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文档简介

认识实习报告土木工程专业(建工方向)指导老师:姓名: 院系:学号:日期:土木工程认识实习报告一、实习概述新的学期开始,学校为我们安排了为期三周的土木工程认识实习,这次实习安排在进入大三学习专业知识之前,具有相当重要的意义。实习不但贯通大一大二两年来所学习的理论知识,将平时所学的零散知识点第一次完完整整的串联起来,而且第一次让我们最真实的体会结构设计的方法和过程,对本专业学生今后的工作、生活和继续深造具有深远的影响。而这次实习过程中,建筑、结构、施工的老师还有现场技术负责人在全程中给予指导,带领我们从实际工程中去认识书本知识的现实存在。通过比较,我们可以在自己的设计当中取长补短,借鉴他人先进设计思想和经验。二、实习计划与安排三、实习内容一 建筑和结构的关系建筑:建筑物和构筑物的通称。建筑物:人们社会生活和生产的环境,如住宅、厂房。构筑物:一般不直接进入其间进行生活和生产的空间。如烟囱、水塔等。建筑物构成的基本要素:建筑功能、物质技术条件和建筑形象。建筑结构:建筑物的空间承重骨架系统。建筑结构的功能:(1) 满足使用和审美要求选择合适的结构型式;(2) 抵御自然界的各种作用选择结构的材料和结构体系二 建筑结构的基本要求1.平衡:结构或结构的任何一个部分都不发生运动。2.稳定:整体结构或结构的一部分作为整体不允许发生危险的运动,如倾覆和滑移等。3.承载力:结构或结构的任何一部分在预计的荷载作用下必须安全可靠。4.适用:使用期间不发生过大的变形 、裂缝和损坏等。5.经济:造价、施工及使用维护等。6.美观:精神需要(民族风格、时代风貌等 )。三 建筑结构的分类(一)按材料分类1. 混凝土结构:素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构。适用范围:广泛用于一般工业与民用建筑及多种特种结构(水塔、水池、烟囱等)中。优点:节约钢材、耐火耐久、可模性好、整体性好。缺点:自重大,抗裂性差。2. 砌体结构:由块材及砂浆砌筑而成的结构。适用范围:主要用于居住建筑和多层民用房屋(如办公楼、教学楼、旅馆等)中。优点:易于就地取材,成本低。结构耐久性和耐腐蚀性好。缺点:自重大,施工砌筑进度慢,整体性差3. 钢结构:以钢材为主的结构。适用范围:主要用于大跨度的建筑屋盖(如体育馆、剧院等)、吊车吨位很大或跨度很大的工业厂房骨架,以及超高层建筑的房屋骨架。优点:钢结构材料质量均匀、强度高,构件截面小、重量轻,可焊性好,制造工艺简单。缺点:钢材易腐蚀,耐火性差,成本高。4. 木结构:以木材为主的结构。适用范围:受到自然条件的限制,仅在山区和林区使用。优点:制作简单,自重轻,容易加工。缺点:易燃、易腐蚀。5. 钢混凝土组合结构:结构构件用型钢和混凝土组成,或型钢、钢筋和混凝土组成。1)钢混凝土组合楼板(见下图)2)钢骨混凝土结构(又称劲性混凝土结构):以型钢为骨架外包钢筋混凝土组成的结构。其截面形式见附图。3)钢管混凝土结构:在封闭的薄壁钢管中浇注混凝土形成的组合结构,一般用作受压构件。钢混凝土组合梁板结构钢混凝土组合梁板结构,梁下部用钢梁,上部用混凝土(一般采用压型钢板混凝土组合板)。钢梁和混凝土板之间用剪力连接件连接。主要用于高层楼盖、吊车梁和桥梁结构。优点:钢混凝土组合梁截面中混凝土主要受压,钢梁受拉,充分利用材料。混凝土板参与组合梁工作,提高钢梁的竖向和侧向刚度。 缺点:钢材易腐蚀,耐火性差。(二)按受力和结构特点分类 1. 混合结构:楼、屋盖一般采用钢筋混凝土结构构件,墙体和基础采用砌体结构。2. 排架结构:主要承重体系是屋面横梁(屋架或屋面大梁)、柱及基础,主要用于单层工业厂房。3. 框架结构:由横梁和柱及基础组成的主要承重体系。4. 剪力墙结构:纵、横布置的成片钢筋混凝土墙体称为剪力墙。剪力墙和钢筋混凝土楼、屋盖整体连接形成剪力墙结构。5. 其他形式的结构:1)高层和超高层结构体系中有:框架剪力墙结构、框架筒体结构、筒中筒结构等。2)单层厂房:刚架结构3)单层大跨度房屋的屋盖:壳体结构、网架结构、悬索结构等。 四 建筑结构选型(一)多层和高层房屋结构1. 混合结构体系:竖向承重构件采用砌体结构,水平承重构件采用钢筋混凝土梁板结构。 2. 框架结构体系: 1)分类:横向框架承重、纵向框架承重和纵横向混合承重。 2)全框架结构、内框架结构、底层框架结构3. 