大连理工大学网络教育学院
本 科 生 毕 业 论 文(设 计)
题 目:钢筋混凝土结构配筋设计及施工质量控制
层 次: 专科起点本科
专 业: 土木工程
年 级: 年 季
学 号:
学 生:
指导教师:
完成日期: 2022年5月18日
钢筋混凝土在工程建设中应用非常普遍,常用作建筑工程的承重结构,防水结构和高层建筑地下室外墙等,钢筋混凝土施工质量的好坏,决定着主体工程的质量,影响着屋面及地下室的渗漏和用户的使用情况。钢筋混凝土工程不合格,必然引起使用上的不安全,而钢筋混凝土工程要整改和修复,也会给设计单位、施工单位带来很大的麻烦。钢筋混凝土结构工程,特别是现浇钢筋混凝土框架结构的房屋建筑工程,如果出现进场原材料不严格控制、混凝土施工配合比调配不合理、施工过程中施工、监理人员的质量控制不到位等问题,会直接影响施工质量,一旦结构上出现质量事故,往往对建筑物产生严重的危害,给人民群众的生命财产安全造成严重威胁。如何加强钢筋混凝土的施工质量控制显得尤为重要。本文论述了当前钢筋混凝土在施工质量方面的通病与面临的问题,并就提高建筑工程钢筋混凝土的施工质量提出了相应的解决对策,为保障人民生命财产安全和建筑质量奠定了重要的基础。
关键词:钢筋混凝土;框架结构;质量事故;控制措施;混凝土施工质量
目 录
随着我国市场经济中房地产业的快速发展和建筑水平的不断提升,建筑物的高度和规模也越来越大。结构设计人员配筋设计方法虽然也得到一定的提高,但却不能满足实际发展的需要。特别在复杂受力情况下,配筋方案往往不能满足工程实际的需要。钢筋混凝土工程质量关系到人民的生命财产安全和建筑质量,如何加强钢筋混凝土的施工质量控制显得尤为重要。现代建筑,离不开钢筋,它与混凝土粘结,形成钢筋混凝土,钢筋混凝土是建筑物的结构。它直接影响到建筑物的安全,影响到建筑物的成本。
1 设计实例
1.1 设计基本资料
一、工程名称:大连沙河口区服务中心办公楼。
二、工程概况:主体大楼为六层,框架结构。
三、基本计算条件:结构中某框架梁的荷载及计算简图如下图1.1所示,框架柱的承受的荷载及计算简图如下图1.2所示,假定框架梁为简支梁,需计算箍筋和弯起筋的配置,框架柱为小偏心受压柱,对称配筋,按构造配置箍筋,需按计算配置纵向受力筋。
图1.1 框架梁计算简图及截面尺寸(单位:mm)
图1.2 框架柱AB的计算简图及截面尺寸(单位:mm)
1.2 框架梁的计算
解:简支梁假设集中荷载等距离布置,可把每个荷载的弯矩图在跨中央截面的弯矩值迭加起来就是最不利弯矩;因荷载对称,支座反力就是最大剪力
V=Vp+Vq=80+50+46.3×3.12/2=202.3 kN
V≤Vcs+0.8fyAsbsinas
算得底筋配筋率0.7%,As=1082mm²。配筋:2Φ20+2Φ18(1137mm²),HRB335。架立筋4Φ12。箍筋HPB235;四肢箍Φ8@200;腰筋2Φ12。
1.3 框架柱的计算
(已知框架柱的荷载为轴向力设计值,弯矩,,混凝土强度等级为C25,纵筋采用HRB335级钢筋,箍筋采用HPB235级钢筋,构件的计算长度为2.5m。)
解:由于b×h=400×700=280000mm²,
C25混凝土抗压强度设计值11.9N/mm²,
则280000×11.9=3332000N,即3332kN。
e0=M/N=230×1000/2200=104mm为大偏心受拉。
e= e0-h/2+ as=385mm。
若只需承受上面的单梁支座反力202.23kN,3332kN≥202.23kN。
则只需满足规范最小配筋率0.5%(按全截面计),
即280000×0.005=1400mm²。配筋:4Φ18+2Φ16(1419 mm²)
2 混凝土结构施工中常见的质量通病
钢筋混凝土在工程建设中应用非常普遍,是建筑物的承重结构,我们建造各种类型的房屋,是为了给人类生活、生产或其它活动提供既不受外界恶劣气候条件影响又能满足各项内部功能要求的空间。钢筋混凝土结构常用作建筑工程的承重结构,高层建筑地下室外墙等,钢筋混凝土施工质量的好坏,决定着主体工程的质量,影响着建筑物的使用情况。钢筋混凝土结构的作用就是保证房屋在使用期限内把作用在房屋上的各种荷载或作用力可靠地承担起来;并在保证房屋的强度、刚度和耐久性的同时,把所有的作用力可靠地传到地基中去。
2.1 混凝土结构质量的重要性
