鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋設計及施工質(zhì)量控制

PAGE大連理工大學網(wǎng)絡教育學院畢業(yè)論文（設計）模板PAGEPAGEIII網(wǎng)絡教育學院本科生畢業(yè)論文（設計）題目：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋設計及施工質(zhì)量控制（模板）學習中心：層次：專業(yè)：土木工程年級：2012年春季學號：學生：指導教師：完成日期：2013年12月4日鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋設計及施工質(zhì)量控制（模板）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)配筋設計及施工質(zhì)量控制（模板）PAGEI內(nèi)容摘要鋼筋混凝土在工程建設中應用非常普遍，常用作建筑工程的承重結(jié)構(gòu)，防水結(jié)構(gòu)和高層建筑地下室外墻等，鋼筋混凝土施工質(zhì)量的好壞，決定著主體工程的質(zhì)量，影響著屋面及地下室的滲漏和用戶的使用情況。鋼筋混凝土工程不合格，必然引起使用上的不安全，而鋼筋混凝土工程要整改和修復，也會給設計單位、施工單位帶來很大的麻煩。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)工程，特別是現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的房屋建筑工程，如果出現(xiàn)進場原材料不嚴格控制、混凝土施工配合比調(diào)配不合理、施工過程中施工、監(jiān)理人員的質(zhì)量控制不到位等問題，會直接影響施工質(zhì)量，一旦結(jié)構(gòu)上出現(xiàn)質(zhì)量事故，往往對建筑物產(chǎn)生嚴重的危害，給人民群眾的生命財產(chǎn)安全造成嚴重威脅。如何加強鋼筋混凝土的施工質(zhì)量控制顯得尤為重要。本文論述了當前鋼筋混凝土在施工質(zhì)量方面的通病與面臨的問題，并就提高建筑工程鋼筋混凝土的施工質(zhì)量提出了相應的解決對策，為保障人民生命財產(chǎn)安全和建筑質(zhì)量奠定了重要的基礎。關鍵詞：鋼筋混凝土；框架結(jié)構(gòu)；質(zhì)量事故；控制措施；混凝土施工質(zhì)量目錄內(nèi)容摘要 I引言 11設計實例 21.1設計基本資料 21.2框架梁的計算 21.3框架柱的計算 32混凝土結(jié)構(gòu)施工中常見的質(zhì)量通病 42.1混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要性 42.2常見的建筑施工質(zhì)量通病 42.2.1現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu) 42.2.2麻面 62.2.3蜂窩 62.2.4孔洞 72.2.5露筋 72.2.6施工縫夾層 73混凝土結(jié)構(gòu)設計中的若干問題 83.1砌體結(jié)構(gòu)設計中存在的問題及處理措施 83.2樓層平面剛度的問題 93.3屋面梁與配筋的問題 94混凝土結(jié)構(gòu)的應用及前景 114.1混凝土結(jié)構(gòu)應用現(xiàn)狀 114.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景 114.2.1鋼管混凝土結(jié)構(gòu) 124.2.2纖維混凝土結(jié)構(gòu) 135常見的技術問題及解決辦法 155.1在設計時缺少工程實地勘察報告或者臨近建筑的勘察報告 155.2梁、柱混凝土強度等級不同的問題 155.3混凝土保護層厚度的問題 165.4梁柱節(jié)點箍筋施工的問題 176結(jié)論與展望 18參考文獻 19PAGE21引言隨著我國市場經(jīng)濟中房地產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和建筑水平的不斷提升，建筑物的高度和規(guī)模也越來越大。結(jié)構(gòu)設計人員配筋設計方法雖然也得到一定的提高，但卻不能滿足實際發(fā)展的需要。特別在復雜受力情況下，配筋方案往往不能滿足工程實際的需要。鋼筋混凝土工程質(zhì)量關系到人民的生命財產(chǎn)安全和建筑質(zhì)量，如何加強鋼筋混凝土的施工質(zhì)量控制顯得尤為重要?，F(xiàn)代建筑，離不開鋼筋，它與混凝土粘結(jié)，形成鋼筋混凝土，鋼筋混凝土是建筑物的結(jié)構(gòu)。它直接影響到建筑物的安全，影響到建筑物的成本。1設計實例1.1設計基本資料一、工程名稱：大連沙河口區(qū)服務中心辦公樓。