檁條和模板的作用,混泥土可以直接澆筑在構(gòu)件的里面,既節(jié)省了拆模時(shí)間,又可以約束混泥土,增大其受壓強(qiáng)度。
樓層之間設(shè)置了一個(gè) 八字形 鋼結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)的作用主要是減輕柱的軸向受力,增強(qiáng)整體的穩(wěn)定性能。樓梯是采用梁式樓梯,原因主要是樓梯跨度較大,且鋼結(jié)構(gòu)的荷載較大。
最后的目的地是一家舊拖來機(jī)廠。該廠的外墻采用的是砌體結(jié)構(gòu),施工方便,造價(jià)低廉。門上用磚塊斜砌成拱梁,以承擔(dān)上部傳來的壓力,且無需配筋。同時(shí),門的左側(cè)設(shè)一抗風(fēng)柱,抗風(fēng)柱的作用主要是傳遞墻的風(fēng)荷載,上通過鉸節(jié)點(diǎn)與鋼梁的連接傳遞給屋蓋系統(tǒng)而至于整個(gè)排架承重結(jié)構(gòu),下通過與基礎(chǔ)的連接傳遞給基礎(chǔ)。
窗口設(shè)置的梁屬于一梁三用,即圈梁,連系梁及過梁。圈梁的作用是增加房屋整體剛度,減少不均勻沉降;連系梁的作用是增大建筑物的橫向或縱向剛度,除承受自身重力荷載及上部的隔墻荷載作用外,不再承受其他荷載;過梁常在門窗洞口上設(shè)置的橫梁,它支撐洞口上部砌體所傳來的各種荷載,并將這些荷載傳給門窗等洞口兩邊的墻。
(過梁,內(nèi)設(shè)細(xì)小鋼筋)
(挑梁,鋼筋混泥土懸臂構(gòu)件,承受固定荷載和活荷載)
由于廠房的跨度較大,為了防止因?yàn)闇囟茸兓a(chǎn)生擠壓或者收縮的現(xiàn)象,因此需要在一定距離內(nèi)設(shè)置伸縮縫,伸縮縫內(nèi)部用瀝青填埋。需要注意的是,房屋橫豎方向發(fā)生改變的地方也需要設(shè)置伸縮縫。
圖下的突出來的部分叫做牛腿,牛腿有的地方又叫“馬腿”,其作用是來支撐上部吊車梁等而設(shè)置。中國古代,一般是用來支撐屋頂出檐部分。
廠房上部右邊設(shè)置平面桁架,左側(cè)設(shè)置空間桁架。空間桁架自重很輕,受力性能好,故可以達(dá)到很大的跨度。
三、實(shí)習(xí)的感想與收獲:
結(jié)束了為期3天的認(rèn)識實(shí)習(xí),感觸頗多。回想這幾日,雖然每天早起晚歸,但是過的卻很充實(shí)。從理論到實(shí)踐,圍繞著這個(gè)轉(zhuǎn)變,我始終保持良好的心態(tài),漸漸的成長,也獲得了許多平時(shí)課本上無法傳授的知識,下面就是本人實(shí)習(xí)的感想: 首先,這次實(shí)習(xí)給了我們一個(gè)很好的機(jī)會去認(rèn)識,了解自己的專業(yè)。從實(shí)際出發(fā),理論結(jié)合實(shí)際,讓我們更加充分的去理解書本上的知識,了解目前本專業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谌瞬诺男枨螅尞厴I(yè)準(zhǔn)備就業(yè)的同學(xué)有目的的去學(xué)習(xí)。同時(shí),這次實(shí)習(xí)讓我們與已經(jīng)就業(yè)的學(xué)長們有所交流,從中我知道了課本理論對于一位工程管理人員的重要性,使我下定決心去認(rèn)真學(xué)習(xí),掌握已學(xué)和將要學(xué)習(xí)的知識。最后,實(shí)習(xí)期間,我一直抱著一個(gè)學(xué)習(xí)的心態(tài),認(rèn)真聽老師講解工地的機(jī)械設(shè)備的使用和作用,房屋構(gòu)造以及其作用。老師細(xì)致的講解了每個(gè)細(xì)節(jié),讓我深刻的體會到本專業(yè)的重要性和掌握好相關(guān)知識的迫切性。
雖然只是短短的幾天認(rèn)識實(shí)習(xí),我深深的感覺到自己所學(xué)的知識的淺薄和在實(shí)踐運(yùn)用中知識的匱乏。剛開始的一段時(shí)間里,對與老師所講解的知識不知所云,幸好老師耐性細(xì)致的答疑解惑,這才讓我從中略有所學(xué)。在學(xué)校總以為自己學(xué)的不錯(cuò),一旦接觸到,才發(fā)現(xiàn)自己所學(xué)的局限性,這才真正領(lǐng)悟到學(xué)無止境的含義。
第三篇:鋼筋混凝土讀書報(bào)告(共)
鋼筋混凝土原理和分析讀書報(bào)告
——鋼筋與混凝土的粘結(jié)
經(jīng)過一個(gè)學(xué)期對《鋼筋混凝土原理與分析》的學(xué)習(xí),再加上平時(shí)閱讀的一些關(guān)于混凝土的書籍和期刊,我對鋼筋混凝土理論有了初步的認(rèn)識。我選取了自己比較感興趣的一個(gè)章節(jié)(鋼筋與混凝土的粘結(jié))細(xì)細(xì)研究了一番,因此我的讀書報(bào)告將主要圍繞這一章進(jìn)行。
一、內(nèi)容摘要及自我理解
混凝土是以水泥為主要膠結(jié)材料,拌合一定比例的砂、石和水,有時(shí)還加入少量的各種添加劑,經(jīng)過攪拌、注模、養(yǎng)護(hù)等工序后,逐漸凝固硬化而成的人工混合材料?;炷恋目箟簭?qiáng)度很高,抗拉強(qiáng)度相對很弱,把鋼材放置在混凝土結(jié)構(gòu)中的主要作用是承受拉力,以彌補(bǔ)混凝土抗拉強(qiáng)度的低下和延性的不足。因此,鋼筋混凝土就是以混凝土為主體,配置不同形式的高抗拉強(qiáng)度的鋼筋所構(gòu)成的組合材料,兩者的性能互補(bǔ),成為迄今結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用最為成功、最廣泛的組合材料。
1.粘結(jié)力的組成
首先,鋼筋和混凝土是兩種不同性質(zhì)的材料,它們?yōu)槭裁茨芄餐ぷ髂兀吭蛴袃牲c(diǎn):其一,混凝土在硬化過程中體積收縮,對鋼筋產(chǎn)生粘結(jié)力(亦叫握裹力);其二,兩者的膨脹系數(shù)基本一致(鋼筋為1.2×10;混凝土為1.0×l0— 1.4×10),受溫度影響時(shí),其變動(dòng)基本相同,不致破壞鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性,而導(dǎo)致兩者脫離。實(shí)踐證明,鋼筋和混凝土之所以能共同使用,主要條件就是鋼筋和混凝土的粘結(jié)作用。
