第一篇:混凝土結構實驗報告
黑龍江科技大學建筑工程二學歷實踐報告
混凝土結構試驗實踐報告
一、實習目的和任務
1、理論聯系實際,驗證,鞏固,深化所學的理論知識。深化與加強對混凝土結構基本理論,基本概念和基本工作方法的了解和掌握,通過工地實地考察,進一步掌握混凝土結構設計的知識。從理論高度上升到實踐高度。
2、積累感性認識,增強實踐知識,收集有關的資料,為學好后續課程做好準備,創造條件。
3、培養獨立提出問題,分析問題,解決問題的能力,加強解決工程實際問題的信心勇氣和興趣。通過在實踐中的鍛煉,增強專業素質。
二、實習的主要內容
我們這次的實習主要內容就是在老師的帶領下,參觀參觀我們學校的建筑。經過參觀后沒我們了解到,我們學校的大多數建筑都是剪力墻結構和框架結構。下面我簡單介紹一下這兩種結構。
剪力墻結構就是用鋼筋混凝土墻板來代替框架結構中的梁柱承擔各類荷載引起的內力,并能有效控制結構的水平力的結構。這是一種在高層建筑中大量采用的結構。
框架結構是指由梁、柱以剛接或者鉸接相連接而成構成承重體系的結構,即由梁和柱組成框架共同抵抗適用過程中出現的水平荷載和豎向荷載。采用該結構的房屋墻體不承重,僅起到圍護和分隔作用,一般用預制的加氣混凝土、膨脹珍珠巖、空心磚或多孔磚、浮石、蛭石、陶粒等輕質板材等材料砌筑或裝配而成。
框架建筑的主要優點在于空間分隔靈活,自重輕,節省材料、可以較靈活地配合建筑平面布置,利于安排需要較大空間的建筑結構;框架結構的梁、柱構件易于標準化、定型化,便于采用裝配整體式結構,以縮短施工工期;采用現澆混凝土框架時,結構的整體性、剛度較好,設計處理好也能達到較好的抗震效果,而且可以把梁、柱澆注成各種需要的截面形狀。
框架結構體系的缺點在于框架節點應力集中顯著,框架結構的側向剛度小,在強烈地震作用下,結構所產生的水平位移較大,易造成嚴重的非結構性破壞,抗震性較差,因此項目中只有小高層建筑采用框架結構。
我們學校的有些建筑物還有地下室。地下室是建筑物中處于室外地面以下的房間。在房屋底層以下建造地下室,可以提高建筑用地效率。一些高層建筑基礎埋深很大,充分利用這一深度來建造地下室,其經濟效果和使用效果俱佳。
地下室的類型按功能分,有普通地下室和防空地下室。按結構材料分,有磚墻結構和混凝土結構地下室。按構造形式分,有全地下室和半地下室,地下室頂板的底面標高高于室外地面標高的稱半地下室,即房間地面低于室外設計地面的平均高度大于該房間平均凈高1/3,且小于等于1/2 者。這類地下室一部分在地面以上,可利用側墻外的采光井解決采光和通風問題。地下室頂板的底面標高低于室外地面標高的,稱為全地下室。
三、實習心得
在實習的過程中,我們親身的感受到了很多超出理論的東西,這些是在工程中實際需要用到的,是我們今后的學習和走向技術崗位的一次歷練。平時只是坐在課堂中聽老師的講解,看書本上的知識,有時讓我們充分地為了地了解知識,書本上會列出某種施工工藝的方法是工程中最常使用的,哪種施工工藝是最便于工程中運用的,很有很多課本上沒有的知識,只有到現場問過技術人員才會了解。非常感謝老師為我們安排了這樣一次實習的機會,內容很充實,全程都有老師和現場技術人員的講解,遇到我們略顯幼稚的問題,也會虛心解答,讓我們在整個過程中收獲到很多。
最后,我想說這種實習機會是很難得的,只有這樣不斷地將課本
第二篇:混凝土實驗報告
篇一:混凝土實驗報告 l engineering 混凝土試驗報告
試驗名稱 試驗課教師 姓學 名 號
混凝土試驗 黃慶華 杜正磊 1150987 熊學玉 2013年12月25日
理論課教師 日
期一.實驗目的和內容 1.1 實驗目的
本實驗課程是筆者學習專業基礎課《混凝土結構基本原理》,必須同時學習的必修課。本課程教學目的是使學生通過實驗,認識混凝土結構構件的受力全過程、加深對混凝土結構基本構件受力性能的理解和掌握,了解、掌握混凝土受彎和受壓構件基本性能的試驗方法。
實驗課程要求參加并完成規定的實驗項目內容,理解和掌握鋼筋混凝土構件的實驗方法,能對實驗結果進行分析和判斷,通過實踐掌握試件設計、實驗實施、實驗結果整理和實驗報告撰寫。
1.2 實驗內容
