2A311023钢筋混凝土结构的特点及配筋要求
随着科学技术的不断发展,这些缺点可以逐渐克服,例如:
①采用轻质、高强的混凝土,可克服自重大的缺点;
②采用预应力混凝土,可克服容易开裂的缺点;
③掺入纤维做成纤维混凝土可克服混凝土的脆性;
④采用预制构件,可减小模板用量,缩短工期。
一、钢筋混凝土梁的受力特点及配筋要求
(一)钢筋混凝土梁的受力特点
在房屋建筑中,受弯构件是指截面上通常有弯矩和剪力作用的构件。梁和板为典型的受弯构件。
1.梁的正截面破坏
梁的正截面破坏形式与配筋率、混凝土强度等级、截面形式等有关,影响最大的是配筋率。随着纵向受拉钢筋配筋率ρ的不同,钢筋混凝土梁正截面可能出现适筋、超筋、少筋等三种不
同性质的破坏。
2.梁的斜截面破坏
影响斜截面破坏形式的因素很多,如截面尺寸、混凝土强度等级、荷载形式、箍筋和弯起钢筋的含量等,其中影响较大的是配箍率。
(二)钢筋混凝土梁的配筋要求
梁中一般配制下面几种钢筋:纵向受力钢筋、箍筋、弯起钢筋、架立钢筋、纵向构造钢筋。
1.纵向受力钢筋
纵向受力钢筋布置在梁的受拉区,承受由于弯矩作用而产生的拉力。钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋。
梁的纵向受力钢筋应符合下列规定:
(1)伸入梁支座范围内的钢筋不应少于两根。
(2)梁高不小于300mm时,钢筋直径不应小于10mm;梁高小于300mm时,钢筋直径不应小于8mm。
(3)梁上部钢筋水平方向的净间距不应小于30mm和1.5d;梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和1.0d;
(4)在梁的配筋密集区域宜采用并筋的配筋形式。
2.箍筋
箍筋主要是承担剪力的,在构造上还能固定受力钢筋的位置,以便绑扎成钢筋骨架。
(1)当截面高度小于150mm时,可以不设置箍筋;
(2)截面高度大于800mm的梁,箍筋直径不宜小于8mm;对截面高度不大于800mm的梁,不宜小于6mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径尚不应小于0.25d,d为受压钢筋最大直径;
(3)梁中箍筋最大间距应符合规范的相关规定。
(4)当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋应符合以下规定:①箍筋应做成封闭式,且弯钩直线段长度不应小于5d,d为箍筋直径;②箍筋的间距不应大于15d,并不应大于400mm。
二、钢筋混凝土板的受力特点及配筋要求
(一)钢筋混凝土板的受力特点
钢筋混凝土板是房屋建筑中典型的受弯构件,按其受弯情况,又可分为单向板与双向板;按支承情况分,还可分为简支板与多跨连续板。
2.连续板的受力特点
连续梁、板的受力特点是,跨中有正弯矩,支座有负弯矩。因此,跨中按最大正弯矩计算正筋,支座按最大负弯矩计算负筋。
(二)钢筋混凝土板的配筋构造要求
(1)现浇钢筋混凝土板的最小厚度:
单向受力屋面板和民用建筑楼板60mm,单向受力工业建筑楼板70mm,双向板80mm,无梁楼板150mm,现浇空心楼盖200mm。
(2)板中受力钢筋的间距,当板厚不大于150mm时不宜大于200mm;当板厚大于150mm时不宜大于板厚的1.5倍,且不宜大于250mm。
(3)采用分离式配筋的多跨板,板底钢筋宜全部伸入支座。简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于钢筋直径的5倍,且宜伸过支座中心线。
(4)按简支边或非受力边设计的现浇混凝土板,当与混凝土梁、墙整体浇筑或嵌固在砌体墙内时,应设置垂直于板边的板面构造钢筋,并符合下列要求:
1)钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm;
2)钢筋从混凝土梁边、柱边、墙边伸人板内的长度不宜小于计算跨度的1/4,砌体墙支座处钢筋伸人板边的长度不宜小于计算跨度的1/7;
3)在楼板角部,宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋;
4)钢筋应在梁内、墙内或柱内可靠锚固。
(5)当按单向板设计时,应在垂直于受力的方向布置分布钢筋,分布钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋的配筋面积尚应增加,且间距不宜大于200mm。
(6)在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋,间距不宜大于200mm。
(三)板的钢筋混凝土保护层