一個(gè)鋼筋混凝土梁只有當(dāng)鋼筋沿全長與混凝土可靠地粘結(jié),在荷載作用下次梁的鋼筋應(yīng)力隨截面彎矩而變化,才符合梁的基本受力特點(diǎn)。根據(jù)混凝土構(gòu)件中鋼筋受力狀態(tài)的不同,粘結(jié)應(yīng)力狀態(tài)可分作兩類問題:(1)鋼筋端部的錨固粘結(jié)。在簡支梁支座處的鋼筋端部、梁跨間的主筋搭接或切斷的外伸段等,鋼筋的端頭應(yīng)力為零,在經(jīng)過錨固后,鋼筋的應(yīng)力應(yīng)能達(dá)到其設(shè)計(jì)強(qiáng)度。(2)裂縫間粘結(jié)。受拉構(gòu)件或梁受拉區(qū)的混凝土開裂后,裂縫截面上混凝土退出工作,使鋼筋拉應(yīng)力增大,但裂縫間截面上混凝土仍承受一定的拉力,鋼筋的應(yīng)力偏小,鋼筋應(yīng)力沿縱向發(fā)生變化,其表面必有相應(yīng)的粘結(jié)應(yīng)力分布,粘結(jié)應(yīng)力的存在,是混凝土能鋼筋的平均應(yīng)變和總變形小于鋼筋單獨(dú)受力是的相應(yīng)變形。
鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力或者抗滑移力由三部分組成:
(1)混凝土中的水泥凝膠體在鋼筋表面產(chǎn)生的化學(xué)粘著力或吸附力,其抗剪極限值取決于水泥的性質(zhì)和鋼筋表面的粗糙程度。
(2)周圍混凝土隨鋼筋的摩阻力,當(dāng)混凝土的粘著力破壞后發(fā)揮作用,它取決于混凝
5-5
-5土發(fā)生收縮或者荷載和反力等對鋼筋的徑向壓應(yīng)力,以及兩者間的摩擦系數(shù)等。
(3)鋼筋表面粗糙不平,或變形鋼筋凸肋和混凝土之間的機(jī)械咬合作用,即混凝土對鋼筋表面斜向壓力的縱向分力。
其實(shí)粘結(jié)力的三部分都與鋼筋表面的粗糙程度和銹蝕程度密切相關(guān),在試驗(yàn)中很難單獨(dú)量測或嚴(yán)格區(qū)分,而且在鋼筋的不同受力階段,隨著鋼筋滑移的發(fā)展,荷載的加卸等各部分的作用也有變化。
2.粘結(jié)應(yīng)力試驗(yàn)方法
結(jié)構(gòu)中鋼筋粘結(jié)部位的受力狀態(tài)復(fù)雜,很難準(zhǔn)確模擬,現(xiàn)有兩類鋼筋拔出試驗(yàn)方法:(1)拉式試驗(yàn)
這是最早的試驗(yàn)方法,試件一般為菱柱形,鋼筋埋設(shè)在其中心,水平方向澆注混凝土。試驗(yàn)時(shí),試件的一端支承在帶孔的墊板上,試驗(yàn)機(jī)夾持外露鋼筋端施加拉力,直至鋼筋屈服。上述試件的加載端混凝土受到局部擠壓,與結(jié)構(gòu)中鋼筋端部的應(yīng)力狀態(tài)差別大,影響試驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性。后來就有人將其改為試件加載端的局部鋼筋與周圍混凝土脫空的試件,這種方法解決了局部擠壓的問題,但是對于配置螺紋鋼筋的試件常會因縱向劈裂破壞。至今各國對這類試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)試件的規(guī)定尚不統(tǒng)一。
(2)梁式試驗(yàn)
梁式試件能更好地模擬鋼筋在兩端的粘結(jié)錨固狀況,它分兩半制作,鋼筋在加載端和支座端各有一段無粘結(jié)區(qū),中間的粘結(jié)長度為10d。梁跨中的拉區(qū)為試驗(yàn)鋼筋,壓區(qū)用鉸相連,力臂明確,以便根據(jù)試驗(yàn)荷載準(zhǔn)確地計(jì)算鋼筋拉力。這種試驗(yàn)方法的思路是很巧妙,但是我感覺因?yàn)槟莻€(gè)鉸的存在,會增大的試驗(yàn)的難度,鋼筋的實(shí)際受力情況可能會很復(fù)雜。
這兩類試件的試驗(yàn)結(jié)果對比表明,材料和粘結(jié)長度相同的試件,拉式試驗(yàn)比梁式試驗(yàn)測得的平均粘結(jié)強(qiáng)度高,主要是由于兩者的鋼筋周圍混凝土應(yīng)力狀態(tài)不同和混凝土保護(hù)層厚度有差別。
試驗(yàn)方法雖多,但是試驗(yàn)測的都是極限拉力,不能直接得到鋼筋拉拔過程中某個(gè)位置處的應(yīng)變值,從而建立鋼筋應(yīng)變(力)沿長度的分布規(guī)律。為了量測粘結(jié)應(yīng)力沿鋼筋埋長的分布,又不破壞其粘結(jié)狀態(tài),必須在鋼筋內(nèi)部布置電阻片。因?yàn)槿绻苯釉阡摻畋砻尜N應(yīng)變片,那么在鋼筋拉拔過程中就會導(dǎo)致應(yīng)變片本身損壞;如果用套管將應(yīng)變片保護(hù)起來,又會造成鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)狀況失真。在鋼筋內(nèi)股粘貼應(yīng)變片這種方法雖然操作麻煩,但是能獲得真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。
3.粘結(jié)機(jī)理研究 光圓鋼筋和變形鋼筋與混凝土的極限粘結(jié)強(qiáng)度相差懸殊,粘結(jié)機(jī)理和破壞形態(tài)多有不同,分述如下:
(1)光圓鋼筋
光圓鋼筋的粘結(jié)強(qiáng)度在鋼筋滑動(dòng)前取決于化學(xué)粘著力,滑動(dòng)后則主要取決于摩阻力。光圓鋼筋從混凝土中拔出的過程:當(dāng)加載初期,鋼筋與混凝土界面上開始受剪時(shí),化學(xué)粘著力起主要作用,此時(shí)截面無滑移。隨著拉力的增大,從加載端的粘著力很快被破壞,此時(shí)鋼筋只有靠近加載端的一部分受力,粘結(jié)應(yīng)力分布也限于這一段。隨著荷載增大,鋼筋的受力段逐漸加長,粘結(jié)應(yīng)力分布的峰點(diǎn)向自由端移動(dòng),加載端滑移加快。當(dāng)滑移段遍及鋼筋全埋長,粘結(jié)應(yīng)力的峰點(diǎn)很靠近自由端,此時(shí)加載端粘結(jié)破壞嚴(yán)重,粘結(jié)應(yīng)力已很小,鋼筋的應(yīng)力接近均勻。當(dāng)自由端達(dá)到鋼筋的極限粘結(jié)強(qiáng)度時(shí),鋼筋的滑移急速增大拉拔力由鋼筋表面的摩阻力和殘存的咬合力承擔(dān),最終,鋼筋從混凝土中被拔出。光圓鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度較低,滑移較大,粘結(jié)性能較差。
(2)變形鋼筋
變形鋼筋和光圓鋼筋的主要區(qū)別是鋼筋表面具有不同形狀的橫肋或斜肋。
一個(gè)不配橫向筋的拔出時(shí)間,開始受力后鋼筋的加載端局部就因?yàn)閼?yīng)力集中而破壞了與混凝土的粘著力,發(fā)生滑移。當(dāng)荷載增大時(shí),鋼筋自由端的粘著力也被破壞,開始出現(xiàn)滑移,加載端的滑移加快增長。
