某大跨度钢筋混凝土梁设计与裂缝控制

关 键 词:结构设计论文
资料等级:某大跨度钢筋混凝土梁设计与裂缝控制
发布时间:2018-5-16
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某大跨度钢筋混凝土梁设计与裂缝控制 某小学教学楼高4层,总建筑面积5300m2.屋1面层考虑建筑效果需要,设计采用跨度23.5m的钢1筋混凝土现浇梁(如图1),如按常规截面设计,则裂1缝控制验算结果将不符合《混凝土结构设计规范》的1要求。由于该梁位于上人屋顶边跨,故按建筑专业1要求砌筑女儿墙,采用钢筋混凝土浇筑,将其高度作1为该梁截面高度的一部分,相当于把该梁高度部分1用作屋面女儿墙,既不影响建筑立面效果.又可达到1裂缝控制目的裂缝宽度验算是在满足构件承载力的前提下进1行的.故在已知截面尺寸和配筋率的情况下,可能出1现挠度满足要求但裂缝宽度不满足要求的情况,且1通常配筋率低和钢筋直径偏大。因此,当计算最大裂1缝宽度稍微超出允许值时,常可采取减小钢筋直径1和较密集布筋的方法,个别开口部位和墙柱连接处1因应力集中而较易开裂,故应配置附加钢筋,必要时1适当增大配筋率。1由以上计算可知,裂缝宽度验算主要与钢筋应1力、有效配筋率和钢筋直径等有关,受拉及受弯构件1当承载力要求较高时往往不能同时满足裂缝宽度或1变形限值要求,这时增大截面尺寸或增加用钢量显1然较不经济合理,而采用预应力则是较有效的措施。13 施工防裂措施1目前商品混凝土应用较广,虽然其强度有保证,1但水灰比和流动性均较大,混凝土收缩较易导致裂1缝,故施工中应采取以下防裂措施:1(1)严格控制原材料质量,选用水化热较低的水1泥品种,在保证强度的前提下尽量减少其用量.并掺1入适量粉煤灰以改善其和易性,骨料含泥量控制在11%以下,水灰比为0.4(C30混凝土),以大幅减小干1缩值,混凝土浇灌振捣时间适当延长,以提高混凝土1密实度和抗裂性能1(2)注意掌握拆模时间,尽可能延长混凝土的养1护时间,浇筑完毕后其浇水养护时问应不少于14d,1并用草袋覆盖,当平均气温低于5℃时则不浇水并1采取保温措施,拆模后其表面温度下降15℃以上,1目前最常见的混凝土收缩变形裂缝是与湿度变化有1关的毛细收缩及吸附收缩,另外由于混凝土的水分1蒸发及含水量不均而形成湿度梯度,较易引起收缩1应力而导致混凝土表面开裂1(3)混凝土浇注后约4~15h后水泥水化反应急1剧,出现泌水和水分迅速蒸发等现象,容易引起失水1收缩,而此时骨料与胶合料之间也产生不均匀沉缩1变形,该塑性收缩会在混凝土表面特别是养护不良1部位出现龟裂,裂缝大多呈不规则状,宽1~2mm,间1距5~lOem。由于沉缩作用,这些裂缝往往沿钢筋分1布,水灰比大,水泥用量大,外掺剂保水性差,粗骨料1少,振捣不良,环境气温高,表面失水大等均能导致1塑性收缩表面开裂。1141混凝土所处的大气环境,如温、湿度和风速等都1对其收缩有影响,特别是风速增大会加速混凝土水1分蒸发,容易引起早期表面裂缝。建筑物环境温度1由空气温度和太阳热辐射在建筑物表面产生的日照1温度组成,它对结构的作用使得结构或构件变形受1约束时将引起应力,框架变形受到地基基础约束,由1于外约束会引起约束应力,使结构构件承受非均匀1受热或收缩,而构件各质点问的相互约束作用称为1内约束或自约束,由于构件截面各点可能有不同温1度和收缩变形,引起连续介质各点间的内约束应力。
编辑评价
混凝土膨胀或收缩变形与其限制是一矛盾的统一体,膨胀时要通过钢筋和邻位元约束才能在结构中建立预压应力,因此设计中采用细而密的配筋原则,必要时适当增大配筋率。
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