在室内干燥环境,设计使用年限50年的条件下,当混凝土强度等级小于或等于C25时,钢筋保护层厚度为20mm;当混凝土强度等级大于C25时,钢筋保护层厚度为20mm;且不小于受力钢筋直径d。
三、钢筋混凝土柱的受力特点及配筋要求
钢筋混凝土柱是建筑工程中常见的受压构件。
(一)柱中纵向钢筋的配置要求
(1)纵向受力钢筋直径不宜小于12mm;全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%;
(2)柱中纵向钢筋的净间距不应小于50mm,且不宜大于300mm;
(3)偏心受压柱的截面高度不小于600mm时,在柱的侧面上应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋,并相应设置复合箍筋或拉筋;
(4)圆柱中纵向钢筋不宜少于8根,不应少于6根;且宜沿周边均匀布置;
(5)在偏心受压柱中,垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋,其中距不宜大于300mm。
(二)柱中的箍筋配置要求
(1)箍筋直径不应小于d/4,且不应小于6mm,d为纵向钢筋的最大直径;
(2)箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸,且不应大于15d,d为纵向钢筋的最小直径;
(3)柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭式;
(4)当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋多于4根时,应设置复合箍筋;
(5)柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于10d,且不应大于200mm。箍筋末端应做成135°弯钩,且弯钩末端平直段长度不应小于10d,d为纵向受力钢筋的最小直径。
2A311024砌体结构的特点及技术要求
在建筑工程中,砌体结构主要应用于以承受竖向荷载为主的内外墙体、柱子、基础、地沟等构件。
一、砌体结构的特点
(1)容易就地取材,比使用水泥、钢筋和木材造价低;
(2)具有较好的耐久性、良好的耐火性;
(3)保温隔热性能好,节能效果好;
(4)施工方便,工艺简单;
(5)具有承重与围护双重功能;
(6)自重大,抗拉、抗剪、抗弯能力低;
(7)抗震性能差;
(8)砌筑工程量繁重,生产效率低。
二、砌体结构的主要技术要求
墙体的构造要求包括以下方面:
(1)预制钢筋混凝土板在混凝土圈梁上的支承长度不应小于80mm,板端伸出的钢筋应与圈梁可靠连接,且同时浇筑;预制钢筋混凝土板在墙上的支承长度不应小于100mm,并应按下列方法进行连接:
1)板支承于内墙时,板端钢筋伸出长度不应小于70mm,且与支座处沿墙配置的纵筋绑扎,用强度等级不应低于C25的混凝土浇筑成板带;
2)板支承于外墙时,板端钢筋伸出长度不应小于100mm,且与支座处沿墙配置的纵筋绑扎,并用强度等级不应低于C25的混凝土浇筑成板带;
3)预制混凝土板与现浇板对接时,预制板端钢筋应伸人现浇板中进行连接后,再浇筑现浇板。
(2)墙体转角处和纵横墙交接处应沿竖向每隔400~500mm设拉结钢筋,其数量为120mm、240mm墙厚设2φ6拉结筋,厚度大于240mm的墙体平均每120mm墙厚设1根直径6mm的钢筋;或采用焊接
钢筋网片,埋人长度从墙的转角或交接处算起,对实心砖墙每边不少于500mm,对多孔砖墙和砌块墙不小于700mm。
(3)填充墙、隔墙应分别采取措施与周边主体结构构件可靠连接,连接构造和嵌缝材料应能满足传力、变形、耐久和防护要求。
(4)在砌体中埋设管道时,不应在截面长边小于500mm的承重墙体、独立柱内埋设管线。
(5)砌块砌体应分皮错缝搭砌,上下皮搭砌长度不得小于90mm。当搭砌长度不满足上述要求时,应在水平灰缝内设置不小于2根不小于4mm的焊接钢筋网片(横向钢筋的间距不应大于200mm,网片每端应伸出该垂直缝不小于300mm)。
(6)混凝土砌块房屋,宜将纵横墙交接处,距墙中心线每边不小于300mm范围内的孔洞,采用不低于Cb20混凝土沿全墙高灌实。
(7)框架填充墙墙体厚度不应小于90mm,砌筑砂浆的强度等级不宜低于M5(Mb5、Ms5)。
(8)填充墙与框架的连接,可根据设计要求采用脱开或不脱开方法。有抗震设防要求时宜采用填充墙与框架脱开的方法。
【提示】填充墙与框架的连接方法应引起重视。
2A311025钢结构的特点及技术要求(2019年新增)