光圓鋼筋拉拔試驗(yàn)的破壞形態(tài)均為鋼筋自混凝土中拔出的剪切破壞,變形鋼筋一般形成劈裂式破壞。從機(jī)理上分析這是因?yàn)樵诶芜^程中,變形鋼筋表面突出的肋就像混凝土的楔子,對混凝土有擠壓和剪切作用,使得肋前混凝土壓碎,并在肋前形成斜面。作用在斜面上的力沿鋼筋軸線方向的分力為粘結(jié)應(yīng)力的主體,垂直鋼筋軸線方向的分力為徑向擴(kuò)張力,它在周圍混凝土中產(chǎn)生環(huán)形拉應(yīng)力,導(dǎo)致出現(xiàn)劈裂裂縫。
圖1 圖2
比較光圓鋼筋和變形鋼筋的粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線不難發(fā)現(xiàn),和光圓鋼筋相比,變形鋼筋自由端滑移是的應(yīng)力值接近,但是應(yīng)力和極限應(yīng)力的比值卻大大減小,鋼筋的受力段和滑移段的長度也較早的遍及鋼筋的全埋長。
在光圓鋼筋的粘結(jié)應(yīng)力-滑移曲線中,我發(fā)現(xiàn)大概在滑移超過0.25mm的時(shí)候加載端的滑動(dòng)值將小于自由端的滑動(dòng)值。變形鋼筋的曲線只畫了一部分,再往后延伸,似乎也有自由端滑動(dòng)值大于加載端滑動(dòng)值的趨勢。為什么加載端的滑動(dòng)值會小于自由端地滑動(dòng)值?其中的鋼筋和混凝土的應(yīng)力狀態(tài)是什么?這個(gè)問題我還沒有想到合理的解釋。
4.粘結(jié)應(yīng)力-滑移本構(gòu)模型
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有些設(shè)計(jì)或分析過程中要求應(yīng)用鋼筋和混凝土間的粘結(jié)應(yīng)力-滑移本構(gòu)關(guān)系,那么首先就要確定其中的兩個(gè)特征值,即劈裂應(yīng)力和極限粘結(jié)強(qiáng)度,然后再通過假設(shè)做出粘結(jié)應(yīng)力-滑移的本構(gòu)模型。
(1)劈裂應(yīng)力
圖3 試件劈裂時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)
圖3(a)是將鋼筋周圍的混凝土簡化為一厚壁管,劈裂面上得拉應(yīng)力均勻分布,這是一種半理論半經(jīng)驗(yàn)的方法。后來就有人對這種方法提出質(zhì)疑,因?yàn)樵趶较蛄芽p處不可能有應(yīng)力存在,并且劈裂面的拉應(yīng)力是非均勻分布,于是就提出了圖3(b)這種應(yīng)力狀態(tài)模型。但是他的這種假設(shè)過于繁瑣,后人就又提出了圖3(c)這種應(yīng)力模型,這種模型既考慮了徑向裂縫處無應(yīng)力的情況,也對劈裂面的拉應(yīng)力做了簡化。這些都是在熊老師的提示下,我才在這貌似簡單的圖里看出前人如何發(fā)現(xiàn)問題解決問題以及再改進(jìn)的一系列探索過程。
(2)極限粘結(jié)強(qiáng)度
鋼筋與混凝土的平均極限粘結(jié)強(qiáng)度,一般用試驗(yàn)數(shù)據(jù)的回歸分析式。粘結(jié)應(yīng)力狀態(tài)過于復(fù)雜,此時(shí)已經(jīng)無法做出粘結(jié)應(yīng)力的模型,只有靠做大量的試驗(yàn)后得到一個(gè)回歸分析式。
5.粘結(jié)應(yīng)力的影響因素
通過大量的試驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)鋼筋和混凝土的粘結(jié)性能及各項(xiàng)特征值,受到許多不同因素的影響而變化。
(1)混凝土的強(qiáng)度。提高混凝土的強(qiáng)度會延遲拔出試件的內(nèi)裂和劈裂應(yīng)力,提高極限粘結(jié)強(qiáng)度和粘結(jié)剛度。(2)保護(hù)層厚度。增大保護(hù)層厚度,加強(qiáng)了外圍混凝土的抗劈裂能力,能提高試件的劈裂應(yīng)力和極限粘結(jié)強(qiáng)度。
(3)鋼筋埋長。試件的粘結(jié)強(qiáng)度隨埋長的增加而降低,埋長很大的試件,鋼筋加載端達(dá)到屈服而不被拔出。
(4)鋼筋的直徑和外形。直徑越大的鋼筋,相對粘結(jié)面積減小,不利于極限粘結(jié)強(qiáng)度;肋的外形變化對鋼筋的極限粘結(jié)強(qiáng)度值差別不大,對滑移值影響稍大。
(5)橫向箍筋。拔出試件內(nèi)配設(shè)橫向箍筋,能延遲和約束徑向-縱向劈裂裂縫的開展,阻止劈裂破壞,提高粘結(jié)強(qiáng)度。
(6)橫向壓應(yīng)力。橫向壓應(yīng)力作用在鋼筋錨固端,增大了鋼筋和混凝土界面的摩阻力,有利于粘結(jié)錨固。
另外,澆注鋼筋混凝土?xí)r鋼筋所處的位置及混凝土的密實(shí)度、骨料的粒徑、數(shù)量和表面形態(tài)等也是影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素。概括的來說,就是所有與鋼筋和混凝土有關(guān)的因素都會影響粘結(jié)強(qiáng)度。
二、心得體會
通過這一個(gè)學(xué)期對鋼筋混凝土原理與分析的學(xué)習(xí),我對這門課以及研究生階段如何學(xué)習(xí)有了初步的認(rèn)識。
1.本科階段我學(xué)習(xí)的是《鋼筋混凝土原理與設(shè)計(jì)》主要是學(xué)習(xí)“是什么”,比較簡單概括的講了一下原理,重點(diǎn)在于如何運(yùn)用某種方法進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。研究生階段我學(xué)習(xí)的是《鋼筋混凝土原理與分析》主要是學(xué)習(xí)“為什么”,比較詳細(xì)的介紹各種原理,以及各種試驗(yàn)中試件的受力機(jī)理分析,重點(diǎn)在于分析前人研究總結(jié)這種原理的過程,即解決問題的思想和方法。
2.混凝土是一種非均質(zhì)、不定向的,且隨時(shí)間和環(huán)境條件而變化的多相混合材料,因此鋼筋混凝土力學(xué)性能復(fù)雜多變。在做試驗(yàn)時(shí),所有與鋼筋和混凝土有關(guān)的因素都有可能會影響試驗(yàn)的結(jié)果,所以在進(jìn)行試驗(yàn)前應(yīng)考慮所有影響試驗(yàn)結(jié)果的因素,設(shè)置多種對比試件,這樣才能排除次要因素的影響,得出科學(xué)真實(shí)的結(jié)論。
3.鋼筋混凝土內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)復(fù)雜,在對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析時(shí),時(shí)常會做各種簡化假設(shè),巧妙并且貼合實(shí)際的假設(shè)能避免很多分析上的困難。因此,“如何簡化假設(shè)以及為什么這樣簡化假設(shè)”將會是我學(xué)習(xí)和實(shí)踐的重要環(huán)節(jié)之一。