本次實驗課程有10 個不同的實驗項目:適筋梁受彎破壞,少筋梁受彎破壞,超筋梁受彎破壞,梁受剪斜壓破壞,梁受剪剪壓破壞,梁受剪斜拉破壞,梁受扭超筋破壞,梁受扭適筋破壞,柱小偏心受壓破壞,柱大偏心受壓破壞。要求每一個學生完成上述項目中兩個實驗項目,筆者完成了梁受剪剪壓破壞和超筋梁受扭破壞實驗。二.試驗方法
2.1 梁受剪剪壓破壞 2.1.1 試件設計 受剪剪壓梁qc 設計圖紙及說明見圖1。
圖1 受剪剪壓梁qc 設計
抗剪承載力驗算:
混凝土軸心抗壓強度=11.9??,軸心抗拉強度=1.27??,箍筋抗拉強度??=456??,縱筋抗拉強度=473.24??。剪跨比:λ= 最小配箍率 a h0 ρsv,min=0.24 試件配箍率 ρsv= 由hb0=1.15<4得 ft =6.68×10?4 yv nasv1 =4.15×10?3>??sv,min ,=0.25???0=34.21 抗剪承載力 1.75asv ftbh0+1.25fyvh0=34.84kn>??u,max? vu=34.21kn 對應于抗剪承載力的荷載為 =2=68.42 跨中正截面抗彎承載力:
試件?? ??=307.92,′=100.52,則 fy′
as2=as′=91.02mm2,as1=as?as2=216.9mm2 y ′=′′(?0?′)=3.8??? 2′=58,取=0.55得 ?0=48.95 試件為超筋梁,則 vu= ξ= 0.8 1+ 1c0fyas1(0.8?ξb)=0.596 ??=???0=70.34 ξ?0.8 σs1=fy=437.27mpa bx mu1=σs1as1(h0?=7.86kn?m =1+′=11.69??? 對應于抗彎承載力的荷載為 =73.06 對應于抗彎承載力的荷載應大于對應于抗剪承載力的荷載。2.1.2 加載方法
受剪剪壓破壞加載方式見圖2。加載所用的設備包括,加載千斤頂、分配梁、鉸支座和反力架、臺座等。用荷載傳感器測量所作用在試件(分配梁)上荷載p的大小。圖2 受剪剪壓破壞加載圖示 2.1.3 測試內容和方法
受剪剪壓破壞的測量內容為,跨中撓度,縱向受拉鋼筋應變,受剪箍筋應變,裂縫。應變片布置見下圖:1)跨中撓度
梁的跨中撓度是試件的整體反應。荷載與撓度的關系(曲線)可以反應試件的受力狀態和特點,撓度值的大小可以代表某個狀態的指標,如屈服、破壞等。本次實驗,用三個位移計測量一個跨中和兩個支座的位移,由這些位移測量結果計算撓度,計算方法見圖3。
圖3 梁跨中撓度計算
2)縱向受拉鋼筋應變篇二:混凝土試驗報告 《混凝土結構設計原理》實驗報告
實驗一 鋼筋混凝土受彎構件正截面試驗
土木工程 專業 10 級 1 班
姓名 林芝豪 學號 201010534101 二零一零年十二月
仲愷農業工程學院城市建設學院
目 錄 一實驗目的:..................................................................................................................................2 a實驗室模擬試驗目的..................................................................................................................2 b電腦模擬試驗目的......................................................................................................................2 二.