钢结构建筑是以建筑钢材构成承重结构的建筑。通常由型钢和钢板制成的梁、柱、桁架等构件构成承重结构,其与屋面、楼面和墙面等围护结构共同组成建筑物。
一、钢结构的特点
建筑型钢通常指热轧成型的角钢、槽钢、工字钢、H型钢和钢管等。由其构件构成承重结构的建筑称型钢结构建筑。另外由薄钢板冷轧成型的、卷边或不卷边的L形、U形、Z形和管形等薄壁型钢,以及其与小型钢材如角钢、钢筋等制成的构件所形成的承重结构建筑,一般称轻型钢结构建筑。还有采用钢索的悬索结构建筑等,也属于钢结构建筑。
钢结构具有以下优点:
(1)材料强度高,自重轻,塑性和韧性好,材质均匀;
(2)便于工厂生产和机械化施工,便于拆卸,施工工期短;
(3)具有优越的抗震性能;
(4)无污染、可再生,节能、安全,符合建筑可持续发展的原则,可以说钢结构的发展是21世纪建筑文明的体现。
钢结构的缺点是易腐蚀、需经常油漆维护,故维护费用较高。钢结构的耐火性差,当温度达到250℃,钢结构的材质将会发生较大变化:当温度达到500℃时,结构会瞬间崩溃,完全丧失承载能力。
【提示】钢结构的缺点,即施工质量控制的要点。
二、钢结构的技术要求
1.钢结构设计应包括的内容:
(1)结构方案设计,包括结构选型、构件布置;
(2)材料选用;
(3)作用及作用效应分析;
(4)结构的极限状态验算;
(5)结构、构件及连接的构造;
(6)抗火设计;
(7)制作、安装、防腐和防火等要求;
(8)满足特殊要求结构的专门性能设计。
2.钢结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计
(1)承载能力极限状态包括:
构件或连接的强度破坏、疲劳破坏、脆性断裂、因过度变形而不适用于继续承载,结构或构件丧失稳定、结构转变为机动体系和结构倾覆;
(2)正常使用极限状态包括:
影响结构、构件或非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部损坏(包括混凝土裂缝)。
3.钢结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB
50153的规定。
对于可能遭受火灾、爆炸、冲击等偶然作用,安全等级为一级的重要结构、宜进行防连续倒塌设计。一般工业与民用建筑钢结构的安全等级应取二级,其他特殊建筑钢结构的安全等级应根据具体情况另行确定。
建筑物中各类结构构件的安全等级,与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级可进行调整,但不得低于三级。
4.预应力钢结构的设计应包括预应力施工(单次或多次预应力方案)阶段和使用阶段的各种工况。应对结构、构件和节点进行强度、刚度和稳定性计算。预应力索膜结构设计应包括找形分析、荷载分析及裁剪分析三个相互制约的过程,必要时还应进行施工分析。对于使用阶段需要换索的工况,在计算、构造及施工方案上应预先考虑。
5.设计钢结构时,应从工程实际出发,合理选择材料、结构方案和构造措施,满足结构构件在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求,并符合防火、防腐要求。宣优先采用通用的和标准化的结构和构件,减少制作、安装工作量。
6.钢结构的构造应便于制作、运输、安装、维护并使结构受力简单明确,减少应力集中,避免材料三向受拉。以受风载为主的空腹结构,应尽量减少受风面积。钢结构设计应考虑制作、运输和安装的经济合理与施工方便。
7.在钢结构设计文件中,应注明建筑结构设计使用年限、钢材牌号、连接材料的型号(或钢号)、设计所需的附加保证项目和所采用的规范。此外,还应注明所要求的焊缝形式、焊缝质量等级、端面刨平顶紧部位、钢结构防护要求及措施、对施工的要求。对抗震设防的钢结构,关键连接部位应注明其连接的细部构造、尺寸,同时注明在塑性耗能区采用钢材的最大允许屈服应力。
8.钢结构设计应考虑施工措施和施工过程对结构的影响。当施工方法或顺序对主体结构的内力和变形有较大影响时,应进行施工阶段分析验算。钢结构的安装连接应采用传力可靠、制作方便、连接简单、便于调整的构造形式并应考虑临时定位措施。
9.钢结构材料选择应遵循技术可靠、经济合理的原则,综合考虑结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度、价格和工作环境等因素,选用合适的钢材牌号和材性。
承重结构采用的钢材应具有屈服强度、伸长率、抗拉强度、冲击韧性和硫、磷含量的合格保证。对焊接结构尚应具有碳含量(或碳当量)的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。当选用Q235钢时,其脱氧方法应选用镇静钢。