三、結(jié)語
所有前人的研究成果,加深了我們對鋼筋混凝土的材料和結(jié)構(gòu)性能的規(guī)律性認(rèn)識,提高了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工的水平,促進(jìn)了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展。今后,隨著建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)必有更廣闊的發(fā)展前景。
四、參考文獻(xiàn)
[1]王藝霖.鋼筋與混凝土粘結(jié)性能的若干問題研究[D].武漢.華中科技大學(xué).2005 [2]張立敏,曹秀麗.淺談鋼筋與混凝土的粘結(jié)力[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息.2004.9 [3]李會杰,謝劍.超低溫環(huán)境下鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能[J].工程力學(xué).2011.S1 [4]楊松榮.銹蝕鋼筋與混凝土的粘結(jié)性能研究[J].建筑科技與管理.2010.2 [5]趙羽習(xí),金偉良.鋼筋與混凝土粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系的試驗(yàn)研究[J].建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào).2002.2 [6]沈蒲生.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社.2005 [7]王錄明.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理[M].鄭州大學(xué)出版社.2008 [8]王鐵成.混凝土結(jié)構(gòu)原理[M].天津大學(xué)出版社.2009
第四篇:鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)
鋼筋混凝土課程設(shè)計(jì)計(jì)算書
遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程學(xué)院
工程力學(xué)09—1 班
第四小組
目錄
一、設(shè)計(jì)資料..............................................................................3
二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型......................................................................4
三、結(jié)構(gòu)計(jì)算..............................................................................4
四、荷載組合與內(nèi)力組合.........................................................17
五、柱、基礎(chǔ)的配筋計(jì)算.........................................................17
六、基礎(chǔ)設(shè)計(jì).............................................................................24
七、參考資料.............................................................................29
混凝土
結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)計(jì)算書
一、設(shè)計(jì)資料
(一)、設(shè)計(jì)題目:金工車間單跨廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
(二)、設(shè)計(jì)條件:
1、工藝要求:本工程為某城市郊區(qū)某鑄造車間,工藝要求為一單跨單層廠房,跨度為27m,長度為102m,柱距6m,車間內(nèi)有15/3t 和30/5t 兩臺A5級工作制吊車,軌頂標(biāo)高10.2m。吊車的有關(guān)參數(shù)見下表 1-1。
2、工程地質(zhì)情況:天然地面下1.2m 處為褐黃色亞粘土老土層,作為基礎(chǔ)持力層,地基承載力設(shè)計(jì)值f=140kPa,初見地下水位在地面以下0.7m,(標(biāo)高-0.85m)。
3、地震設(shè)防烈度:無要求
4、建筑資料和荷載資料:
(1)屋面板采用預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面板,板重(包括灌縫在內(nèi))標(biāo)準(zhǔn)值 為 2kN/m2。
(2)天溝板板重標(biāo)準(zhǔn)值 2kN/m2。
(3)屋架采用預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架,屋架自重標(biāo)準(zhǔn)值 109kN/榀。
(4)吊車梁采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁,吊車梁高 1200mm,自重標(biāo)準(zhǔn)值 50kN/根,軌道及零件重1kN/m,軌道及墊層構(gòu)造高度 200mm。
(5)假設(shè)工業(yè)廠房用期50 年。阜新地區(qū)雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值 0.4 KN/m
2、基本風(fēng)壓0.6 KN/m 2。
(6)設(shè)計(jì)任務(wù)排架柱及基礎(chǔ)材料選用情況
①柱
混凝土:采用C35,鋼筋:縱向受力鋼筋采用 HRB400級鋼筋,箍筋采用
HRB335級鋼筋。②基礎(chǔ)
混凝土:采用C25,鋼筋:采用HRB400級鋼筋。
(三)設(shè)計(jì)內(nèi)容:
1.確定縱橫定位軸線,上柱的高度及截面尺寸;下柱的截面尺寸;布置屋蓋支撐,柱及柱間支撐;
2.排架計(jì)算簡圖及進(jìn)行荷載計(jì)算;
3.排架內(nèi)力計(jì)算與內(nèi)力組合; 4.排架柱牛腿設(shè)計(jì);
5.排架柱截面的配筋計(jì)算; 6.預(yù)制柱下基礎(chǔ)設(shè)計(jì);
7.按照學(xué)校有關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)格式,用 8.繪制施工圖紙(1 #圖 紙一張)
(1)結(jié)構(gòu)布置圖(屋面板、屋蓋支撐布置、吊車梁、柱及柱間支撐、墻體布置)(2)基礎(chǔ)施工圖(基礎(chǔ)平面平面布置圖及基礎(chǔ)配筋圖)(3)柱施工圖
二、結(jié)構(gòu)構(gòu)件選型 :
結(jié)構(gòu)的名稱
屋面板
天溝板 天窗架 屋架
預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋
架 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土吊
車梁 表 1.1 主要構(gòu)件選型
選取材料
預(yù)應(yīng)力混凝土大型屋面
板
重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值 kN/m 2 kN/m 2 57 kN/ 榀 109 kN/ 榀
m 吊車梁高 1200m,自重標(biāo)
準(zhǔn)值 50 kN/ 根,軌道及零
件重 1 kN/m,軌道及墊層
構(gòu)造高度 200 mm。
A4 紙打印計(jì)算書一份。
吊車梁
吊車 噸位 /3t 30 /5t 吊車有關(guān)參數(shù)表 1-
起 重 吊 車 輪 距 最 大 輪 最 小 輪 起 重 機(jī) 小 車 總 車高
量寬 壓 壓 總重 K H
重 Q1
B(mm)
P
Pmin
max
(K(mm)(KN)(KN)(m)
(KN)N)(KN)
/ 5160 4100 148 33 215 66.1 29.4
294 / 6150 4800 290 70 118 107.8 2.734 49
三、結(jié)構(gòu)計(jì)算
(一)結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖(由于 A、B 柱的對稱性,所以以下計(jì)算過程以
1、排架柱的高度
、基礎(chǔ)的埋置深度及基礎(chǔ)高度:(1)
Q A 柱為例)
0.23 = 5.75 KN / m G = 25×根據(jù)柱的高度、吊車起重量及工作級別等條件,確定柱的截面尺寸,經(jīng)計(jì)算得截 面幾何特征,匯總見表。
柱截面尺寸及相應(yīng)的計(jì)算參數(shù)
表 2-
面積
mm 截面尺寸/ 2 慣性矩/ mm
/ mm
500 矩 500 ×
1000 × 150 × 10 I500 ×
0
2.5 × 10 2.3 ×計(jì)算參數(shù) 柱號
上柱
A,B
下柱)
自重/(kN/m
5.21 ×
6.25 5.75
3.141 ×
3、荷載計(jì)算(1)恒 載計(jì)算
a、屋蓋恒載標(biāo)準(zhǔn)值:
預(yù)應(yīng)力大型屋面板 天溝板 天窗架 屋架自重
則作用于橫向平面排架邊柱柱頂屋蓋結(jié)構(gòu)自重為: G1=(4*6*27/2+57+109/2)=435.5KN
uh
1-200 e
=
mm 作用在軸線的右側(cè)。計(jì)算偏心距 = 500/2 - 200=2
1M 1 A = M 1 B = G
1Ae
A =
435.5*0.05=21.775 KN.m KN m KN m 57 kN/ 榀
kN/ 榀
M 2 A = M 2 B = G 2 A e
2A =
435.5*0.25=108.875 KN.m b.柱自重標(biāo)準(zhǔn)值: 上柱 下柱
G2a=6.25*3.25=20.315KN G3a=5.75*7.75=44.563KN
2M 2 A = G 2 Ae
= 5.078 KN.m
、屋面活載(不上人屋面,取 0.70 KN m 大于屋面雪載 0.4 KN m)故(2)
Q
1A = Q1
B = 0.7*6*27/2=56.7 KN
M 1 A = Q e1
A = 2.835 KN.m
= 14.175 KN.m
2M 2 A = Q Ae A
(3)、吊車梁及軌道連接重力荷載 G 4 A = G 4 B(50+0.4*6)=52.4 KN M 4 A = M 4 A = 52.4*0.4=20.96 G 4 AeKN.m 吊車荷載
QA1 1 = B = 吊車的參數(shù): 吊車有關(guān)參數(shù)表 1-吊車 起 重
吊 車 輪 距
K
B
(mm)
最 大 輪 最 小 輪 起 重 機(jī) 小 車 總 車高
壓 P
max(KN)
壓 Pmin
(KN)70
(KN)
總重
重 Q
1(KN)
(m)H
量寬 Q 噸位
(K(mm)N)/5t
294 / 49 /3t
/ 29.4
5160
4100
6150
4800
290 118 107.8 2.734
33 215 66.1
可算出出吊車梁支座反力影響線中個(gè)輪壓對應(yīng)點(diǎn)的豎向坐標(biāo)值,如圖4所示:
圖4 吊車荷載作用下支座反力的影響線
(1)、吊車的豎向荷載
: 情況(a)
=0.9γ
pmax ∑ y i =0.9×(0.738+0.055)] Dmax
QF
1.4×
[290×
(1+0.2)+148 ×
=585.36 KN
i= 0.9 × 1.4×(1+0.2)+33 ×(0.738+0.055)] Dm in =0.9γ
Q F min ∑ y
[70 ×
=110.17 KN
: 情況(b)
pDm ax =0.9γ
QF max ∑ y i =0.9×
1.4×
[290×
(0.738-0.062)+148×
(1+0.317)]
=492.60 KN
1.4×(0.738-0.062)+33 ×(1+0.317)] Dmin
=0.9γ
Q F min ∑ yi=
0.9
×
[70 ×
=114.38 KN
(1)吊車的橫向荷載
水平剎車力: T1=1/4α β(水平剎車力: T2=1/4α β(× 0.12×
0.9×
(150+215)=9.855 KN Q2+g2)
= 4 × 0.12×
0.9×
(300+118)=11.286 KN Q1+g1)
= 4 吊車橫向荷載設(shè)計(jì)值: Tmax= γ
Q
∑ T ∑ yi
=1.4 × [11.286 × +(0.738+0.055)]
(1+0.2)9.855×
