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摘要:城市化进程不断加深,人口密度越来越大,人均居住空间越来越小的今天,高层建筑作为合理利用空间的一种形式已经不断地进入到人们的生活中,随着高层建筑建设的不断加快,人们对于高层建筑已经提出了越来越多的要求。如何更快更好地建设高层建筑?本文就高层建筑中钢筋混凝土结构与设计结合实际工程案例进行探索,希望能在文中所阐述观点对于线管人员如何更好建设高层建筑有所启发。以便能够更好地进行钢筋混凝土的建设,为国家城市化进程贡献自己的一份力量。
关键词:高层建筑;钢筋混凝土结构;设计要点
钢筋混凝土由混凝土和钢筋两种材料组成。混凝土是由水泥、粗细骨料和水经搅拌而成的混合物,以模板做为成型的工具,经过养护,混凝土达到规定的强度,拆除模板,成为钢筋混凝土结构构件。钢筋混凝土工程由模板工程、钢筋工程和混凝土工程三部分组成。在施工中三者之间应紧密配合,合理的组织施工。钢筋混凝土工程是由模板、钢筋和混凝土三个工种工程组成,在施工中这三个工种工程要紧密配合,合理的组织施工。混凝土浇灌之前,要检查模板的位置、标高、断面尺寸和模板系统的强度和稳定性;要检查钢筋品种、规格、数量和位置的正确性。在混凝土浇筑过程中,还要对模板、钢筋进行检查。只有三个工种之间紧密配合,才能保证工程质量。现浇钢筋混凝土工程施工要根据工程特点,编制施工组织设计,制定施工方案,合理组织施工,以确保工程质量和进度。
1 混凝土强度检测
混凝土强度是决定混凝土结构受力性能的关键因素之一,也是评定结构性能的主要参数,对一些重要的结构或构件,为了确定结构的安全性和耐久性是否满足要求,需要对混凝土强度进行检测和鉴定、对其可靠性作出科学评价,然后进行维修和加固,以提高工程结构的安全性,延长其使用寿命。结构混凝土强度的现场检测方法,可分为非破损法和局部破损法。目前常用的非破损法测强技术有回弹法、超声法、超声回弹综合法。局部破损法有钻芯法、拔出法、剪压法。下面主要探讨回弹法和钻芯法及检测中容易忽视的一些问题。
1.1回弹法检测混凝土强度
回弹法是根据混凝土的回弹值、碳化深度与抗压强度之间的相关关系来推定其抗压强度的一种非破损方法。测试过程如下:
①测试现场准备。被测构件和测试部位应具有代表性,试样的抽样原则为:当推定单个构件的混凝土强度时,可根据混凝土质量的实际情况确定检测数量;当用抽样法推定整个结构或成批构件的混凝土强度时,随机抽样的数量不应少于同批同类构件总数的30%,且构件数量不得少于10件。
②回弹仪的操作与测读。检测时,回弹仪的轴线应垂直于测试面,缓慢均匀施压;待弹击杆反弹后测读回弹值。每个测区弹击16点(当一个测区有两个测面时,则每一测面弹击8点)。测点宜在测区范围;内均匀分布,相邻两测点的净距一般不小于20mm。测点距构件边缘或外露钢筋,预埋件的距离不宜小于30mm。测点不应在气孔或外露石子上,同一测点只允许弹击一次。
③碳化深度值的测量。回弹测试完毕后,用凿子或冲击钻在测区内凿或钻出直径约15mm,深度不小于6mm的孔洞。然后除净孔洞的粉末和碎屑,不得用水冲洗。将浓度为1%的酚酞酒精溶液滴在孔洞内壁的边缘处,再用碳化深度测量规或游标卡尺测量自混凝土表面至变色部分的垂直距离,该距离即为混凝土的碳化深度值。
④回弹值的数据处理。分别剔除测区,6个测点回弹值中的3个较大值和3个较小值,然后计算测区平均回弹值。
1.2钻芯法检测混凝土强度