二、工程概況：主體大樓為六層，框架結(jié)構(gòu)。三、基本計算條件：結(jié)構(gòu)中某框架梁的荷載及計算簡圖如下圖1.1所示，框架柱的承受的荷載及計算簡圖如下圖1.2所示，假定框架梁為簡支梁，需計算箍筋和彎起筋的配置，框架柱為小偏心受壓柱，對稱配筋，按構(gòu)造配置箍筋，需按計算配置縱向受力筋。圖1.1框架梁計算簡圖及截面尺寸（單位：mm）圖1.2框架柱AB的計算簡圖及截面尺寸（單位：mm）1.2框架梁的計算解：簡支梁假設集中荷載等距離布置，可把每個荷載的彎矩圖在跨中央截面的彎矩值迭加起來就是最不利彎矩；因荷載對稱，支座反力就是最大剪力V=Vp+Vq=80+50+46.3×3.12/2=202.3kNV≤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框架柱的計算（已知框架柱的荷載為軸向力設計值，彎矩，，混凝土強度等級為C25，縱筋采用HRB335級鋼筋，箍筋采用HPB235級鋼筋，構(gòu)件的計算長度為2.5m。）解：由于b×h=400×700＝280000mm2，C25混凝土抗壓強度設計值11.9N/mm2，則280000×11.9＝3332000N，即3332kN。令N=Nu，M=Nue0，as=a’s=35mm。e0=M/N=230×1000/2200=104mm為大偏心受拉。e=e0-h/2+as=385mm。若只需承受上面的單梁支座反力202.23kN，3332kN≥202.23kN。則只需滿足規(guī)范最小配筋率0.5%（按全截面計），即280000×0.005＝1400mm2。配筋：4Φ18+2Φ16（1419mm22混凝土結(jié)構(gòu)施工中常見的質(zhì)量通病鋼筋混凝土在工程建設中應用非常普遍，是建筑物的承重結(jié)構(gòu)，我們建造各種類型的房屋，是為了給人類生活、生產(chǎn)或其它活動提供既不受外界惡劣氣候條件影響又能滿足各項內(nèi)部功能要求的空間。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)常用作建筑工程的承重結(jié)構(gòu)，高層建筑地下室外墻等，鋼筋混凝土施工質(zhì)量的好壞，決定著主體工程的質(zhì)量，影響著建筑物的使用情況。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的作用就是保證房屋在使用期限內(nèi)把作用在房屋上的各種荷載或作用力可靠地承擔起來；并在保證房屋的強度、剛度和耐久性的同時，把所有的作用力可靠地傳到地基中去。2.1混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要性現(xiàn)如今，無論是工業(yè)建筑還是民用建筑，絕大多數(shù)都采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，所以說混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量的好壞直接關系到廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全。既然混凝土結(jié)構(gòu)在社會生活中的地位如此重要，就要了解它、認識它，混凝土同其他材料的結(jié)構(gòu)相比，主要優(yōu)點是：整體性好，可澆筑成為一個整體；可模性好，可澆筑成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)；耐久性和耐火性好；工程造價和維護費用低，而且通過混凝土的成分我們知道它能就地取材；缺點是混凝土抗拉強度低，采用了鋼筋混凝土樓板容易出現(xiàn)裂縫；結(jié)構(gòu)自重比鋼、木結(jié)構(gòu)大；混凝土結(jié)構(gòu)施工工序復雜，周期較大，且受季節(jié)和氣候的影響較大。如遇損傷，則修復比較困難?；炷恋母魺帷⒏袈曅阅芤草^差。所以我們在進行結(jié)構(gòu)設計時在充分的發(fā)揮它的優(yōu)點的同時也要通過新工藝、新材料來彌補它的缺陷。混凝土是多種原材料組成的一種不勻質(zhì)性的結(jié)構(gòu)材料，要保證其質(zhì)量，就要從多方面分析控制，設計的時候保證整體結(jié)構(gòu)的安全，施工過程中根據(jù)操作規(guī)程進行施工，按照規(guī)范進行驗收。2.2常見的建筑施工質(zhì)量通病2.2.1現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)工序多，難度大，技術和管理要求高?