=29.83 KN
風(fēng)荷載(6)
6KN
/ m 2,對于城市地區(qū),風(fēng)壓高度變化系數(shù) μ z 阜新地區(qū)的基本風(fēng)壓 ω 0 = 0.按 B 類地區(qū)考慮高度取值。對 q
1,q 2 按柱頂標(biāo)高 10.2 m 考慮查得 μ z = 1。
風(fēng)荷載體型系數(shù)圖
風(fēng)壓高度變化系數(shù)參照荷載規(guī)范,并用插值法求出不同標(biāo)高時(shí)的系數(shù)。則風(fēng)壓高度變化系數(shù)如表
標(biāo)高(m)
∝ z
10.0 11.834 1.00
1.074 所示。
15.0 1.14
表 2 15.384 1.148
15.99 1.162
17.65 1.198
18.92 1.226 1.25
均布風(fēng)荷載如下表:(序號
z ω 0 l qi
= β z μ sμ)
β
Z
μZ
μs
ω0
q(KN/m)
方向 2 3 1 1
1.074 1.148 1.162
0.8 0.8 — 0.2
0.6 0.6 0.6
3.093 3.307 0.836
→
→
← 1 1.198 0.6 0.6 2.588
→ 1 1.226 — 0.7 — 0.7 — 0.6 — 0.6 — 0.5 — 0.5
0.6 3.090
← 7 8 1 1
1.226 1.198 1.162
0.6 0.6 0.6
3.090 2.588 2.509
←
→
→ 10 1
1.148 1.074
0.6 0.6
2.067 1.933
→
→
排架荷載總圖如圖
3.內(nèi) 力計(jì)算
恒載作用下的內(nèi)力(1)由于單層廠房多屬于裝配式結(jié)構(gòu),柱,吊車,梁及軌道的自重,是在預(yù)制柱吊裝 就位完畢而屋架尚未安裝時(shí)施加在柱子上的,此時(shí)尚未構(gòu)成排架結(jié)構(gòu)。但在設(shè)計(jì)
中,為了與其他荷載項(xiàng)計(jì)算方法一致,并考慮到使用過程的實(shí)際受力情況,在柱,吊車梁及軌道的自重作用下,仍按排架結(jié)構(gòu)進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。1)在 G1(屋架)作用下
A M 1 A = M 1 B = G1
Ae435.5*0.05=21.775 KN.m
= A M 2 A = M 2 B = G 2 A
0.244;
0.166
λ=
已知 n=,e 2
= 435.5*0.25=108.875 KN.m
則有:
λ 1 1? ? ? λ ? ? ? ? ? ? 1
=1.8164)2)活載作用下 1)屋面活荷載作用下的內(nèi)力
Q1 與 G1 作用位置相同,即成比例。則有: Q1 =56.7KN
R = R1
× Q1
G1= 2.678 KN
(→)M 1 = M 11 × Q1
G= 3.969 KN.m 1
M=Q1
2M 12 × G= 119.845K N.m
N1 =
Q1
= 56.7k N
屋面活載作用下的計(jì)算簡圖和內(nèi)力圖分別示于圖 9 和圖13
(10)吊車豎向活載作用下的內(nèi)力 ①最大輪壓作用于 A 柱時(shí) A 柱 B柱
M A
= D maxe
/ m= 585.36×
0.4= 234.144kN
0.4 = 44.068M B
= D min e= 110.17 ×kN
/ m
計(jì)算簡圖如圖 11 所示:
圖 11 吊車豎向荷載作用下的計(jì)算簡圖
與恒載計(jì)算方法相同,可得 A 柱 B柱
C3=
C2=
1.31467
M 4 A
RA
= C 3 = — 24.756(←)
H M 4 B
RB
= C 3 = 4.659(→)
H
A 柱與 B 柱相同,剪力分配系數(shù) ?A = ?B = 0.5,則 A 柱與 B 柱柱頂?shù)募袅Ψ謩e為
A 柱 VA = RA14.708kN
(←)B 柱 VB = RB2.1
+ λ 3 0.n C = =0.703 + λ.? ? ? 0? ? ? 1 1 + λ 3μ Am(RA + RB)
= 3.087k N(←)VB = RB1)n C = = 0.3557 8
λ 1 + 3C11q1H = 0.3557*3.09*12.434 =C11q2 H =0.3557?1.93?12.434=-2 7.361(←)
圖 14
排架單元結(jié)構(gòu)對稱,柱中的軸力為零,計(jì)算簡圖如圖 15 所示
μ = 0.5,則有: VA = R1 + ?(-R1R2 + W)= 10.839 ΚΝ
根據(jù)計(jì)算左來風(fēng)情況下的 M 圖如圖 16 的實(shí)線所示
四、荷載組合與內(nèi)力組合
排架單元結(jié)構(gòu)對稱,可僅考慮 組合。
A 柱的截面。具體情況見表 的匯總和表 4 的
表 3 —荷載匯總表
荷載匯總表
豎向吊車荷載 水平吊車荷載 最大輪壓作用于 水平力作用方向
A B 向左 向右 3 4 5 6
-44.62
-44.64
± 6.90
± 6.90
風(fēng)
左來風(fēng)
64.36 截面 內(nèi)力
恒載 1
活載 2
2.965
右來風(fēng)
-41.78
M
ⅠⅡ
N
-75.28-11.2 189.52 0.56 ± 14.50 ± 14.50 64.36-41.78
508.21 56.7 585.36 110.17 0 0 0 0
M 47.05 6.78 5.26-138.8-265.9 265.88 320.679-284.2
Ⅲ0.5h
+ aˊ
s =(mm)As
= A
ˊ)fˊ
y(h0
-aˊ、x < hˊ
f 時(shí),當(dāng) x > 2 aˊ
s = As
= A
εe
N(-0.5h
+ 0.5 x)2
(mm)
ˊ
y(h0ˊ)f
-a
i
1920.4
842.4
ρ min Ac
(mm)(一側(cè)縱向鋼筋)
500
3Φ
3Φ
2(2081)
460 Φ 16 2 Φ 18(911)一側(cè)被選受拉鋼筋及其面積(mm)
A 柱的上柱和下柱截面的配筋圖見下圖 4-
具體鋼筋的型號見施工圖 23
a / h0
< 0.3,可以不設(shè)彎起筋
@
按構(gòu)造要求布置水平箍 筋,取 φ12,上部 2 / 3h 100
03
? ? ? × 585 = 390mm 范圍內(nèi)水平箍筋
? ? ? 總面積為:
2 a / h0
= 160 / 575 = 0.278
< 0.3,可不設(shè)彎筋 滿足要求。A = 113.1×
390
> = 441.1 mm
As
763 = 381., 滿足要求 = 0.5× 5 mm
牛腿配筋圖見下圖。
4、柱的吊裝驗(yàn)算