剪力墙结构体系1)剪力墙结构:纵横向交叉的墙体都由剪力墙组成。2)框架剪力墙:竖向承重构件为框架和剪力墙3)筒体结构:由剪力墙围成筒体,由一个或多个筒体组成的结构。框筒:由加密柱并加强梁的刚度而形成的整体受力体系。框架筒体:周边稀柱框架和核心筒组成。成束筒:多个筒体组成。4. 高层房屋结构的布置要点(二)单层大跨度结构1. 钢筋混凝土单层厂房结构1)排架结构:横梁和柱铰接、柱和基础刚接。 2)刚架结构:由梁柱和一的结构构件组成的结构。用于中小型单层厂房。3)拱结构:拱是承受压力为主的结构。该结构会对支座产生较大的侧推力。2. 其他型式的结构1)薄壳结构:一种以受压为主的空间受力体系。形式:旋转曲面、平移曲面、直纹曲面2)网架结构:由平面桁架发展起来的一种空间受力体系。分为平板网架和曲面网架。3)悬索结构:主要用于桥梁结构,用于体育馆则适用于大跨度建筑物,如体育馆、影剧院等。4)折板结构单层工业厂房的认识单层工业厂房:单层工业厂房在我国工业企业中广泛采用。大多数为装配式钢筋混凝土柱厂房;当跨度在15m以内,高度在66m以下,无桥式吊车的中、小型车间和仓库采用砖柱(墙壁柱)承重的结构;跨度在36m以上且由重型吊车的厂房常采用钢结构。近年来,单层轻钢厂房迅速发展,但多为不设桥式吊车的车间和仓库。新的建筑抗震设计规范没有纳人门式刚架轻型钢结构房屋(一)单层厂房的结构选型单层厂房的承重结构可采用单跨或多跨,等高或不等高的排架结构,也可采用单跨或多跨的刚架结构。1.单跨与多跨:一般厂房纵向长度比横向跨度大,且纵向柱距较横向柱距小,故横向刚度总比纵向刚度为小。多跨可增大厂房横向刚度,减小柱截面尺寸,节约材料、减轻自重,采光通风困难。2.等高与不等高的区别:受力明确合理,构件简化统一3.排架:由屋面梁或屋架、柱和基础组成,排架的柱与屋架铰接而与基础刚接(二)单层厂房排架结构组成、构件的选型和布置1.结构组成:屋面板、屋架、吊车梁、连系梁、柱和基础的构件组成.a.屋盖结构: 有檩体系,无檩体系 作用:承受屋面活荷载、血载、自重及其他荷载b.横向平面排架:横梁、横向柱列及基础组成 作用:承受竖向荷载及横向水平荷载c.纵向平面排架:柱列、基础、连系梁、吊车梁和柱间支撑组成作用:保证厂房纵向刚度和稳定性,以及纵向水平荷载d.围护结构:纵墙、山墙、墙梁、抗风柱、基础梁作用:围护和承载作用。1.构件选型:屋面板:预应力混凝土构件屋面梁和屋架吊车梁:T型截面、吨位选取柱:截面选择,尺寸限值基础:现浇柱单独基础、预制柱下基础2.传力路径:屋盖屋架柱基础地基3.结构布置: 结构布置包括:屋盖结构布置、吊车梁、柱及柱间支撑布置、 圈梁连系梁及过梁布置、基础梁布置等。标准构件规定进行布置。4.柱网布置厂房承重柱的纵向布置和横向定位轴线,在平面上形成的网格称为柱网。柱网布置就是确定柱子纵向定位轴线之间的距离和横向定位轴线之间的距离。a.变形缝布置:伸缩缝,沉降缝,抗震缝b.支撑布置:作用:使厂房结构形式整体,提高厂房结构构件的刚度和稳定性 屋盖支撑:屋盖间的垂直支撑及水平系杆作用:保证屋架的稳定,当吊车工作时,防止屋架下弦发生侧向颤动。a. 屋架间的横向水平支撑 上弦横向水平支撑, 下弦横向水平支撑b. 屋架间纵向水平支撑c. 无窗架间的支撑:柱间支撑: 作用:提高厂房的纵向刚度和稳定性 位置:抗风柱的布置: 山墙受风面积一般分成几个区域,使山墙受到的风荷载一部分直接传给纵向柱列,另一部分则经抗风柱上端通过屋盖结构传给纵向柱列和经抗风柱下端传给基础。 抗风柱与基础刚接,与屋架上弦铰接,与屋架的连接需满足两个要求:水平方向有可靠的连接 竖向有一定的相对位移d. 圈梁、连系梁、过梁和基础布置单层钢筋混凝柱厂房单层钢筋混凝土柱厂房的震害: 单层钢筋混凝土柱厂房有较丰富的震害经验。未经过抗震设计的单层钢筋混凝土柱厂房,在7度地震作用下,主要震害是围护墙体的局部开裂,厂房主体结构完好,支撑系统包括屋盖支撑基本完好。在8度地震作用下,围护墙体破坏严重,部分墙体局部倒塌,厂房排架柱出现开裂,天窗架立柱开裂,屋盖和柱间支撑系统出现杆件压曲或节点拉脱。在9度地震作用下,围护墙体大面积倒塌,主体结构严重破坏,支撑系统大部分压曲,屋盖破坏严重甚至局部倒塌。1屋盖系统 单层钢筋混凝土柱厂房大部分采用无檩屋盖,即大型屋面板,少量为有檩屋盖。在地震作用下,无檩屋盖破坏相对严重一些。(1)钢筋混凝土无檩屋盖 1)屋面板支座错动移位,7度时就有发生,8度时较为普通,更严重的屋面板从屋架上塌落。