现如今,无论是工业建筑还是民用建筑,绝大多数都采用钢筋混凝土结构,所以说混凝土结构的质量的好坏直接关系到广大人民群众的生命财产安全。既然混凝土结构在社会生活中的地位如此重要,就要了解它、认识它,混凝土同其他材料的结构相比,主要优点是:整体性好,可浇筑成为一个整体;可模性好,可浇筑成各种形状和尺寸的结构;耐久性和耐火性好;工程造价和维护费用低,而且通过混凝土的成分我们知道它能就地取材;缺点是混凝土抗拉强度低,采用了钢筋混凝土楼板容易出现裂缝;结构自重比钢、木结构大;混凝土结构施工工序复杂,周期较大,且受季节和气候的影响较大。如遇损伤,则修复比较困难。混凝土的隔热、隔声性能也较差。所以我们在进行结构设计时在充分的发挥它的优点的同时也要通过新工艺、新材料来弥补它的缺陷。混凝土是多种原材料组成的一种不匀质性的结构材料,要保证其质量,就要从多方面分析控制,设计的时候保证整体结构的安全,施工过程中根据操作规程进行施工,按照规范进行验收。
2.2 常见的建筑施工质量通病
2.2.1 现浇钢筋混凝土框架结构
现浇钢筋混凝土框架结构工序多,难度大,技术和管理要求高。现浇钢筋混凝土框架结构在施工中出现的质量问题,除了钢筋混凝土工程施工中常见的如混凝土强度不足、钢筋用量偏低等质量事故外,就其框架结构本身而言,可能出现的质量缺陷或事故主要是柱、梁、板等构件的施工质量缺陷或事故,以及各构件之间刚性连接节点不牢固的质量缺陷事故。下面主要就柱、柱梁连接等施工中常见质量缺陷或事故做一简要分析。
(一)柱平面错位
多层框架的上下层柱,在各楼层处容易发生平面位置错位,特别是在边柱、楼梯间柱和角柱更是明显。
造成上述现象的主要原因有:
1、放线不准确,使轴线或柱边线出现较大的偏差。
2、下层柱模板支立不垂直、支撑不牢或模板受到侧向撞击,均易造成柱上端移动错位。
3、柱主筋位移偏差较大,使模板无法正位。
(二)柱主筋位移
柱主筋位移,在钢筋混凝土框架结构施工中极易发生,钢筋的位移严重地影响了结构的受力性能。
造成柱主筋位移的主要原因:
1、梁、柱节点内钢筋较密,柱主筋被梁筋挤歪,造成柱上端外伸主筋位移。
2、柱箍筋绑扎不牢,模板上口刚度差,浇筑混凝土时施工不当引起主筋位移
(三)柱弯曲、鼓肚、扭转
在柱的施工中,柱容易发生弯曲、截面扭转、鼓肝、窜角等质量缺陷。
1、造成柱弯曲的主要原因:模板刚度不够,斜向支撑不对称、不牢固、松紧不一致,浇筑混凝土时模板受力不一,造成弯曲变形。
2、造成柱截面扭转主要原因:放线误差,支模未能按轴线兜方,上下端固定不牢,支撑不稳,上部梁板模板位置不正确和浇筑混凝土时碰撞等因素,均可能造成柱身扭转。
3、造成鼓肚、窜角的主要原因:柱箍间距过大或强度、刚度不足,一次浇筑过高、速度太快,振捣器紧靠模板,使混凝土产生过大的侧压力等引起模板变形,柱箍安装不牢固等。
(四)梁柱交接部位强度达不到设计要求
梁柱节点是框架结构极重要的部位,该部位的质量对于保证框架结构有足够的强度至关重要。在梁柱节点部位常见的质量事故有混凝土振捣不密实、主筋锚固达不到设计要求、箍筋遗漏等。
造成上述事故的主要原因有:
1、钢筋太密,浇筑混凝土的漏振均会引起该处混凝土的不密实。
2、主筋设计错误或施工错误等均会造成主筋锚固不够。
3、由于该节点三个方向梁柱交叉,钢筋密集,加以受传统施工工艺和顺序的影响,绑扎箍筋的不方便,因此,施工中往往造成箍筋遗漏。
(五)梁板施工钢筋位置不正、楼板超厚等。
主要原因:
1、主次梁在柱头交接处钢筋重叠交叉,排列不当时,钢筋容易超过板面标高,要保证钢筋的保护层厚,必然使楼板加厚。
2、板内各种预埋管线过多,也可能形成露筋或板厚的质量通病。
3、施工顺序安排不当。特别是电气工和钢筋工的工序。先绑负筋时,部分电气管道压在上面,使负筋位置降低,影响结构承载力。
2.2.2 麻面
表现为混凝土表面局部缺浆粗糙,或有许多小凹坑,但无钢筋和石子外露。其原因分析:
(1)模板表面粗糙或清理不干净,粘有干硬水泥砂浆等杂物,拆模时砼表面被粘损。
(2)钢模板脱模剂涂刷不均匀,拆模时砼表面粘结模板。
(3)模板接缝拼装不严密,灌注砼时缝隙漏浆。
(4)混凝土振捣不密实,混凝土中的气泡未排出,一部分气泡停留在模板表面。
2.2.3 蜂窝
表现为混凝土局部酥松,砂浆少石子多,石子之间出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。其原因分析:
(1)混凝土配合比不合理,砂子、碎石计量错误,或加水量不准,造成砂浆少石子多。
(2)混凝土搅拌时间短,没有拌合均匀,造成混凝土和易性差,振捣不密实。
(3)未按操作规程浇筑混凝土,下料不当,使碎石集中,振不出水泥浆,造成混凝土离析。
(4)混凝土一次下料过多,没有分段、分层浇筑,振捣不实或下料与振捣配