柱子吊裝階段驗(yàn)算
荷載:包括上柱,牛腿和下柱的載荷。(1)上柱: 牛腿: 5×÷ 10 × 25 = 6.25(KN / m)
(22)×062 + 0.22)-(1
.0 + 0..0.0.22 ×
? ?? ? ??×
= 20.17
KN / m × 0.25 ÷ 0.6
..2
下柱: 3 × 10 ÷ 10 × 25 = 5.75 KN / m 6
自重:包括上柱,牛腿和下柱的自重。(2)
1.5 6.× 25
= 11.25 KN ? m 上柱自重: g 1 = 1.2 ×
1.20.17 = 36
×.30 KN ? m 牛腿自重: g 2 = 1.2 ×
KN ? m
1.× 5
×.75
= 10.35
下柱自重: g 3 = 1.2 彎矩:(3)M 1 = q1
×
Hu 2
= 11.25
×.034
= 51.78 KN / m
= [(5.5/ 2)-(1/ 2)-1.205]×4-[(4/ 2)-(0.5/ 2)-1.205]2 = 3.88m2
A2 =(bc + h0)h0 =(0.5+1.205)×1.205 = 2.05m2 Fl = pn,max A1 =105.34×3.88 = 408.12KN
0.6 f1 A2 = 0.6×1.27 ×2.05×103 =1562.1 >Fl(滿足要求)
(2)驗(yàn)算變階處沖切
bc =1.25m,ac =1.75m,h0 =0.905m
A1 = [(5.5/ 2)-(1.75/ 2)-0.905]×4ac)2(2b+ bc)=1/ 48×(105.34 +84.32)(5.5-1)2(2×4 +0.5)= 680.11KN / m ASΙ =(MΙ / 0.9h0 f y)=(680.11×10)/(0.9×1205×360)=1741.99
[]
mm2
(2)截面Ι′— Ι′ p′nΙ =88.21KN
MΙ′=1/ 48×(105.34 +88.21)(5.50.5)(2×5.5 +1)= 491.29
mm2
/((0
(h
×0
×120512
< AS ΙΙS
= M ΙΙ / [.= 1271.02 mm
0)×
360 ] = 1113.77.故配置 φ12@160
(mm)A
= 1357.2 S
參考文獻(xiàn)
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.北京 : 中國建筑工業(yè)出版社 ,2002)⑶ 建筑荷載設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50009-2001
.北京 : 中國建筑工業(yè)出版社 ,2002)⑷ 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007-2002
.北京 : 中國建筑工業(yè)出版社 ,2002)⑸ 徐占發(fā)主編.建筑結(jié)構(gòu)與構(gòu)件設(shè)計(jì).北京 : 中國建材工業(yè)出版社 ,1996 ⑹ 蘇小卒主編.砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).上海同濟(jì)大學(xué)出版社 ,2002
⑺ 沈蒲生主編.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理.北京 : 高等教育出版社 ,2002
第五篇:鋼筋混凝土底板(本站推薦)
鋼筋混凝土底板、墻的鋼筋施工工藝標(biāo)準(zhǔn) 材料及主要機(jī)具:
1.1 鋼筋:應(yīng)有出廠合格證,按規(guī)定作力學(xué)性能復(fù)試。當(dāng)加工過程中發(fā)生脆斷等特殊情況,還需作化學(xué)成分檢驗(yàn)。鋼筋應(yīng)無老銹及油污。
1.2 鐵絲:可采用20~22號鐵絲(火燒絲)或鍍鋅鐵絲(鉛絲)。鐵絲的切斷長度要滿足使用要求。
1.3 控制混凝土保護(hù)層用的砂漿墊塊、塑料卡、各種掛鉤或撐桿等。1.4 工具:鋼筋鉤子、撬棍、扳子、綁扎架、鋼絲刷子、手推車、粉筆、尺子等。
作業(yè)條件:
2.1 按施工現(xiàn)場平面圖規(guī)定的位置,將鋼筋堆放場地進(jìn)行清理、平整。準(zhǔn)備好墊木,按鋼筋綁扎順序分類堆放,并將銹蝕進(jìn)行清理。
2.2 核對鋼筋的級別,型號、形狀、尺寸及數(shù)量是否與設(shè)計(jì)圖紙及加工配料單相同。
2.3 當(dāng)施工現(xiàn)場地下水位較高時(shí),必須有排水及降水措施。
2.4 熟悉圖紙,確定鋼筋穿插就位順序,并與有關(guān)工種作好配合工作,如支模、管線、防水施工與綁扎鋼筋的關(guān)系,確定施工方法,作好技術(shù)交底工作。3 工藝流程: 劃鋼筋位置線→運(yùn)鋼筋到使用部位→綁底板鋼筋→綁墻鋼筋
3.1 劃鋼筋位置線:按圖紙標(biāo)明的鋼筋間距,算出底板實(shí)際需用的鋼筋根數(shù),一般讓靠近底板模板邊的那根鋼筋離模板邊為5cm,在底板上彈出鋼筋位置線(包括基礎(chǔ)梁鋼筋位置線)。
3.2 綁基礎(chǔ)底板及基礎(chǔ)梁鋼筋
3.2.l 按彈出的鋼筋位置線,先鋪底板下層鋼筋。根據(jù)底板受力情況,決定下層鋼筋哪個(gè)方向鋼筋在下面,一般情況下先鋪短向鋼筋,再鋪長向鋼筋。3.2.2 鋼筋綁扎時(shí),靠近外圍兩行的相交點(diǎn)每點(diǎn)都綁扎,中間部分的相交點(diǎn)可相隔交錯(cuò)綁扎,雙向受力的鋼筋必須將鋼筋交叉點(diǎn)全部綁扎。如采用一面順扣應(yīng)交錯(cuò)變換方向,也可采用八字扣,但必須保證鋼筋不位移。
3.2.3 擺放底板混凝土保護(hù)層用砂漿墊塊,墊塊厚度等于保護(hù)層厚度,按每1m左右距離梅花型擺放。如基礎(chǔ)底板較厚或基礎(chǔ)梁及底板用鋼量較大,擺放距離可縮小,甚至砂漿墊塊可改用鐵塊代替。
3.2.4 底板如有基礎(chǔ)梁,可分段綁扎成型,然后安裝就位,或根據(jù)梁位置線就地綁扎成型。3.2.5 基礎(chǔ)底板采用雙層鋼筋時(shí),綁完下層鋼筋后,擺放鋼筋馬凳或鋼筋支架(間距以1m左右一個(gè)為宜),在馬凳上擺放縱橫兩個(gè)方向定位鋼筋,鋼筋上下次序及綁扣方法同底板下層鋼筋。
3.2.6 底板鋼筋如有綁扎接頭時(shí),鋼筋搭接長度及搭接位置應(yīng)符合施工規(guī)范要求,鋼筋搭接處應(yīng)用鐵絲在中心及兩端扎牢。如采用焊接接頭,除應(yīng)按焊接規(guī)程規(guī)定抽取試樣外,接頭位置也應(yīng)符合施工規(guī)范的規(guī)定。
3.2.7 由于基礎(chǔ)底板及基礎(chǔ)梁受力的特殊性,上下層鋼筋斷筋位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