产生这种震害的原因是,屋面板与屋架上弦的连接和焊接质量不符合设计要求。例如,天津重机厂一万多块屋面板的支座连接焊缝满足三点焊的很少,而且焊缝质量大部分不符合设计要求;唐山某厂房22块屋面板中符合三点焊的只有9,两点焊的为40,一点焊的为24,完全未焊的达27。大量的震害调查资料还表明,许多屋面板支座虽有焊连,但其焊缝长度过短,有的仅10mm左右,甚至只是点焊一下。8度地震作用下发生屋面板塌落的另一个重要原因是,屋面板支座的支承长度不足,有的甚至不到30mm,因而当屋面板与屋架上弦发生相对错位时,特别是屋盖支撑布置薄弱,相对错位较大时,屋面板就会从屋架上塌落。2)在8度及8度以上地震作用下,屋架发生部分杆件的局部破坏或屋架的整榀倒塌。其主要原因是屋盖整体刚度不足,支撑布置不完整或不合理等。3)出屋面天窗架立柱开裂、折断。6、7度时,立柱出现裂缝;8、9度时,立柱甚至折断倒塌。天窗架的倒塌,还可能把屋盖砸塌。表91-1是唐山地震中天津22个车间984榀天窗架立柱震害的统计。天窗架支撑压曲和连接破坏。当出屋面天窗架的竖向支撑太稀时,6、7度就有震害,8、9度更重。在支撑和天窗架的连接处,多数是焊缝拉断、钢板与锚筋脱开,也有预埋件被拔出的。下沉式(井式)天窗,在地震中一般无震害,性能明显优于出屋面天窗架(2)钢筋混凝土有檩屋盖 钢筋混凝土有檩屋盖震害较无檩屋盖为轻,主要是屋面板(瓦)下滑和塌落。在?度地震作用下就有此震害发生。如1975年海城地震时,鞍山(7度区)某厂26m高的机修铸钢清理车间天窗屋盖全部槽瓦屋面板从天窗架上塌落;唐山地震时,8度区的天津市也产生上述震害。产生这类震害的主要原因是屋面瓦、板与檩条间未很好连接,且屋面瓦、板之间也无拉结。因而在地震作用下相互间发生移位,在屋面坡度较大的情况下,就易造成下滑和塌落。但总的来说,有檩屋盖由于结构自重轻,对抗震是有利的,即使在高烈度地震作用下也是如此。如唐山市(10度区)唐山冶金矿山机器厂某车间槽瓦有檩屋盖只有局部破坏。2排架柱 排架柱是单层钢筋混凝土厂房的主要抗侧力构件。虽然未经抗震设计,但是在设计中考虑了风荷载和吊车的作用。因此,排架柱具有一定的承载能力和抗侧力刚度,在7-:9度地震作用下,未发生因排架柱破坏而导致整个厂房倒塌的震害。 排架柱的震害特点是:阶形柱的上柱根部为薄弱环节;在上柱根部和吊车梁标高处出现水平裂缝;下柱靠近地面处开裂,严重者混凝土剥落,纵向钢筋压曲;不等高厂房高低跨交接处中柱支承低跨屋盖牛腿上截面部位柱截面出现水平裂缝:平腹双肢柱和薄壁开孔预制腹板工字形柱发生剪切破坏;大柱网厂房中部根部破坏等。3支撑系统 单层钢筋混凝土柱厂房的支撑系统,包括屋盖支撑、天窗架支撑和柱间支撑三部分;地震时破坏最多最重的是突出屋面的天窗架支撑和厂房纵向柱列的柱间支撑,屋盖支撑的震害不多。 (1)天窗架支撑的破坏主要是两侧竖向支撑杆件失稳。当交叉支撑斜杆压曲,则出现支撑斜杆与天窗架立柱相连节点的拉脱。在6度地震作用下,就有这类震害发生,在8度地震作用下则大量出现。如天津拖拉机厂工具、锻工、机修三个厂房的158道天窗竖向支撑中,有144道支撑遭受了破坏,占天窗竖向支撑总数的911。(2)柱间支撑是厂房纵向抗震的主要抗侧力构件,具有较大的抗侧力刚度。其破坏主要是出现在8度及8度以上地震区,而7度区较少。破坏特征是,支撑斜杆在平面内或平面外压曲,支撑与柱连接节点拉脱。据不完全统计,支撑杆件长细比200时,基本完好;为200250时,有39的斜杆压曲,250时,有50左右的斜杆压曲。杆件压曲可发生在上、下柱间支撑,但以上柱支撑为多。节点拉脱也以上柱支撑为多,但下柱支(三) 单层厂房柱设计一、单层厂房柱截面设计:柱在单层厂房排架设计中是最主要的构件设计,在使用阶段为受压构件,求出内力后可按受压够进行截面设计,在施工阶段柱子的侧翻及吊装要求, 按双筋矩形截面设计。二、牛腿设计牛腿在单厂柱中是常见的构造,它用来支撑吊车梁或屋架等承重构件, 负荷大,应力状态复杂。长牛腿:a/ho1 a为荷载作用点至牛腿根部水平距离。短牛腿:a/ho1 ho 牛腿有效高度长牛腿受力特点近似于悬臂梁,可按悬臂梁的抗弯、抗剪进行计算。1.牛腿几何尺寸:A.牛腿的宽度及顶面长度顶面长度:与吊车梁中线位置,吊车梁端部宽度及 吊车梁至牛腿端部的距离C1有关。A.牛腿处边缘高和底面倾斜角度:h1:h/3 45牛腿总高度:h:主要由斜截面抗裂条件控制牛腿配筋计算与构造水平拉杆由纵向受拉钢筋组成。