實驗設備:.................................................................................................................................2 a試件特征....................................................................................................................................2 b實驗設備....................................................................................................................................3 三.實驗成果與分析,包括原始數據、實驗結果數據與曲線、根據實驗數據繪制曲線等。................4 3.1 少筋破壞:.............................................................................................................................6(1)計算的開裂彎矩、極限彎矩與模擬實驗的數值對比,分析原因.............................................6(2)繪出試驗梁p-f變形曲線(計算撓度)..................................................................................7 3.2 適筋破壞:.............................................................................................................................8(1)計算的開裂彎矩、極限彎矩與模擬實驗的數值對比,分析原因.............................................8(2)繪出試驗梁p-f變形曲線(計算撓度)..................................................................................9 3.3 超筋破壞:...........................................................................................................................12(1)計算的開裂彎矩、極限彎矩與模擬實驗的數值對比,分析原因...........................................12(2)繪出試驗梁p-f變形曲線(計算撓度)................................................................................13 四.實驗結果討論與實驗小結.......................................................................................................14 仲愷農業工程學院實驗報告紙
城市建設學院(院、系)土木工程 專業 101 班1 組 混凝土結構設計原理實驗課 學號201010534101姓名 林芝豪 實驗日期 2012/11/ 教師評定
實驗一 鋼筋混凝土受彎構件正截面試驗 一實驗目的:
a實驗室模擬試驗目的
1了解受彎構件正截面的承載力大小、撓度變化及裂縫出現和發展過程; 2觀察了解受彎構件受力和變形過程的三個工作階段及適筋梁的破壞特征;
3測定或計算受彎構件正截面的開裂荷載和極限承載力,驗證正截面承載力計算方法。b電腦模擬試驗目的
1通過用動畫演示鋼筋混凝土簡支梁兩點對稱加載試驗的全過程,形象生動地向學生展示了鋼筋混凝土簡支受彎構件在荷載作用下的工作性能。同時,軟件實時地繪制撓度-荷載曲線、受壓區高度-荷載曲線及最大裂縫寬度-荷載曲線以及反映簡支梁工作性能的變化規律,力圖讓學生清楚受彎構件的變形,受壓區高度在荷載作用的不同階段的發展情況。2分別進行少筋梁、適筋梁、超筋梁的實驗、實驗錄像與模擬實驗(使用ssbcai《鋼筋混凝土簡支梁加載試驗模擬輔助教學軟件》)相結合,變化相同截面、相同實驗條件,不同配筋的梁構件在荷載作用下的工作性能、變化規律、破壞性能等。