3.2.8 根據(jù)彈好的墻、柱位置線,將墻、柱伸入基礎(chǔ)的插筋綁扎牢固,插入基礎(chǔ)深度要符合設(shè)計(jì)要求,甩出長度不宜過長,其上端應(yīng)采取措施保證甩筋垂直,不歪斜、傾倒、變位。3.3 墻筋綁扎:
3.3.1 在底板混凝土上彈出墻身及洞口位置線,再次校正預(yù)埋插筋,如有位移時(shí),按洽商規(guī)定認(rèn)真處理。墻模板宜采用“跳間支模”,以利于鋼筋施工。3.3.2 先綁2~4根豎筋,并畫好橫筋分檔標(biāo)志,然后在下部及齊胸處綁兩根橫筋定位,并畫好豎筋分檔標(biāo)志。一般情況橫筋在外,豎筋在里,所以先綁豎筋后綁橫筋。橫豎筋的間距及位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
3.3.3 墻筋為雙向受力鋼筋,所有鋼筋交叉點(diǎn)應(yīng)逐點(diǎn)綁扎,其塔接長度及位置要符合設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范的要求。
3.3.4 雙排鋼筋之間應(yīng)綁間距支撐或拉筋,以固定鋼筋間距。支撐或拉筋可用φ6或φ8鋼筋制作,間距1m左右,以保證雙排鋼筋之間的距離。
3.3.5 在墻筋外側(cè)應(yīng)綁上帶有鐵絲的砂漿墊塊,以保證保護(hù)層的厚度。3.3.6 為保證門窗洞口標(biāo)高位置正確,在洞口豎筋上劃出標(biāo)高線。門窗洞口要按設(shè)計(jì)要求綁扎過梁鋼筋,錨入墻內(nèi)長度要符合設(shè)計(jì)要求。
3.3.7 各連接點(diǎn)的抗震構(gòu)造鋼筋及錨固長度,均應(yīng)按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行綁扎。如首層柱的縱向受力鋼筋伸入地下室墻體深度;墻端部、內(nèi)外墻交接處受力鋼筋錨固長度等,綁扎時(shí)應(yīng)注意。
3.3.8 配合其他工種安裝預(yù)埋管件、預(yù)留洞口等,其位置,標(biāo)高均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。4 保證項(xiàng)目:
4.1 鋼筋的品種和質(zhì)量、焊條、焊劑的牌號、性能及使用的鋼板,必須符合設(shè)計(jì)要求和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。進(jìn)口鋼筋焊接前,必須進(jìn)行化學(xué)成分檢驗(yàn)和焊接試驗(yàn),符合有關(guān)規(guī)定后方可焊接。
4.2 鋼筋表面必須清潔,帶有顆粒狀或片狀老銹,經(jīng)除銹后仍有麻點(diǎn)的鋼筋,嚴(yán)禁按原規(guī)格使用。
4.3 鋼筋的規(guī)格、形狀、尺寸、數(shù)量、間距、錨固長度、接頭設(shè)置,必須符合設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范的規(guī)定。
4.4 焊接接頭機(jī)械性能,必須符合鋼筋焊接規(guī)范的專門規(guī)定。5 基本項(xiàng)目:
5.1 綁扎鋼筋的缺扣、松扣數(shù)量不得超過綁扣數(shù)的10%,且不應(yīng)集中。5.2 彎鉤的朝向應(yīng)正確,綁扎接頭應(yīng)符合施工規(guī)范的規(guī)定,搭接長度不小于規(guī)定值。
5.3 用Ⅰ級鋼筋制作的箍筋,其數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,彎鉤角度和平直長度應(yīng)符合施工規(guī)范的規(guī)定。
5.4 對焊接頭無橫向裂紋和燒傷,焊包均勻。接頭處彎折不得大于4°,接頭處鋼筋軸線的偏移不得大于0.1d,且不大于2mm。
5.5 電弧焊接頭焊縫表面平整,無凹陷、焊瘤,接頭處無裂紋、氣孔、灰渣及咬邊。接頭尺寸允許偏差不得超過以下規(guī)定:
5.5.1 綁條沿接頭中心的縱向位移不大于0.5d,接頭處彎折不大于4°。5.5.2 接頭處鋼筋軸線的偏移不大于0.1d,且不大于3mm。5.5.3 焊縫厚度不小于0.05d。5.5.4 焊縫寬度不小于0.1d。5.5.5 焊縫長度不小于0.5d。5.5.6 接頭處彎折不大于4°。
5.6 成型鋼筋應(yīng)按指定地點(diǎn)堆放,用墊木墊放整齊,防止鋼筋變形、銹蝕、油污。
5.7 綁扎墻筋時(shí)應(yīng)搭臨時(shí)架子,不準(zhǔn)蹬踩鋼筋。
5.8 底板上、下層鋼筋綁扎時(shí),支撐馬凳要綁牢固,防止操作時(shí)踩變形。5.9 嚴(yán)禁隨意割斷鋼筋。5.10 墻、柱預(yù)埋鋼筋位移:墻、柱主筋的插筋與底板上、下筋要固定綁扎牢固,確保位置準(zhǔn)確。必要時(shí)可附加鋼筋電焊焊牢?;炷翝仓皯?yīng)有專人檢查修整。5.11 露筋:墻、柱鋼筋每隔1m左右加綁帶鐵絲的水泥砂漿墊塊(或塑料卡)。5.12 搭接長度不夠:綁扎時(shí)應(yīng)對每個(gè)接頭進(jìn)行尺量,檢查搭接長度是否符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。
5.13 鋼筋接頭位置錯(cuò)誤:梁、柱、墻鋼筋接頭較多時(shí),翻樣配料加工時(shí),應(yīng)根據(jù)圖紙預(yù)先畫出施工翻樣圖,注明各號鋼筋搭配順序,并避開受力鋼筋的最大彎矩處。
5.14綁扎接頭與對焊接頭未錯(cuò)開:經(jīng)對焊加工的鋼筋,在現(xiàn)場進(jìn)行綁扎時(shí),對焊接頭要錯(cuò)開搭接位置。因此加工下料時(shí),凡距鋼筋端頭搭接長度范圍以內(nèi)不得有對焊接頭。
本工藝標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)具備以下質(zhì)量記錄:
鋼筋出廠質(zhì)量證明書或檢驗(yàn)報(bào)告單。2 鋼筋力學(xué)性能復(fù)試報(bào)告。
進(jìn)口鋼筋應(yīng)有化學(xué)成分檢驗(yàn)報(bào)告和可焊性試驗(yàn)報(bào)告。國產(chǎn)鋼筋在加工過程中發(fā)生脆斷、焊接性能不良和力學(xué)性能顯著不正常時(shí),應(yīng)有化學(xué)成分檢驗(yàn)報(bào)告。4 鋼筋焊接接頭試驗(yàn)報(bào)告。5 焊條、焊劑出廠合格證。
鋼筋分項(xiàng)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定資料。7 鋼筋分項(xiàng)隱蔽工程驗(yàn)收記錄