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)在施工中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，除了鋼筋混凝土工程施工中常見的如混凝土強度不足、鋼筋用量偏低等質(zhì)量事故外，就其框架結(jié)構(gòu)本身而言，可能出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷或事故主要是柱、梁、板等構(gòu)件的施工質(zhì)量缺陷或事故，以及各構(gòu)件之間剛性連接節(jié)點不牢固的質(zhì)量缺陷事故。下面主要就柱、柱梁連接等施工中常見質(zhì)量缺陷或事故做一簡要分析。（一）柱平面錯位多層框架的上下層柱，在各樓層處容易發(fā)生平面位置錯位，特別是在邊柱、樓梯間柱和角柱更是明顯。造成上述現(xiàn)象的主要原因有：1、放線不準確，使軸線或柱邊線出現(xiàn)較大的偏差。2、下層柱模板支立不垂直、支撐不牢或模板受到側(cè)向撞擊，均易造成柱上端移動錯位。3、柱主筋位移偏差較大，使模板無法正位。（二）柱主筋位移柱主筋位移，在鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)施工中極易發(fā)生，鋼筋的位移嚴重地影響了結(jié)構(gòu)的受力性能。造成柱主筋位移的主要原因：1、梁、柱節(jié)點內(nèi)鋼筋較密，柱主筋被梁筋擠歪，造成柱上端外伸主筋位移。2、柱箍筋綁扎不牢，模板上口剛度差，澆筑混凝土時施工不當引起主筋位移（三）柱彎曲、鼓肚、扭轉(zhuǎn)在柱的施工中，柱容易發(fā)生彎曲、截面扭轉(zhuǎn)、鼓肝、竄角等質(zhì)量缺陷。1、造成柱彎曲的主要原因：模板剛度不夠，斜向支撐不對稱、不牢固、松緊不一致，澆筑混凝土時模板受力不一，造成彎曲變形。2、造成柱截面扭轉(zhuǎn)主要原因：放線誤差，支模未能按軸線兜方，上下端固定不牢，支撐不穩(wěn)，上部梁板模板位置不正確和澆筑混凝土時碰撞等因素，均可能造成柱身扭轉(zhuǎn)。3、造成鼓肚、竄角的主要原因：柱箍間距過大或強度、剛度不足，一次澆筑過高、速度太快，振搗器緊靠模板，使混凝土產(chǎn)生過大的側(cè)壓力等引起模板變形，柱箍安裝不牢固等。（四）梁柱交接部位強度達不到設計要求梁柱節(jié)點是框架結(jié)構(gòu)極重要的部位，該部位的質(zhì)量對于保證框架結(jié)構(gòu)有足夠的強度至關重要。在梁柱節(jié)點部位常見的質(zhì)量事故有混凝土振搗不密實、主筋錨固達不到設計要求、箍筋遺漏等。造成上述事故的主要原因有：1、鋼筋太密，澆筑混凝土的漏振均會引起該處混凝土的不密實。2、主筋設計錯誤或施工錯誤等均會造成主筋錨固不夠。3、由于該節(jié)點三個方向梁柱交叉，鋼筋密集，加以受傳統(tǒng)施工工藝和順序的影響，綁扎箍筋的不方便，因此，施工中往往造成箍筋遺漏。（五）梁板施工鋼筋位置不正、樓板超厚等。主要原因：1、主次梁在柱頭交接處鋼筋重疊交叉，排列不當時，鋼筋容易超過板面標高，要保證鋼筋的保護層厚，必然使樓板加厚。2、板內(nèi)各種預埋管線過多，也可能形成露筋或板厚的質(zhì)量通病。3、施工順序安排不當。特別是電氣工和鋼筋工的工序。先綁負筋時，部分電氣管道壓在上面，使負筋位置降低，影響結(jié)構(gòu)承載力。2.2.2麻面表現(xiàn)為混凝土表面局部缺漿粗糙，或有許多小凹坑，但無鋼筋和石子外露。其原因分析：（1）模板表面粗糙或清理不干凈，粘有干硬水泥砂漿等雜物，拆模時砼表面被粘損。（2）鋼模板脫模劑涂刷不均勻，拆模時砼表面粘結(jié)模板。（3）模板接縫拼裝不嚴密，灌注砼時縫隙漏漿。（4）混凝土振搗不密實，混凝土中的氣泡未排出，一部分氣泡停留在模板表面。2.2.3蜂窩表現(xiàn)為混凝土局部酥松，砂漿少石子多，石子之間出現(xiàn)空隙，形成蜂窩狀的孔洞。其原因分析：（1）混凝土配合比不合理，砂子、碎石計量錯誤，或加水量不準，造成砂漿少石子多。（2）混凝土攪拌時間短，沒有拌合均勻，造成混凝土和易性差，振搗不密實。（3）未按操作規(guī)程澆筑混凝土，下料不當，使碎石集中，振不出水泥漿，造成混凝土離析。（4）混凝土一次下料過多，沒有分段、分層澆筑，振搗不實或下料與振搗配合不好，未振搗又下料。（5）模板孔隙未堵好，或模板支設不牢固，振搗砼時模板移位，造成嚴重漏漿。2.2.4孔洞表現(xiàn)為現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)內(nèi)有空隙，局部沒有混凝土。其原因分析：（1）在鋼筋密集處或預埋件處，混凝土澆筑不暢通，不能充滿模板間隙。（2）未按順序振搗混凝土，產(chǎn)生漏振。（3）混凝土離析，砂漿分離，石子成堆，或嚴重跑漿。（4）混凝土工程的施工組織不好，未按施工順序和施工工藝認真操作。（5）混凝土中有硬塊和雜物摻入，或木塊等大件料具掉入砼中。（6）不按規(guī)定下料，吊斗直接將砼卸入模板內(nèi)，一次下料過多，下部因振搗器振動作用半徑達不到，形成松散狀態(tài)。