3學生還可以使用軟件對即將進行的試驗進行預測,認識軟件在荷載作用下不同間斷的反映,從而是基礎良好的實驗方案。
4實驗結果由學生計算與模擬實驗相結合進行,實現參與實驗教學的效果。二.實驗設備: a試件特征(1)根據實驗要求,試驗梁的混凝土等級為c20,截面尺寸為150mm?450mm,(fc=9.6n/mm2,ftk?1.54n/mm2,fck?13.4n/mm2,ec =2.55×104n/mm2,ft=1.10n/mm2,ftk=1.54 n/mm2)縱向向受力鋼筋等級為hrb335級(fy?300n/mm2,ft?300n/mm2,ec?2.0?105,fstk?455n/mm,fyk?335n/mm)22 箍筋與架立鋼筋強度等級為hpb300級(fy?270n/mm2,ft?270n/mm2,ec?2.1?105)(2)試件尺寸及配筋圖如圖所示,縱向受力鋼筋的混凝土凈保護層厚度為20mm(計算按規定取20+5=25mm)。
(3)梁的中間配置直徑為6mm,間距為50的箍筋,保證不發生斜截面破壞。
(4)梁的受壓區配有兩根架立鋼筋,直徑為10mm,通過箍筋和受力鋼筋綁扎在一起,形成骨架,保證受力鋼筋處在正確的位置。b實驗設備
a實物模擬實驗儀器: 靜力試驗臺座、反力架、支座及支墩 2 20t手動式液壓千斤頂 3 20t荷重傳感器
4yd-21型動態電阻應變儀 5 x-y函數記錄儀 yj-26型靜態電阻應變儀及平衡箱 7讀書顯微鏡及放大鏡
8位移計(百分表)及磁性表座 9電阻應變片、導線等 b電腦模擬試驗儀器: 1紙筆
2ssbcai軟件 3電腦
三.實驗成果與分析,包括原始數據、實驗結果數據與曲線、根據實驗數據繪制曲線等。a原始數據:
箍筋為直徑為6mm的一級鋼,間距為50mm,,剪跨值為1000mm,剪跨比為1/3 a少筋破壞:縱向鋼筋選用1根直徑為10mm的二級鋼
b適筋破壞:縱向鋼筋選用2根直徑為14mm的二級鋼 c超筋破壞:縱向鋼筋選用2根直徑為28mm的二級鋼 b實驗簡圖
少筋破壞-配筋截面:
加載:(注明開裂荷載值、縱向受拉鋼筋達到設計強度fy時的荷載值、破壞荷載值)采用分級加載,開裂前每級加載量取5%~10%的破壞荷載,開裂后每級加載量曾為15%的破壞荷載 a開裂荷載值:7.1kn b縱向受拉鋼筋達到設計強度fy時的荷載值:10.3kn c破壞荷載值:10.3kn 篇三:混凝土實驗報告-副本
一、實驗目的和內容
實驗目的:通過實驗,認識混凝土結構構件的受力全過程、加深對混凝土結構基本構件受力性能的理解和掌握,了解、掌握混凝土受彎和受壓的試驗方法。
實驗要求:參加并完成規定的實驗項目內容,理解和掌握鋼筋混凝土構件的實驗方法,能對實驗結果進行分析和判斷,通過實踐掌握試件設計、實驗實施、實驗結果整理和實驗報告撰寫。
實驗內容:少筋梁受彎破壞實驗、適筋梁受剪剪壓破壞實驗
二、實驗方法
1、試件設計:如下 受彎梁:
受剪梁:
2、加載方法:受彎破壞梁時,采用跨中單點加載,加載示意圖如下圖所示 受剪剪壓破壞時,采用對稱兩點集中力加載,加載示意圖如下圖所示
兩次實驗所用的設備、裝置有:加載千斤頂、分配梁、鉸支座、荷載傳感器和反力架、臺座等
3、測試內容和方法:混凝土構件受到荷載作用時,會發生變形、會產生應力,這個荷載作用與變形、應力等有著對應的關系。隨著荷載的不斷增加,還會發生混凝土開裂、鋼筋屈服等,當加載達到承載力極限狀態時,構件會發生破壞。通過觀察和測試這些現象(反應),可以了解和掌握構件的受力狀態和特點,受力機制以及破壞形式。受彎破壞梁的測試內容及方法為:1)、跨中撓度:用三個位移計測量跨中和兩個支座的位移,由這些位移測量結果計算撓度。2)、縱向受拉鋼筋應變:在縱向受拉鋼筋的跨中位置,粘貼應變片,以測量跨中截面處鋼筋的應變。3)、混凝土裂縫(包括裂縫的發生、位置、走向、寬度):實驗前,將梁外表刷白,并繪制50mmx50mm的網格。實驗時,借助放大鏡或肉眼直接觀察查找裂縫。構件開裂后立即對裂縫的發展情況進行詳細觀察,用裂縫觀測儀、讀數放大鏡及鋼直尺等工具測量各級荷載作用下的裂縫寬度、長度,并繪制裂縫開展圖。對應與正常使用極限狀態的最大裂縫寬度,可在梁側面相應于縱向受拉鋼筋中心的高度處測量。受剪破壞梁的內容及方法為:1)、跨中撓度、縱向受拉鋼筋應變,混凝土裂縫與受彎梁破壞時一樣。2)、受剪箍筋應變:在剪切區域的箍筋上粘貼應變片,通過測量受剪箍筋的應變,得到箍筋的應力。
