鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有哪些設(shè)計(jì)要求?
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問題:
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有哪些設(shè)計(jì)要求?
答疑:
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和建造圍繞著工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際中的考慮,而這兩者又隨著工業(yè)化中積累的經(jīng)驗(yàn)和研究慢慢地發(fā)展。當(dāng)新的沒計(jì)方法、制作過程、建造技術(shù)不斷產(chǎn)生的同時(shí),建筑材料也在穩(wěn)定地發(fā)展。從某些方面講,工業(yè)化的標(biāo)準(zhǔn)一般反映出的足被大家接受的思想以及根據(jù)建設(shè)規(guī)范所從事的實(shí)踐。但是,規(guī)范通常講的只是某些最低的要求,而不是最高的要求。如果你期望的不只是最低要求,那么滿足最基本的要求就不是你理想中的目標(biāo)。
因?yàn)樵O(shè)計(jì)和建造混凝土結(jié)構(gòu)是一件很實(shí)際的事情,所以許多設(shè)計(jì)人員更注重的是更為有效的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),而不是印刷成文的規(guī)范。因此,工業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)影響了以下關(guān)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和建造的幾個方面:
(1)設(shè)計(jì)的方法和準(zhǔn)則。
(2)生產(chǎn)建造過程。
(3)所需要的測試和證明。
(4)影響建造計(jì)劃和細(xì)節(jié)的一般規(guī)范要求。
(5)特別的規(guī)范要求(例如防火)。
設(shè)計(jì)人員一般不直接參與建造工作,但他們必須考慮以下在實(shí)際中會碰到的一些問題。
1.一次澆筑的最大量
澆筑的尺寸受到時(shí)間(如8小時(shí)工作時(shí)間)、工作量的大小、場地的條件、運(yùn)送混凝土的車輛的數(shù)目、澆筑方法以及結(jié)構(gòu)形式的影響(例如在實(shí)際澆筑中對于多層建筑只能一次澆筑一層)。
對于大型結(jié)構(gòu)的最大澆筑量通常儀是整個結(jié)構(gòu)澆筑量的一部分。當(dāng)澆筑停止了一段時(shí)間后,已澆筑的混凝土在下一次澆筑前將會結(jié)硬。新舊混凝土的連接處稱為冷接縫或者施工縫。設(shè)計(jì)人員必須預(yù)先考慮這一問題——例如,由于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)被認(rèn)為是單一的連續(xù)的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)人員必須仔細(xì)考慮這種施工縫的影響。
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2.混凝上設(shè)計(jì)強(qiáng)度
在設(shè)計(jì)過程的前期階段,設(shè)計(jì)人員必須先確定混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。毫無疑問,這一關(guān)鍵值和結(jié)構(gòu)的性能有關(guān)。設(shè)計(jì)人員也必須考慮現(xiàn)今所應(yīng)用的技術(shù)、承建商的能力以及項(xiàng)目的預(yù)算。因此,有一些設(shè)計(jì)會不斷超越現(xiàn)今建造技術(shù)的極限,要求使用盡可能好的混凝土(例如設(shè)計(jì)高層建筑),而其他一些設(shè)計(jì)只要求使用低強(qiáng)度的混凝土。
3.建造的準(zhǔn)確度
現(xiàn)場澆筑是一個非常粗略的工作,很少能達(dá)到精確的幾何尺寸或光滑的面層。經(jīng)驗(yàn)告訴設(shè)計(jì)人員什么樣的誤差是允許的,什么樣的誤差是可以進(jìn)行改善的——他們學(xué)會了仔細(xì)地寫一些設(shè)計(jì)說明,特意選擇一定的材料或在現(xiàn)場做一些監(jiān)督。
但是,一般來說,工廠預(yù)制的混凝土的質(zhì)量要高于現(xiàn)澆混凝土。這些構(gòu)件尺寸精確而且可以進(jìn)行修改。雖然精確的尺寸要求和光滑的面層對基本結(jié)構(gòu)的形成不是關(guān)鍵的,但它們能使得建筑物在表面處理和其他建筑上的工藝更優(yōu)越。當(dāng)然,如果建成后混凝土被其他東西覆蓋或包住,那么這一缺點(diǎn)的影響就不大了。但是,設(shè)計(jì)人員必須了解結(jié)構(gòu)中較為精細(xì)的連接構(gòu)件所要求達(dá)到的精確度,認(rèn)識到建造混凝土結(jié)構(gòu)精確度的最低要求。
4.混凝土構(gòu)件的最小尺寸
因?yàn)閷?shí)際建造上的原因,為廠滿足保護(hù)層和鋼筋間距的不同要求,一些鋼筋混凝土構(gòu)什必須有特定的尺寸。當(dāng)板、墻、梁中配有受彎鋼筋時(shí),它的尺寸主要山受拉鋼筋和受壓混凝土外邊緣之間的距離決定。因此在非常薄的梁、薄板和墻中,受彎鋼筋不起什么作用。一般地,在板和墻中要布置兩個方向的鋼筋。即使受彎作用只發(fā)生在一個方向,規(guī)范也要求在另一個方向必須配有一定數(shù)量的鋼筋來控制由于收縮和溫度變化而產(chǎn)生的裂縫。即使采用最小的保護(hù)層厚度和最小截面積的鋼筋,板的最小厚度也應(yīng)大致達(dá)到2in.1(a),但是除了托梁或井式結(jié)構(gòu),板的厚度通常較大從而提高廠抗彎能力。一般的鋼筋布置,鋼筋布置在頂部還是底部主要由彎矩的正負(fù)決定。建筑規(guī)范常常要求附加保護(hù)層厚度,規(guī)定最小厚度板的保護(hù)層厚度為4in或更大,從而保證較高的耐火等級。
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