斜压杆由竖向力作用点与牛腿根部之间的混凝土组成,其承载力主要由混凝土决定。三、柱下独立基础设计:排架单厂层房结构中预制柱下基础通常独用得预制构件,而现浇框架结构中通常用现浇基础,但排架柱基础杯口灌缝后,其受力性能和现浇柱下基础完全一样,故柱下单独基础均按现浇柱下基础进行计算。基础得设计需解决三项内容:基础外形尺寸(主要包括底面积尺寸)基础高度得确定和基底配筋。混凝土的浇注:现浇结构工程混凝土浇筑施工工艺标准1. 施工准备1) 材料及主要器具水泥:a、水泥拟选用32.5号以上的普通硅酸盐水泥。b、水泥进场时,应有出厂合格证或试验报告,并要核对其品种、标号、出厂日期。使用前若发现受潮或过期,应重新取样试验。c、水泥质量证明书中各项品质指标应符合标准中的规定。品质指标包括氧化镁含量、三氧化硫含量、烧失量、细度、凝结时间、安定性、抗压和抗折强度。d、混凝土的最大水泥用量不宜大于500kg/m3。砂:a、砂拟优先选用深圳码头优质河砂,严禁采用含氯量大的海砂。b、对于泵送砼,砂子宜用中砂,砂率宜控制在40%50%。c、砂的含泥量(按重量计),当混凝土强度等级高于或等于C30时,不大于3%;低于C30时,不大于5%,对有抗渗、抗冻或其它特殊要求的混凝土用砂,其含泥量不应大于3%,对C10或C10以下的混凝土用砂,其含泥量可酌情放宽。 石子:a、宜选用花岗岩碎石b、石子最大粒径不得大于结构截面尺寸的1/4,同时不得大于钢筋间最小净距的3/4。混凝土实板骨料的最大粒径不宜超过板厚的1/2。且不得超过50mm。对于泵送砼,碎石最大粒径与输送管内径之比,宜小于或等于1:3,卵石宜小于或等于1:2.5。c、石子的含泥量(按重量计)对等于或高于C30混凝土时,不大于1%;低于C30时,不大于2%;对有抗冻、抗渗或其它特殊要求的混凝土,石子的含泥量不大于1%;对C10或C10以下的混凝土,石子的含泥量可酌情放宽。d、石子中针、片状颗粒的含量(按重量计),当混凝土等级高于或等于C30时,不大于15%;低于C30时不大于25%;对C10或C10以下,可以放宽到40%。水:符合国家标准的生活饮用水可拌制各种混凝土,不需再进行检验。外加剂:减水剂、早强剂、缓凝减水剂等应符合有关标准的规定,其掺量须经试验符合要求后,方可使用。主要机具:混凝土搅拌机、磅称(或自动计量设备)、双轮手推车、小翻斗车、尖锹、平锹、混凝土吊斗、插入式振动器、平板式振动器、木抹子,长抹子,铁板、胶皮水管、串桶、塔式起重机等。2. 作业条件墙柱部位:1、核实墙内预埋件、预留孔洞、水电预埋管线、盒(槽)的位置、数量及固定情况。2、检查模板下口、洞口及角模拼缝处是否严密,边角柱加固是否可靠,各种连接件是否牢固。3、检查并清理模板内残留杂物,用水冲净。常温下用水湿润模板。梁板部位:1、浇筑混凝土层段的模板、钢筋、预埋件及管线等全部安装完毕,经检查符合设计要求,并办完隐、预检手续。2、浇筑混凝土用架子及马道已支搭完毕,混凝土输送泵的泵管铺设完毕,并经检查合格。输送管线路宜直,如管道内向下倾斜,应防止混入空气,产生阻塞。3、对模板内杂物进行清除,在浇筑前同时对木模板进行浇水湿润,以免木模板吸收混凝土中的水分,影响混凝土浇筑后的正常硬化。商品混凝土搅拌站的要求:1、 项目部已对搅拌站下达任务单,下达任务单时,必须包括工程名称、地点、部位、数量,对混凝土的各项技术要求(强度等级、抗渗等级、缓凝及特种要求)、现场施工方法、生产效率(或工期)、交接班搭接要求,以及供需双方协调内容,连同施工配合比通知单一起下达。2、搅拌站设备试运转正常,混凝土运输车辆数量满足要求。3、搅拌站材料供应充足,特别是指定的水泥品种有足够的储备量或后续供应有保证。4、搅拌站全部材料包括水泥、砂、石子、粉煤灰及外加剂等经检验合格,符合使用要求。5、搅拌站、浇捣现场和运输车辆之间有可靠的通讯联系手段。对所有机具包括混凝土输送泵、振动器(棒)经检验试运转正常,并准备一旦出现故障的应急措施,保证人力、物力、材料均能满足浇筑速度的要求。现场砼试块养护池和试块试模准备就绪。工长根据施工方案对操作班组已进行全面施工技术交底,落实浇筑方案。每个施工人员对浇筑的起点及浇筑的进展方向都做到心中有数,混凝土浇灌令已被批准。注意天气预报,不宜在雨天浇筑混凝土 。在天气多变季节施工,为防不测,应有足够的抽水设备和防雨物质。对于大体积混凝土结构混凝土的浇筑。要准备测温监控措施以及防止混凝土硬化过程中因水化热过高、内外温差过大而引起的体积变形产生收缩裂缝的有效措施,并编制详细的技术方案,指导施工。