三、準備工作
1、試件制作:1)、材料準備,鋼筋下料、制作,其他材料;2)、應變測點布置,應變片粘貼、保護等;3)、鋼筋綁扎,支模板,澆搗混凝土;4)、試件養護。具體過程如下: 制作梁試件鋼筋籠
布置應變片
第三篇:混凝土結構設計規范
《混凝土結構設計規范》 GB 50010-2010 《砌體結構設計規范》 GB 50003-2001 《建筑結構荷載規范》 《建筑抗震設計規范》 《構筑物抗震設計規范》 《建筑內部裝修設計防火規范》 《建筑設計防火規范》
GB 50009-2001(2006年版)GB 50011-2010(2008年版)GB 50191-2012 GB 50222-95 GB50016-2006 《建筑地基基礎設計規范》 GB 50007-2002 《建筑地基處理技術規范》 《鋼結構設計規范》
JGJ 79-2002 GB 50017-2003 《鋼—混凝土組合結構設計規程》 DL/T 5085-1999 《工業企業設計衛生標準》 《屋面工程質量驗收規范》 《屋面工程技術規范》 《建筑地面設計規范》
(GBZ1-2010)(GB50207-2002)
(GB50245-2004)
(GB50037-96)
《電力工程制圖標準》 《砼結構工程施工質量驗收規范》 《鋼結構工程施工質量驗收規范》
《建筑基樁檢測技術規范》
DL 5028-93(GB50204-2002)(GB50205-2001)
(JGJ106-2003)
(2)IEC6173O.l 光伏組件的安全性構造要求(3)IEC6173O.2 光伏組件的安全性測試要求
(4)GB/T18479-2001《地面用光伏(PV)發電系統 概述和導則》(5)SJ/T11127-1997《光伏(PV)發電系統過電壓保護—導則》(6)GB/T 19939-2005《光伏系統并網技術要求》
(7)GB/T 19964-2012《光伏發電站接入電力系統技術規定》(8)Q/SPS 22-2007《并網光伏發電專用逆變器技術要求和試驗方法》(9)CSCS85:1996《太陽光伏電源系統安裝工程施工及驗收技術規范》(10)GB 50794-2012《光伏發電站施工規范》(11)GB/T50796-2012《光伏發電工程驗收規范》(12)GB/T50795-2012《光伏發電工程施工組織設計規范》(13)GB50797-2012《光伏發電站設計規范》
(14)<<南方電網公司10KV及以下業擴工程典型設計圖冊》(15)《電網建設施工作業指導書》
(16)《南方電網公司分布式光伏發電系統接入電網技術規范》(17)《南方電網公司光伏發電站接入電網技術規范》
GB/T 20046-2006 光伏(PV)系統電網接口特性(IEC 61727:2004,MOD)GB/Z 19964-2012 光伏發電站接入電力系統技術規定
GB/T 2423.1-2008 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗A:低溫試驗方法 GB/T 2423.2-2008 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗B:高溫試驗方法 GB/T 2423.9-2008 電工電子產品基本環境試驗規程 試驗Cb:設備用恒定濕熱試驗方法