2.2.5露筋表現(xiàn)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的主筋、負筋或箍筋等露在砼表面。其原因分析：（1）混凝土澆筑振搗時，鋼筋墊塊移位或墊塊太少甚至漏放，鋼筋緊貼模板。（2）鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)斷面較小，鋼筋過密，如遇大石子卡在鋼筋上，混凝土水泥漿不能充滿鋼筋周圍。（3）因配合比不當混凝土產(chǎn)生離析，澆搗部位缺漿或模板嚴重漏漿。（4）混凝土振搗時，振搗棒撞擊鋼筋，使鋼筋移位。（5）混凝土保護層振搗不密實，或木模板濕潤不夠，混凝土表面失水過多，或拆模過早等，拆模時混凝土缺棱掉角。2.2.6施工縫夾層表現(xiàn)為施工縫處混凝土結(jié)合不好，有縫隙或夾有雜物，造成結(jié)構(gòu)整體性不良。其原因分析：（1）在澆筑混凝土前沒有認真處理施工縫表面；澆筑前，搗實不夠。（2）澆筑大體積混凝土時，往往分層分段施工。在施工停歇期間常有木塊、鋸末等雜物積存在混凝土表面，未認真檢查清理，再次澆筑混凝土時混入混凝土內(nèi)，在施工縫處造成雜物夾層。3混凝土結(jié)構(gòu)設計中的若干問題由于當前的建筑工程設計越來越復雜，而設計周期又普遍偏短，再加之建筑方案的調(diào)整所帶來的設計圖紙的反復修改，使得設計中存在某些問題在所難免。在實際工作中，由于種種原因，結(jié)構(gòu)設計人員容易在結(jié)構(gòu)設計、屋面梁與配筋、樓層平面剛度計算及原則、構(gòu)造箍筋等環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤。這就要求我們提出相應的解決方法。3.1砌體結(jié)構(gòu)設計中存在的問題及處理措施1.底層框架——剪力墻砌體結(jié)構(gòu)挑梁裂縫問題底層框架剪力墻砌體結(jié)構(gòu)房屋是指底層為鋼筋混凝土框架——剪力墻結(jié)構(gòu)，上部為多層砌體結(jié)構(gòu)的房屋。該類房屋多見于沿街的旅館、住宅、辦公樓，底層為商店，餐廳、郵局等空間房屋，上部為小開間的多層砌體結(jié)構(gòu)。這類建筑是解決底層需要一種比較經(jīng)濟的空間房屋的結(jié)構(gòu)形式。部分設計者為追求單一的建筑立面造型來增加使用面積，將二層以上的部分橫墻且外層挑墻移至懸挑梁上，各層設計有挑梁，但實際結(jié)構(gòu)的底層挑梁承載普遍出現(xiàn)裂縫，該類挑梁的設計與出現(xiàn)裂縫在臨街砌體結(jié)構(gòu)房屋中比較常見。原因是原設計各層挑梁均按承受本層樓蓋及其墻體的荷載進行計算。但實際結(jié)構(gòu)中，懸挑梁上部墻體均為整體砌筑，且下部墻體均兼上層挑梁的底摸，這樣挑梁上部的墻體及樓蓋的荷載實際上是由上往下傳遞。上述挑梁的設計計算與實際工程中受力及傳力路線不符是導致底層挑梁承載力不足并出現(xiàn)受力裂縫的主要原因，解決的辦法要么改變計算簡圖及受力路線，要么注意施工順序和施工工序。2.砌體結(jié)構(gòu)布置方式及抗震分析(1)橫墻承重的結(jié)構(gòu)布置：一般房屋為矩形平面，其橫向剛度遠小于縱向剛度，因此有足夠數(shù)量的橫墻，是提高結(jié)構(gòu)抗震性能的主要途徑。由震害可知，墻體多為剪切破壞，因此，為了提高橫墻的抗震能力，必須提高其抗剪強度。主要措施是提高材料的強度等級，增加橫墻上的軸壓力。為此，應盡量使橫墻成為承重和隔斷合二為一的墻體。(2)縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)布置。當房間較大時，設有沿進深方向的梁支承于縱墻上，使縱墻承重。樓板沿縱向擱置，故形成橫墻承重，橫墻間距不入，一般可滿足抗震要求，同時縱墻也因軸壓力的存在而提高了抗剪能力。另一方案是縱墻承重與橫墻承重沿豎向交替布置，這種方案實際應用不多。(3)縱墻承重的結(jié)構(gòu)布置。該種布置方案，橫墻間距大、數(shù)量小，且軸壓力較小，故對抗震不利；縱墻多易引起彎曲破壞，應慎重選用。(4)混合承重結(jié)構(gòu)布置。這種布置可有多種布置方式，如內(nèi)框架砌體結(jié)構(gòu)、底層框架砌體結(jié)構(gòu)及局部框架砌體結(jié)構(gòu)等。這種結(jié)構(gòu)體系由兩種結(jié)構(gòu)材料彈性模量和動力性能相差很大的兩種結(jié)構(gòu)體系組成，因而不是一種良好的抗震結(jié)構(gòu)形式。但因其能滿足建筑使用要求，提供較大的使用空間，且結(jié)構(gòu)經(jīng)濟、方便施工，應用較多?？傊?，選擇哪種砌體結(jié)構(gòu)是抗震結(jié)構(gòu)設計中的關鍵環(huán)節(jié)，應從抗震的概念設計出發(fā)，綜合建筑使用功能、技術、經(jīng)濟和施工等方面進行選擇。3.2樓層平面剛度的問題一些設計在缺乏基本的結(jié)構(gòu)觀念或結(jié)構(gòu)布置缺乏必要措施時，采用樓板變形的計算程序。