3.操作工艺1、 工艺流程采用现场搅拌混凝土浇筑工艺作业准备 混凝土搅拌 混凝土运输 柱、梁、板、墙、楼梯混凝土浇筑秘振捣 养护 采用商品混凝土浇筑工艺作业准备 商品混凝土运输到现场 混凝土质量检查 卸料 泵送至浇筑部位 柱、梁、板、墙、楼梯混凝土浇筑秘振捣 养护 2、 作业准备浇筑前应对模板内的垃圾、泥土等杂物及钢筋上的油污清除干净,并经检查钢筋的水泥垫块是否垫好。如果使用木模板时应浇水使模板湿润,柱子模板的清扫口高水平在清除杂物后再封闭。剪力墙根部松散混凝土已剔除干净。3. 混凝土浇筑的一般要求1、混凝土自吊斗下落的自由倾落高度不得超过2米,如超过2米时必须采取措施。2、浇筑竖向结构混凝土时,如浇筑高度超过3米时,应采用串筒、导管、溜槽或在模板侧面开门子洞(生口)。3、浇筑混凝土时应分段分层进行,每层并行筑高度应根据结构特点、钢筋疏密决定。一般分层高度为插入式振动器作用部分长度的1.25倍,最大不超过500mm。平板振动器的分层厚度为200mm。4、使用插入式振动器应快插慢拨,插点要均匀排列,逐点移动,按顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振动棒作用半径的1.5倍(一般为300400mm)。振捣上一层时应插入下层混凝土面50mm,以消除两层间的接缝。平板振动器的移动间距应能保证振动器的平板覆盖已振实部分边缘。5、浇筑混凝土应连续进行。如必须间歇,时间应尽量缩短,并应在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕。间歇的最长时间应按所有水泥品种及混凝土初凝条件确定一 般超过2小时应按施工缝处理。6、浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况,发现问题应立即浇灌并应在已浇筑的混凝土初凝前修整完毕。4. 混凝土方面的问题1、 裂缝的原因:混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的110左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.61.0)104, 长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.22.0)104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。 2、温度应力的分析 根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:(1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝上弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝上的弹性模量变化不大。(3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相迭加。根据温度应力引起的原因可分为两类:(1)自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。(2)约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松驰,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。3 温度的控制和防止裂缝的措施为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下:(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;改善约束条件的措施是:(1)合理地分缝分块;(2)避免基础过大起伏;(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中,为了提高模板的周转率,往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上混凝土干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止混凝土表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低。