GB 4208-2008 外殼防護等級(IP代碼)(IEC 60529:1998)GB 3859.2-1993 半導體變流器 應用導則 GB/T 14549-1993 電能質量 公用電網諧波 GB/T 15543-1995 電能質量 三相電壓允許不平衡度 GB/T12325-2003 電能質量 供電電壓允許偏差 GB/T15945-1995 電能質量 電力系統頻率允許偏差 GB/T 19939-2005 太陽能光伏發電系統并網技術要求 SJ 11127-1997 光伏(PV)發電系統的過電壓保護——導則 GB 20513-2006 光伏系統性能監測 測量、數據交換和分析導則 GB 20514-2006光伏系統功率調節器效率測量程序 GB 4208-2008 外殼防護等級(IP代碼)GB/T4942.2-1993 低壓電器外殼防護等級 GB 3859.2-1993 半導體變流器 應用導則
Q/SPS 22-2007 并網光伏發電專用逆變器技術要求和試驗方法 NB/T 32004-2013《光伏發電并網逆變器技術規范》 電磁兼容性相關標準:EN50081或同級以上標準 EMC相關標準: EN50082或同級以上標準 電網干擾相關標準: EN61000或同級以上標準 電網監控相關標準: UL1741或同級以上標準 電磁干擾相關標準: GB9254或同級以上標準 GB/T14598.9 輻射電磁場干擾試驗 GB/T14598.14 靜電放電試驗 GB/T17626.8 工頻磁場抗擾度試驗 GB/T14598.3-93 6.0 絕緣試驗
1)《火力發電廠與變電站設計防火規范》(GB50229-2006)(2)《建筑設計防火規范》(GB50016-2012)(2006年版)(3)《建筑滅火器配置設計規范》(GB50140-2005)(2005年版)
第四篇:選擇結構實驗報告
預習報告
實驗項目:選擇結構程序設計
實驗日期:2012年3月26日
實驗原理:利用 if 或switch 語句實現多分支選擇結構程序設計
實驗儀器:PC
實驗內容及步驟:
內容:利用scanf函數讀入變量x的值,利用if或switch 語句判斷x所在的區間,并求函數在x 處的函數值
步驟:
1、程序設計:
(1)定義變量;(2)利用scanf給變量x賦值;(3)利用 if 或 switch 判斷x所在范圍執行相應計算,以求得函數在x 處的函數值;(4)輸出相應函數值
2、輸入程序、調試并運行通過。
實驗報告
實驗目的要求:抄寫指導手冊上相應章節的目的要求
實驗環境:windows XPTC或 VC
實驗內容:完整抄寫P77頁4.5小題
實驗步驟:直接寫代碼
實驗結果:根據實驗題目自己輸入相應值并觀察程序輸出結果
總結:主要寫出自己在本次實驗中的收獲及不足
第五篇:混凝土結構的安全性
高層建筑結構設計調研報告
土104-08 李安朗
混凝土結構的安全性
關鍵詞:混凝土結構、安全性、抗震設計、業界良心
隨著經濟的不斷發展與資源的日益緊缺,高層建筑,以混凝土結構居多,已經越來越多的出現在了城市中,尤其像北京這樣的大型比較發達的城市,寸土寸金。花大價錢得來的地皮當然蓋得越高越好。作為即將從事這一行業的畢業生,我們通過課程的學習以及在施工現場進行的生產管理實習,對建筑業有了初步而淺薄的認識。不僅僅是對于高層建筑結構,對于所有建筑結構來說,安全都是首要目標。
建筑是人類從事生產、生活的場所,一旦出現安全事故,不僅僅是經濟上會受到損失,更實會危及人的生命安全,而我們國家的建筑在這一點上似乎不那么令人放心,個人認為,原因有以下幾點:
1、設計、施工等人為錯誤或差錯
設計上為了省錢,少用鋼筋或使用次等鋼筋,不按規范要求設計構造措施等等,就是設計上的偷斤短兩,這些行為在一些非專業人員很難挑出,大多數都推給施工方。由于設計差錯或錯誤造成的結構安全事故主要因為結構或構件沒有足夠的承載能力,導致結構開裂和結構坍塌。但絕大多數人為錯誤或差錯并非主觀故意和惡意,出現設計差錯或錯誤往往都設計人員素質不高、設計能力差、調查研究不細致、基礎資料不全、設計參數的選取不合理、計算能力差、缺乏設計經驗;其次由于行政干預、掌管意志、缺乏合理的設計周期;再說到施工質量,一直以來口碑也并不好,一方面是老板為了賺錢偷工減料,以次充好,另一方面是因為工人素質不高,缺乏專業知識、技能而導致的安全隱患。