盡管程序的編程在數(shù)學力學模型上是成立的甚至是準確無誤的，但在確定樓板變形程度上卻很難做到準確。作為計算的大前提都無法“準確”，就不可能指望其結(jié)果會“正確”了。據(jù)此進行的結(jié)構(gòu)設計肯定存在著結(jié)構(gòu)不安全成分或者結(jié)構(gòu)某些部位或構(gòu)件安全儲備過大等現(xiàn)象。為了使程序的計算結(jié)果基本上反映結(jié)構(gòu)的真實受力狀況而不致于出現(xiàn)根本性的誤差，設計時應盡可能將樓層設計成剛性樓面。要做到這一點，首先應在建筑設計甚至方案階段就避免采用樓面有變形的平面比如樓層大開洞、外伸翼塊太長、塊體之間成“縮頸”連接、凹槽缺口太深等。其次要從結(jié)構(gòu)布置和配筋構(gòu)造上給予保證，對于使用功能確實必需的，或者建筑效果十分優(yōu)越的建筑設計，如果其平面無法完全符合剛性樓板的假定，那么在結(jié)構(gòu)設計時可以通過增設連系梁板、洞口邊加設暗梁邊梁、提高連系梁板或暗梁邊梁的配筋量、采用斜向配筋或雙層配筋形式等方法，盡量滿足剛性樓板的基本假設，或者彌補由于不是絕對的剛性樓板假定而產(chǎn)生的計算“誤差”。3.3屋面梁與配筋的問題1.屋面梁配筋太少。結(jié)構(gòu)建模時，設計人員圖方便，屋面梁直接拷貝下層梁的尺寸。由于屋面梁荷載較小，計算結(jié)果配筋不多，這樣屋面梁在溫度變化、混凝土收縮和受力等作用下因配筋率過低而裂縫寬度較大。2.受扭屋面梁缺少必要的腰筋。對于一般的梁，為了保持鑰筋骨架的剛度，同時為了承受溫度和收縮應力及防止梁腹出現(xiàn)過大的裂縫，一般構(gòu)造措施為梁腹板高度大于450mm時加設腰筋，其間距≤200mm，然后拉筋勾連。對于受扭構(gòu)件，《混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》(GB50010-2002)第10.2.5條第二款規(guī)定，其縱向受力鋼筋的間距不應大于200mm和梁截面短邊長度。對于設置懸挑檐口的屋面梁，在結(jié)構(gòu)設計中誤等同一般梁，未按受扭構(gòu)件設計配筋?；谝陨蠁栴}，怎樣對結(jié)構(gòu)計算中幾個重要參數(shù)的合理選取是建筑結(jié)構(gòu)設計中應該重點考慮的，筆者從以下三個方面進行說明：（1）振型數(shù)的取值振型數(shù)取多少關系到結(jié)構(gòu)計算結(jié)果的精度。對于平面不規(guī)則、剛度不均勻的復雜結(jié)構(gòu)，尤其對于多塔結(jié)構(gòu)、大底盤結(jié)構(gòu)，在考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，很難確定應該取多少個振型來計算地震作用。若振型數(shù)取少了，有些高振型的地震作用計算不出來，結(jié)構(gòu)抗震設計不安全；若振型數(shù)取得太多，又增加很多計算工作量。一般應遵循以下原則：當不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)計算時，至少應取3；當振型數(shù)多于3時，宜取3的倍數(shù)，但不應多于房屋的層數(shù)；如層數(shù)≤2時，振型數(shù)可取2或1，如層數(shù)=5層時，振型數(shù)可取3，而不能是6；對于不規(guī)則的結(jié)構(gòu)，當考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時，振型數(shù)應取≥9，結(jié)構(gòu)層數(shù)較多或結(jié)構(gòu)剛度突變較大，振型數(shù)應多取，但又不能多于房屋層數(shù)的3倍。（2）周期折減系數(shù)框架結(jié)構(gòu)由于填充墻的存在，使結(jié)構(gòu)的實際剛度大于計算剛度，計算周期大于實際周期。因此算出的地震剪力偏小，使結(jié)構(gòu)偏于不安全，所以對結(jié)構(gòu)的計算周期進行折減是必要的。但對框架結(jié)構(gòu)的計算周期不折減或折減系數(shù)取得過大都是不妥當?shù)?。對于砌體填充墻，周期折減可取0.6～0.7；砌體填充墻較少或采用輕質(zhì)砌塊時，可取0.7～0.8；完全采用輕質(zhì)墻體板材時，可取0.9；只有無墻的純框架，計算周期才可以不折減。周期折減系數(shù)不改變結(jié)構(gòu)的自振特性，只改變地震影響系數(shù)。（3）梁跨中正彎矩放大系數(shù)此系數(shù)主要是對那些樓面活荷載較大的多層建筑設置的，不能泛用。當梁上不計算活荷載或不考慮活荷載的不利布置時，一般取放大系數(shù)1.2，以彌補梁跨中彎矩偏小之不足；當多層建筑推導荷載時，將永久荷載與樓面活荷載分開計算，并作活荷載不利布置，此時系數(shù)應取1.0，不再放大。