只是对一般钢筋混凝土有影响。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下,钢的各项性能是稳定的,而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小,在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的715倍,当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时,钢筋的应力将不超过100200kgcm2.因此,在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂,笔者在实践中总结出其主要作用为:(1)混凝土中存在大量毛细孔道,水蒸发后毛细管中产生毛细管张力,使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力,但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。(2)水灰比是影响混凝土收缩的重要因素,使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25。(3)水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素,掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15的水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充。(4)减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。(5)提高水泥浆与骨料的粘结力,提高的混凝土抗裂性能。(6)混凝土在收缩时受到约束产生拉应力,当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度,大幅提高混凝土的抗裂性能。(7)掺加外加剂可使混凝土密实性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。(8)掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当,在有效防止水泥迅速水化放热基础上,避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。(9)掺外加剂混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,减少水分蒸发,减少干燥收缩.许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。4、混凝土的早期养护实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。所以在施工时我们要谨慎的处理这些事件,根据不同情况不同处理。 这些问题都是在施工事要注意的,在施工时采用何种水泥,用量都是要注意的,还有混泥土的早期保养。建筑地基基础地基基础设计规定1. 承载力计算所有建筑物的地基都应满足承载力计算的有关规定。2. 地基变形验算设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计;下表中的丙级建筑物,可不作地基变形设计计算。3. 地基稳定性验算对经常受水平荷载作用的高层建筑、高耸结构和挡土墙等,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物和构筑物;基坑工程。4. 抗浮验算当地下水埋藏较浅,建筑物地下室或地下构筑物存在上浮问题时。岩土工程勘探工程地质勘察目的为工程设计与施工提供资料和依据 工程地质条件直接影响到建筑物的地基与基础设计基坑开挖结束后,均需进行施工验槽,发现异常问题亦需进行施工勘察;深基础的设计与施工,需进行有关监测工作;当软弱地基处理时,需进行施工检验工作;施工中出现基槽边坡失稳滑动,则需进行勘测与处理。对面积不大的中小型门工程,且工程地质条件简单的场地或有建筑经验的地区,可简化勘察阶段,一次完成详细勘察。