存在著有些工地攪拌混凝土時往其中注水而導致強度下降,生產實習過程中確實有同學目睹。有些工地為了趕工期,不等混凝土達到規定養護期前就拆模或是在上進行作業,也會導致混凝土強度不足而開裂。在我國現行工程項目建設招投標管理體制下,或多或少存在高資質中標,施工能力低的現象,工程層層轉包,同時又由于施工管理水平低下,從業人員素質較低,也是當今我國建筑行業中的一個突出問題,難以及時發現和有效消除因人為的差錯,而最終釀成的安全事故。還有一點令人不放心的就是建材的質量,商品混凝土的強度不合格狀況廣泛存在,鋼筋以次充好更是比比皆是。我們上級的研究生作過調查,到工地想要鋼筋回來進行試驗屢遭拒絕,有些地方干脆說了實話,小直徑的鋼筋都是經過冷拉的,一定不合格。對于這種現象,主管部門也毫無作為,不得不為我們的安全捏把汗。
歸根結底,是這些從業人員不夠敬業,更深刻地說,是沒有責任心與業界良心,心里只是想著如何賺錢,許多關系鏈條中都存在著黑幕,這是對我們最大的威脅。
2、現行技術標準存在差異,安全系數設置水平偏低 按照我國現行結構設計規范所采用的可靠度設計方法,結構安全性的可靠度定義為“規定”荷載作用下的強度保證率,既不反映不同設計規范在荷載標準值上存在很大差異,也不體現結構整體上的差別。而設計規范中的結構可靠度只是對結構的構件而言,構件的安全性很大程度取決與荷載的取值,設計時安全系數設置水平與荷載系數取值有關。據有關資料,我國規范中的動荷載安全系數比美、英等國家規范低14%~21%,比歐洲規范低7%;靜載安全系數比美、英等國低17%,比歐洲低13%;在強度安全系數方面,我國規范的混凝土強度安全系數比歐美低15%,鋼材強度安全系數低6%。這樣一來按我國規范設計的柱子假設動載和靜載比為1:2,由于荷載和材料方面的影響其承載能力較美、英規范設計的柱子的承載能力低35%,較歐洲低28%;梁板的安全系數比美英低24%,比歐洲低18%。
3、缺乏較為完整的法規和標準體系及管理機制 在我國工程建設和使用在管理上缺乏立法約束,重視項目建設,輕視使用過程中的日常維修、保養;重視建設資金的投入,忽視保養維修基金設置。在結構的保養維修缺乏強制性措施,一些結構由于保養不及時或長年失修造成結構損傷,最終導致結構破壞。其次,設計、施工、保養及維修技術不配套,過于依賴技術規范的作用,缺乏指南、工法等較為具體詳盡的技術標準。再次,規范的錯位認識與管理,局限于現有的標準、規范,缺乏創新性。隨著技術進步,對規范、標準的修訂不及時,缺乏與時俱進。
4、火災、爆炸事故
火災和爆炸可能導致災難性的后果。2001年發生的石家莊爆炸,造成整棟房屋所有單元連續倒塌;央視大樓的著火事件更是震驚全國,那座樓是鋼結構的建筑,耐火性差。總體來說,混凝土結構的防火能力較好,耐火性差的鋼筋有混凝土的保護層包裹,也不會直接受到燃燒。由于混凝土結構遭火災后,混凝土的抗壓強度和鋼筋抗拉強度降低,導致結構的承載能力降低,特別是爆炸,瞬間巨大沖擊力遠遠超過結構的極限承載能力,造成瞬間破壞。
5、自然災害
自然災害指的是地震、滑坡、泥石流、颶風、洪水等不可抗力的自然現象,一旦發生會造成災難性的破壞。對于結構來說,最大的敵人莫過于地震。從概念設計到計算再到構造措施,都需要逐一考慮。從概念上,首先要有“三水準”設防目標,即“小震不壞,中震可修,大震不倒”,這也是抗震設計的最基本原則。有了這一原則,就要根據其作相應的計算,利用振型分解反應譜法、底部剪力法或是應用計算機做時程分析來得到結構的內力和位移,以此來設計、配筋。至于一些計算無法滿足或是無需計算就能滿足的就要用到構造措施,規范中都有明確規定,對于梁、柱、墻的截面尺寸及配筋都需要滿足。北京地區的一些抗震設計基本參數如下:為8度設防,地震加速度0.2g,αmax=0.16,Tg=0.35s,II類場地一組。做設計就離不開規范,我們手邊要備一些常用規范,而且要及時更新。