一般計算高層建筑時，為了計算簡化起見，永久荷載與樓面活荷載不分開計算，也不作活荷載不利布置，此時梁跨中正彎矩放大系數(shù)應取1.2。4混凝土結(jié)構(gòu)的應用及前景混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中的應用范圍極廣，各種工程結(jié)構(gòu)都可采用鋼筋混凝土建造。目前已經(jīng)廣泛應用于工業(yè)和民用建筑、橋梁、隧道、礦井以及水利、海港等土木工程領域，解決了鋼結(jié)構(gòu)未能解決的技術難題。近年來，隨著高層建筑的發(fā)展，高強度混凝土的應用成為發(fā)展鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的重要途徑，提高混凝土的性能是當今混凝土技術發(fā)展的主要方向之一。其中冷軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)和應用在我國有著廣闊的前景。其強度高，韌性好，工業(yè)化程度高，經(jīng)濟效益好，如此多的優(yōu)勢使其能最大程度的滿足經(jīng)濟建設的需要。相信混凝土的前景將更為廣闊。4.1混凝土結(jié)構(gòu)應用現(xiàn)狀混凝土結(jié)構(gòu)與砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)相比，歷史不長，但自19世紀中葉開始使用后，由于混凝土和鋼筋材料性能的不斷改進，結(jié)構(gòu)理論施工技術的進步使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到迅速發(fā)展。1824年波特蘭水泥的發(fā)明為混凝土的大量使用開創(chuàng)了新紀元。至今僅有160多年的歷史。特別是在20世紀80年代后期，由于現(xiàn)代高強度，高性能混凝土技術，混凝土結(jié)構(gòu)技術及泵灌溉的快速發(fā)展，發(fā)展的混凝土結(jié)構(gòu)技術，增添新的活力混凝土結(jié)構(gòu)，在一些歐洲和美國的橋梁工程和高層建筑項目技術的興起。4.2混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展前景國內(nèi)外的研究成果已表明，混凝土基本能滿足普通混凝土的性能要求，應用于一般工程結(jié)構(gòu)是完全可行的。然而，目前國內(nèi)混凝土的應用并不樂觀，大多數(shù)應用在非承重的次要結(jié)構(gòu)中。分析其原因主要有兩方面，一方面經(jīng)濟性是阻礙混凝土大規(guī)模推廣應用的主要原因之一。由于再生骨料的生產(chǎn)要耗費較多的人力、物力，致使目前的混凝土的生產(chǎn)成本高于天然骨料混凝土。但是，隨著社會的發(fā)展與科學技術的進步以及人們環(huán)保意識的增強，經(jīng)濟性的概念也會隨之變化。對混凝土的經(jīng)濟分析應當從社會、經(jīng)濟、環(huán)境效益上進行綜合考慮。另一方面是混凝土結(jié)構(gòu)應用缺少相應的規(guī)程和技術標準。人們傳統(tǒng)地認為，混凝土的質(zhì)量達不到工程要求，擔心應用于工程中出問題，即人們對混凝土應用技術的可信度不高，這主要是由于目前混凝土的應用大多處于試驗、謹慎使用的狀態(tài)，從技術上說，是缺少較完善的技術規(guī)程、標準，混凝土技術還沒有形成一套成熟、完善的系統(tǒng)造成的。但隨著人們的環(huán)保意識的增強，經(jīng)濟性的概念的變化和混凝土技術的不斷完善，混凝土結(jié)構(gòu)的應用前景還是相當樂觀的。就當前國內(nèi)外應用現(xiàn)狀，還以下幾方面可大力推廣應用混凝土結(jié)構(gòu)：4.2.1鋼管混凝土結(jié)構(gòu)眾所周知，混凝土的抗壓強度高。但抗彎能力很弱，而鋼材，特別是型鋼的抗彎能力強，具有良好的彈塑性，但在受壓時容易失穩(wěn)而喪失軸向抗壓能力。而鋼管混凝土在結(jié)構(gòu)上能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點結(jié)合在一起，可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，其抗壓強度可成倍提高.同時由于混凝土的存在，提高了鋼管的剛度，兩者共同發(fā)揮作用，從而大大地提高了承載能力。鋼管混凝土作為一種新興的組合結(jié)構(gòu)，主要以軸心受壓和作用力偏心較小的受壓構(gòu)件為主，被廣泛使用于框架結(jié)構(gòu)中(如廠房和高層)。