确定地基土的承载力和单桩承载力等 工程地质勘察成果为工程地质勘察报告书 基础埋置深度 1. 建筑物的用途,有无地下室、设备基础和地下设施,基础的型式和构造等;2. 工程地质和水文地质条件;尽量浅埋;宜埋置在地下水位以上;需满足基础稳定或抗滑要求。3. 与原有相邻建筑物的关系需满足下图的设置要求。4. 地基土冻胀和融陷的影响主要针对冻胀土的地基基础。5. 高层建筑基础需满足地基承载力、变形和稳定性的要求基础选用材料1. 无筋扩展基础(刚性基础)是指由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、三合土和灰土等材料组成的墙下条形基础或柱下独立基础。2. 由于无筋扩展基础所用材料通常为砖、石、混凝土等,这些材料的抗压强度较高,而抗拉、抗剪强度较低,因此这种基础主要利用材料的抗压强度。所以在设计时,要求基础的外伸宽度和基础高度的比值在一定限度内,即要满足一定刚性角的要求。3. 无筋扩展基础(刚性基础)适用于上部结构荷载不大,地基承载力较高的多层民用建筑和轻型厂房。 基础底面高度基础高度应满足下列要求:式中 b 基础底面宽度; b0 基础顶面的墙体宽度或柱脚宽度; H0 基础高度; tan 基础台阶高宽比,其允许值与基础所用料和基底压力大小有关。 墙下刚性条形基础 柱下刚性基础基坑:1、定义:建筑基础开挖的临时性坑井称为基坑。基坑属于临时性工程,其作用是提供一个空间,使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。基坑开挖工程量按基坑容积计算。一般来说,深基坑是指开挖深度大于等于5M的基坑。2、基坑工程的特点 :基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖,是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构,在地下工程施工完成后就不再需要。总结起来,基坑工程具有以下特点:1)基坑支护体系是临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性。基坑工程施工过程中应进行监测,并应有应急措施。在施工过程中一旦出现险情,需要及时抢救。2)基坑工程具有很强的区域性。如软粘土地基、黄土地基等工程地质和水文地质条件不同的地基中基坑工程差异性很大。同一城市不同区域也有差异。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖都要因地制宜,根据本地情况进行,外地的经验可以借鉴,但不能简单搬用。3)基坑工程具有很强的个性。基坑工程的支护体系设计与施工和土方开挖不仅与工程地质水文地质条件有关,还与基坑相邻建(构)筑物和地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性,以及周围场地条件等有关。有时保护相邻建(构)筑物和市政设施的安全是基坑工程设计与施工的关键。这就决定了基坑工程具有很强的个性。因此,对基坑工程进行分类、对支护结构允许变形规定统一标准都是比较困难的。4)基坑工程综合性强。基坑工程不仅需要岩土工程知识,也需要结构工程知识,需要土力学理论、测试技术、计算技术及施工机械、施工技术的综合。5)基坑工程具有较强的时空效应。基坑的深度和平面形状对基坑支护体系的稳定性和变形有较大影响。在基坑支护体系设计中要注意基坑工程的空间效应。土体,特别是软粘土,具有较强的蠕变性,作用在支护结构上的土压力随时间变化。蠕变将使土体强度降低,土坡稳定性变小。所以对基坑工程的时间效应也必须给予充分的重视。6)基坑工程是系统工程。基坑工程主要包括支护体系设计和土方开挖两部分。土方开挖的施工组织是否合理将对支护体系是否成功具有重要作用。不合理的土方开挖、步骤和速度可能导致主体结构桩基变位、支护结构过大的变形,甚至引起支护体系失稳而导致破坏。同时在施工过程中,应加强监测,力求实行信息化施工。7)基坑工程具有环境效应。基坑开挖势必引起周围地基地下水位的变化和应力场的改变,导致周围地基土体的变形,对周围建(构)筑物和地下管线产生影响,严重的将危及其正常使用或安全。大量土方外运也将对交通和弃土点环境产生影响。

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