近年來中國多災多難,稍遠點有76年唐山大地震,正是因為那次地震,讓抗震設計被重視起來;近年來又有08年“五·一二”汶川大地震,從一些圖片中學校、住宅倒塌的滿目滄痍與政府大樓的屹立不倒的對比中,深深地問則了政府與建筑業的良心,也讓北京開始了一系列對中小學、住宅樓的抗震加固工程。去年“七·二一”的大暴雨讓北京市政系統受到了不小的沖擊,大面積積水,而清代的故宮與解放初期建立的工人體育場確是安然無恙。很明顯,以上的對比不是做得到于做不到的問題,而是做與不做的問題,終究是責任心與良心。
但是要完全避免自然災害對結構的破壞是不現實,也是不可能的,也沒有必要。但隨著經濟發展、國力增強、社會財富的增加和科學技術的進步,增強防患意識,提高對災害的預測水平和結構抗災能力完全必要的,并以此作為改進結構安全質量的重點。
改善混凝土結構安全性的方法與途徑:
1、提高混凝土結構安全系數的設置標準
提高結構安全系數的設置標準無疑有利于提高結構安全性,但建設成本增加。合理設置安全系數既有利于提高結構整體牢固性,又能適應目前經濟承受能力,從客觀實際出發,審視安全系數設置標準,著力提高結構抗擊突發事件的能力,提高抗震、設防等級,增強結構整體牢固性。對重要部位、重點場所,重點設置安全系數。設計荷載等級和結構、構件的承載能力有必要儲備,并結合長遠考慮荷載等級和使用功能的可能變化。
2、完善結構耐久性設計標準
結構耐久性是指結構、構件所處的各種作用維持使用功能的能力。長期以來,耐久性問題被各國結構工程師十分關注的問題。在我國由于長期處于短缺經濟和計劃經濟歷史條件的影響,現行的設計規范和施工規范主要局限于荷載作用下結構、構件的安全性問題,對于結構、構件在長期使用過程中由于環境作用導致材料性能劣化的影響,被置于比較次要或從屬地位,主要是對耐久性認識不足,環境作用下結構耐久性問題比較復雜,存在很多不確定性,不像結構安全性通過加載試驗可以確定。而耐久性只有通過預測、估計。但隨著工程實踐和工程技術人員的理論研究,已有可能對耐久性的預測、估計接近實際。
3、加強施工過程中工程質量的監管
工程質量的優劣直接關系到結構的安全性能和耐久性能,加強施工過程中工程質量的監管是有效遏制結構安全事故的重要手段。政府和企業(業主)本著對國家、對社會、對人民負責的態度,認真履行監管的職能;施工單位要嚴格按照《中華人民共和國產品質量法》,經得起歷史的檢驗、社會的檢驗和用戶的檢驗;社會監理要認真履行監理職責,把好過程關,禁止存在質量隱患的產品投入使用。
4、制定科學合理的項目建設工期
科學合理的項目建設工期是保證工程質量的前提和基礎,然而在一些具體的項目建設中人為的行政干、預長官意志、盲目追求工期、進度,特別是一些政績工程,有大干快上的“大躍進”之風,缺乏合理工期,為結構安全性和耐久性埋下了隱患。而今在科學發展觀的指導下,以科學的態度、科學的思維方式、科學的組織行為制定科學合理的建設工期,為結構構件安全性和耐久性創造前提條件。
5、強化使用過程中的安全檢測
由于結構、構件的安全性與設計、施工和使用過程中的保養、維修相關,也與工程技術人員和管理人員的水平和素質相關聯。在我國結構工程施工中技術水平和人員素質相對較差,安全系數的設置較低,質量保證體系和質量保證制度尚不完善,政府的監督職能沒有真正發揮,有些項目交付使用時存在質量缺陷,因此有必要加強結構、構件在使用過程中的安全檢測。通過有效的安全檢測,即時發現問題,采取整改措施,避免事故的發生,把安全事故的發生率降低到最小限度,從而達到預防為主的目的。要結合結構、構件的使用情況編制安全檢測計劃,配備檢測儀器,安排檢測經費,對一些重點的結構、構件要進行強制性檢測。
6、提高結構材料的耐久性
提高結構材料的耐久性是提高結構、構件使用年限的有效途徑。近年來,隨著結構耐久性問題的實踐和理論研究,控制水泥和粗骨料的使用,推廣引氣混凝土,開發耐銹蝕的鋼筋以及海砂混凝土的控制和利用,積極推廣應用耐久性能高的人工合成的高分子材料,結構耐久性問題得到很大程度的提高。
安全性考驗著專業人員的技術能力,更是考驗著從業者的良心,每一件設計成果都會關乎許多人的生命安全,所以,帶著良心工作,讓其他人放心。
參考資料:《高層建筑結構設計》、《工程抗震設計》、《混凝土結構原理》、《混凝土結構設計》、《高層建筑混凝土結構技術規程》、《建筑抗震設計規范》、《混凝土結構設計規范》、百度百科