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的迅速發(fā)展是由于它具有良好的受力性能和施工性能，具體表現(xiàn)為以下幾個方面：1、承載力高、延性好，抗震性能優(yōu)越鋼管混凝土柱中，鋼管對其內(nèi)部混凝土的約束作用使混凝土處于三向受壓狀態(tài)，提高了混凝土的抗壓強度；鋼管內(nèi)部的混凝土又可以有效地防止鋼管發(fā)生局部屈曲。研究表明，鋼管混凝土柱的承載力高于相應的鋼管柱承載力和混凝土柱承載力之和。鋼管和混凝土之間的相互作用使鋼管內(nèi)部混凝土的破壞由脆性破壞轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄云茐?，?gòu)件的延性性能明顯改善，耗能能力大大提高，具有優(yōu)越的抗震性能。2、施工方便，工期大大縮短鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工時，鋼管可以做為勁性骨架承擔施工階段的施工荷載和結(jié)構(gòu)重量，施工不受混凝土養(yǎng)護時間的影響；由于鋼管混凝土內(nèi)部沒有鋼筋，便于混凝土的澆注和搗實；鋼管混凝土結(jié)構(gòu)施工時，不需要模板，既節(jié)省了支模、拆模的材料和人工費用，也節(jié)省了時間。3、有利于鋼管的抗火和防火由于鋼管內(nèi)填有混凝土，能吸收大量的熱能，因此遭受火災時管柱截面溫度場的分布很不均勻，增加了柱子的耐火時間，減慢鋼柱的升溫速度，并且一旦鋼柱屈服，混凝土可以承受大部分的軸向荷載，防止結(jié)構(gòu)倒塌。組合梁的耐火能力也會提高，因為鋼梁的溫度會從頂部翼緣把熱量傳遞給混凝土而降低。經(jīng)實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：達到一級耐火3小時要求和鋼柱相比可節(jié)約防火涂料1/3~2/3甚至更多，隨著鋼管直徑增大，節(jié)約涂料也越多。4、耐腐蝕性能優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)鋼管中澆注混凝土使鋼管的外露面積減少，受外界氣體腐蝕面積比鋼結(jié)構(gòu)少得多，抗腐和防腐所需費用也比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省。鋼管混凝土構(gòu)件的截面形式對鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能、施工難易程度、施工工期和工程造價都有很大的影響。圓鋼管混凝土受壓構(gòu)件借助于圓鋼管對其內(nèi)部混凝土有效的約束作用，使鋼管內(nèi)部的混凝土處于三向受壓狀態(tài)，使混凝土具有更高的抗壓強度。但是圓鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工難度大，施工成本較高。相比之下，方鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的施工較為方便，但鋼管混凝土受到的約束作用較小，結(jié)構(gòu)的承載力較低。5、施工方面鋼管混凝土柱的零件較少，焊縫少，構(gòu)造簡單，柱腳常采用在混凝土基礎上預留杯口的插入式柱腳，因而工廠制造比較簡單，同時構(gòu)件自重較小，運輸和吊裝也較易，施工很簡便，而且鋼管混凝土柱采用板材卷制，板材厚度都不大，一般在40mm以內(nèi)，無論工廠焊接和現(xiàn)場進行對接，都沒有什么困難。同時，與鋼筋混凝土柱相比，鋼管混凝土柱的外皮鋼管具有鋼筋的功能，兼有縱向鋼筋和橫向箍筋的作用，所以管內(nèi)沒鋼筋，省了鋼筋下料和綁扎鋼筋等一系列工藝，又由于柱外皮鋼管本身就是耐側(cè)壓的模板，同時也省了支模和拆模等工序。近年來，泵送砼相當普遍，現(xiàn)場澆灌并無困難，我國創(chuàng)造并廣泛使用的高位拋落不振搗混凝土的施工方法，更簡化了現(xiàn)場灌混凝土的工序，簡便了施工。也有在管柱下部開臨時澆灌孔，用混凝土泵自下而上灌注混凝土的方法，既快，又保證澆灌質(zhì)量。而且，在澆筑后，鋼管內(nèi)處于相當穩(wěn)定的濕度條件，水分不易蒸發(fā)，省去澆水養(yǎng)護工序，簡化了混凝土的養(yǎng)護工藝。4.2.2纖維混凝土結(jié)構(gòu)目前發(fā)展起來的的纖維增強混凝土，應用最廣泛是指鋼纖維增強混凝土、玻璃纖維增強混凝土和丙烯纖維增強混凝土。前者在國內(nèi)已經(jīng)制成高強纖維混凝土，抗壓強度100~110MPa，抗彎強度也接近15MPa，抗沖擊強度為普通混凝土的3.6~6.3倍。纖維混凝土與普通混凝土相比，雖有許多優(yōu)點，但畢竟代替不了鋼筋混凝土。人們開始在配有鋼筋的混凝土中摻加纖維，使其成為鋼筋-纖維復合混凝土，這又為纖維混凝土的應用開發(fā)了一條新途徑。在混凝土拌合物中，摻入適量的鋼纖維，可配成一種既可澆筑又可噴射的特種混凝土，這種鋼纖維混凝土。與普通混凝土相比，鋼纖維混凝土抗拉、抗彎強度及耐磨、耐沖擊、耐疲勞、韌性和抗裂、抗爆等性能可得到提高。