工程检测鉴定的实践经验发现,采用钻芯法检测混凝土强度,一定要充分注意选择混凝土结构或构件的检测部位,并根据粗骨料粒径和结构配筋率,选取适当的芯样尺寸。只有做好了这些基础工作,才能真正发挥钻芯法的检测作用,避免取芯对结构安全造成影响。
关于检测部位。实际工程中,同层次、同混凝土强度等级,同浇捣日期的相同类型的结构或构件有很多,在选取芯样部位时,首先应选择受力较小的构件钻取芯样,如果是住宅工程,在检测阳台挑梁的混凝土强度时,可选在阳台挑梁的拖梁上钻取芯样(距外墙为1m左右);若是底层半框架、二层以上砖混结构的商住楼,需检测底层半框架的混凝土强度,则应选在纵横轴的边轴框架梁上钻取芯样;当简支梁与圈粱相连时,需检测简支粱的混凝土强度,则应选在圈梁上钻取;带形基础梁的强度检测,可在大放脚的基杯上钻取芯样。其次作受力分析,按其受力弯矩图,进一步确定其受力较小,据此确定选取钻芯的部位。
如果是框架梁,当梁截面高度h≥500mm时,钻芯部位可选在中和轴上弯矩M=0处或者粱跨中中和轴以下部分,梁截面高度h<500mm时,则取在中和轴上弯矩M=0处,而不能在梁跨中中和轴以下部位取。当梁截面高度较小时,跨中混凝土受压受托区高度也较小,容易误取受压区混凝土而影响构件安全使用。理论上弯矩M=0处的混凝土不受力,钻取芯样后,对构件影响甚微,梁跨中中和轴以下部分混凝土只受拉,接钢筋混凝土计算原理,该处抗拉由钢筋承担,混凝土只与钢筋粘结、起保护作用。当然,在实际操作过程中,工程现场不可能提供构件弯矩图,必须根据结构力学知识,迅速判断出构件弯矩M=0处的大致位置,因此,对一般的框架梁,也可取在粱跨1/3处。
如果是柱,无论是轴向受力还是偏心受力柱,钻芯部位都可选在柱的纵横轴线交点处即柱中,因为柱混凝土是从下到上进行浇捣的,振捣后,柱的下半部石子偏多而上半部则偏少,一般说来下半部的混凝土强度要高于上半部,此处对受力偏心柱来说,弯矩M=0处也大致在柱中位置,钻芯部位选在柱中,既最能代表该柱混凝土实际质量,又可减少柱的损伤。
2 混凝土构件钢筋配置情况检测
2.1电磁感应法钢筋探测仪检测方法
由单个或多个线圈组成的探头产生电磁场,当钢筋或其它金属物体位于该电磁场时,磁力线会变形。金属所产生的干扰导致电磁场强度的分布改变,被探头探测到,通过仪器显示出来。如果对所检测的钢筋尺寸和材料进行适当的标定,可以用于检测钢筋位置、直径及混凝土保护层厚度。
2.2雷达仪检测方法
由雷达天线发射电磁波,从与混凝土中电学性质不同的物质如钢筋等的界面反射回来,并再次由混凝土表面的天线接收,根据接收到的电磁波来检测反射体的情况。我国引进的混凝土雷达仪采用电磁波法测试,测试速度快得多,其测试数据既可以在屏幕上显示又可打印输出,大大提高了检测速度。
混凝土内部结构复杂,且在工地进行配料、搅拌、成型、养护,每个环节稍有不慎就影响其质量,因此,对钢筋混凝土结构进行检测对于提高建设工程的质量起到了积极的作用,在节省国家与企业的资金、保障企业生产安全和人民生命财产的安全方面也有不可忽视的作用,是我国建筑经济可持续发展的一种体现。
结束语
总而言之,高层建筑项目施工离不开钢筋混凝土结构,而钢筋混凝土结构的设计也直接影响着高层建筑的抗震性能、稳定性、耐久性、使用寿命和稳定性,钢筋混凝土结构与高层建筑是部分与整体的关系,两者在实现过程中是相互影响和相符关联的关系。所以要通过合理设计钢筋混凝土结构来实现高层建筑抗震性能、稳定性及可靠性的提高,具体的设计要点包括抗震功能、耐久性、新概念、基础和剪力墙等设计。
参考文献:
[1]李锐.高层建筑钢筋混凝土结构分析与设计要点[J].江西建材,2017,(1):46.