因為大量很細的鋼纖維均勻地分散在混凝土中，與混凝土接觸的面積很大，因而，在所有的方向，都使混凝土強度得到提高，大大改善了混凝土的各項性能。聚丙烯纖維混凝土：聚丙烯纖維增強水泥基材有兩種不同的方式，連接網(wǎng)片和短切纖維。聚丙烯纖維的主要優(yōu)點是良好的抗堿性和化學穩(wěn)定性，有較高的溶點，且原材料價格低廉。纖維混凝土的作用：制造纖維混凝土主要使用具有一定長徑比（即纖維的長度與直徑的比值）的短纖維。但有時也使用長纖維（如玻璃纖維無捻粗紗、聚丙烯纖化薄膜）或纖維制品（如玻璃纖維網(wǎng)格布、玻璃纖維氈）。其抗拉極限強度可提高30～50%。纖維在纖維混凝土中的主要作用，在于限制在外力作用下水泥基料中裂縫的擴展。在受荷（拉、彎）初期，當配料合適并摻有適宜的高效減水劑時，水泥基料與纖維共同承受外力，而前者是外力的主要承受者；當基料發(fā)生開裂后，橫跨裂縫的纖維成為外力的主要承受者。若纖維的體積摻量大于某一臨界值，整個復合材料可繼續(xù)承受較高的荷載并產(chǎn)生較大的變形，直到纖維被拉斷或纖維從基料中被撥出，以致復合材料破壞。與普通混凝土相比，纖維混凝土具有較高的抗拉與抗彎極限強度，尤以韌性提高的幅度為大。5常見的技術問題及解決辦法隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國高層建筑發(fā)展迅速，設計思想在不斷更新，建筑平面布置與豎向體形也越來越復雜，這就給高層結(jié)構(gòu)設計和施工提出更高的要求。采用框架結(jié)構(gòu)形式，可形成內(nèi)部大空間，能進行靈活的建筑平面布置，因此，框架結(jié)構(gòu)體系在結(jié)構(gòu)設計中應用甚廣，特別是在高度不超過60m的高層建筑中，其優(yōu)勢更為明顯、突出。與此同時，對于高層建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)設計和施工中的現(xiàn)實問題卻往往被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患?，F(xiàn)結(jié)合自己多年的經(jīng)驗，對工程施工的實際情況和現(xiàn)行的有關規(guī)范進行討論。5.1在設計時缺少工程實地勘察報告或者臨近建筑的勘察報告對于基礎沒計來說，基礎設計必須按照勘察—設計一實施的流程來進行，要堅決杜絕出現(xiàn)缺少地質(zhì)勘察報告而進行設計的情況出現(xiàn)。而如果出現(xiàn)地質(zhì)勘查不夠全面，或者內(nèi)容模糊的情況時，設計單位必須告知建設單位并要求勘察單位重新勘察或者進行補勘。而目前在我國，仍存在很多基礎設計缺少實地勘察報告或者缺少臨近建筑勘察報告的現(xiàn)象出現(xiàn)，而這樣的設計對于整體工程來說，無法做到經(jīng)濟、科學，甚至會存在一定的安全問題。5.2梁、柱混凝土強度等級不同的問題（1）產(chǎn)生原因為了滿足柱軸壓比的要求，同時又要滿足控制柱截面的要求，柱子采用較高強度等級的混凝土則成為一種必然。而對于以受彎為主的樓層梁板，過高的混凝土強度等級卻不必要且不適宜。首先，高強度等級混凝土對其抗彎承載力貢獻不明顯；其次，高強度等級混凝土對構(gòu)件承受非荷載應力(混凝土收縮應力、溫度應力等)不利，正因為如此，才有“現(xiàn)澆框架的混凝土強度等級不宜高于C40”的規(guī)定。事實上，在實際工程設計中合適的樓蓋混凝土強度等級通常采用C20～C35目前，混凝土的澆筑施工幾乎都是用商品混凝土泵送工藝，而且習慣上，各施工單位通常將豎向構(gòu)件與水平構(gòu)件分批集中澆筑(即節(jié)點區(qū)采用樓蓋混凝土強度等級澆筑)。如果要求對其中的梁柱節(jié)點進行單獨澆筑，那么將導致兩方面的問題，首先是供應量及澆筑時間不易控制而導致質(zhì)量事故，其次是節(jié)點區(qū)與梁板之間的分隔存在難度，故施工單位不希望大面積采用此方法。（2）處理措施JGJ3-2002高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術規(guī)程第13.5.7條規(guī)定：當柱混凝土設計強度高于梁、樓板的設計強度時，應對梁柱節(jié)點混凝土施工采取有效措施?？蓮囊韵聝蓚€方面著手解決：A、在結(jié)構(gòu)設計方面：對高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)的豎向和水平構(gòu)件的混凝土強度要進行合理取值。整個工程的豎向構(gòu)件混凝土強度等級種類不應過多，且與豎向構(gòu)件截面的變化要錯層同步；水平構(gòu)件的混凝土強度等級取值要符合規(guī)范要求，盡可能與豎向構(gòu)件相匹配，使實際施工簡單化，盡量減少梁柱節(jié)點單獨澆筑混凝土。B、在現(xiàn)場施工方