前言:中文期刊網精心挑選了型鋼混凝土范文供你參考和學習,希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感,歡迎閱讀。
型鋼混凝土范文1
1.1基礎部分柱
根據設計規范和國家標準設計圖集04SG523中的規定。為了確保型鋼柱與筏板連接的整體性,特別是型鋼柱在筏板基礎中連接的可靠性,對筏板中直徑28mm鋼筋遇型鋼柱時,進行合理性布置,深化結構方案:在型鋼柱滿足埋置深度時,筏板底排鋼筋全部貫穿通過型鋼柱下部,遇型鋼柱無法貫通時,型鋼柱腹板在加工廠預先開孔,綁扎鋼筋時鋼筋貫通穿過,遇型鋼柱翼緣板部位,設置鋼牛腿,在加工廠焊接好,布設筏板筋時擱置鋼牛腿上,然后現場焊接。焊縫和焊接長度必須滿足規范要求。深化后的基腳圖,節約型鋼牛腿用鋼,節省焊接人工,而且比較經濟合理,安全可靠。從圖1和圖2的比較來看,筏板底排鋼筋在型鋼柱底下穿過,上部鋼筋在型鋼廠加工時,按設計圖示尺寸位置預先開好孔,鋼筋安裝綁扎時直接貫穿通過,這樣才能起到上部結構荷載傳遞型鋼混凝土框架柱至筏板基礎受力。本工程主樓筏板基礎厚度為1800mm,型鋼混凝土組合柱是“十”字形式。分別為400mm×600mm,400mm×500mm,500mm×800mm,600mm×700mm和600mm×800mm。根據國家建筑標準設計圖集04SG523的規定:“十字”形鋼柱應按長邊計算埋置深度,最少不能低于長邊的2.5倍。因此,600mm×800mm十字形鋼柱,長邊是800mm×2.5倍=2m,而我們筏板基礎厚度只有1.8m,埋置深度差20cm,經研究討論決定,向下延伸來滿足埋置深度。
1.2樓層部分柱
根據國家建筑設計標準圖集04SG523,結合本工程實際情況和特點,并考慮使用型鋼混凝土組合結構的實際用途,本工程主要解決1-3層超市空間利用率的需要而設置這個結構構造,并且把上部住宅的轉換層設置在3層頂,結構轉換層采用型鋼混凝土組合梁進行轉換。故對下部3層型鋼混凝土組合柱必須進行深化和優化,確保型鋼混凝土構件節點受力性能可靠性和施工的可行性。國家建筑設計標準圖集04SG523中,栓在釘設置梁以下2倍柱型鋼截面高度,通俗講如果“十”字型鋼柱長邊800mm,那栓釘設置就是1600mm。因這個工程比較特殊,主要考慮型鋼混凝土組合柱是支撐上部轉換層梁的傳遞荷載,故在深化設計時,把所有型鋼柱全部采取全長設置栓釘,栓釘采用Φ19,長度80mm,間距@160,比規范標準要提高設置,這樣設置能提高和增加型鋼和外部混凝土,柱主筋、箍筋的粘結性。H型鋼柱在遇樓層框架梁位置時,根據設計圖紙標高尺寸及梁主筋分布數量對每根型鋼柱進行單獨繪制圖紙,并提供給型鋼制作廠進行開孔。因為根據型鋼混凝土組合結構構造標準圖集04SG523中的規定,框架梁遇型鋼柱時,梁的主筋除遇翼緣板時設置鋼牛腿進行雙面焊接外,遇型鋼腹板時必須開孔,梁主筋貫通穿過腹板,形成框架柱、梁的整體性,來確保結構的穩定性和安全性,因此,本工程1、2、3層平面型鋼混凝土組合柱與框架連接節點全部按上述方案進行連接施工。
1.3轉換層部分節點
本工程C#和D#樓轉換層設置在3層頂,轉換形式采用型鋼混凝土組合梁,型鋼梁規格比較大。型鋼梁采取工廠化加工生產,現場拼裝焊接,轉換層型鋼梁的關鍵在于梁的拼裝,要實現拼接時正確無誤,首先要對每個節點進行深化工作,工作量比較大,2幢樓型鋼柱有96根,也就是說有96個節點,因為每根柱與梁交接處規格尺寸不同,其中包括型鋼柱設置位置,因柱長、短邊方向不一致,梁的高度不一致,梁的寬度有大小,還有柱設置有邊柱、轉角柱、中間柱,型鋼柱布置位置不同,節點也就不同,必須分類繪制圖紙。
2施工方案選擇
對于此類轉換層結構的施工方案主要有3種:選疊合梁方案,附加支撐系統方案和荷載傳遞方案。選合梁方案是將1根梁分2次澆筑,下部梁按承擔全部施工荷載計算配筋,待先澆筑的下部分梁混凝土強度達到100%后,再澆筑上部梁,以下部梁承擔施工荷載,完成轉換層結構施工。選合梁施工方法簡單,但工期較長;另外,由于轉換中的框架梁高度變化較大,無法統一澆筑,因此該方案對本工程不可行。附加支撐系統方案是先施工轉換層框架柱及剪力墻至框架支梁底標高,待框架柱混凝土強度達到100%后,再安裝焊接型鋼梁,形成附加支撐系統,承擔轉換層大梁部分施工荷載,完成轉換層結構施工。如按此方案施工,施工工藝復雜,精度要求高,工期也較長。因此,綜合比較后,本工程未采用此方案。荷載傳遞方案是以轉換層下部樓層面已施工完的框架梁為主要承載構件,在已施工完成的樓層面設置滿堂腳手架,在大梁位置立桿下面鋪設統長14#槽鋼作為輔助卸載構件,形成支撐系統完成轉換層框架梁的施工方便,操作簡捷,有利于保證工期和施工質量。因此,本工程選用了荷載傳遞的施工方案。
3模板支撐系統設計與施工
針對轉換層主梁截面尺寸大,結構層自重大的特點,在模板及支撐系統上采用相應的措施保證轉換層頂板梁的結構施工安全性。梁模板采用15mm厚黑色膠合板,次龍骨采用50mm×100mm木方。主龍骨采用Φ48@600mm扣件鋼管。支撐體系采用Φ48鋼管滿堂腳手架支撐體系,立桿間距650mm×650mm;立桿下端墊通長14#槽鋼,立桿頂部緊靠橫桿下設置雙扣件作為保險,防止梁下橫桿因受荷載而下滑。另外,在梁底下中間位置采用頂絲U字形托架進行加固措施,間距以梁長方向@700mm一檔,縱橫向滿設井字式水平拉桿,上下間距不大于1500mm。掃地桿設置在離結構面250mm以內。非型鋼結構梁模板:采用15mm厚普通膠合板,次龍骨采用50mm×100mm木方,間距≥300mm。梁底主龍骨采用Φ48,鋼管@600mm,梁側主龍骨采用Φ48普通鋼管@600mm。本工程轉換層梁較高,對控制梁的脹模有很大難度,因梁中間有H型鋼,按規范規定腹板盡量少開孔和嚴禁現場開孔,穿梁螺桿無法固定,針對這一問題,經反復研究討論,設計2套方案:(1)把螺桿彎成L形焊接腹板上,焊接時間是待型鋼梁外鋼筋綁扎完,但焊接困難,如提前焊接,對綁扎鋼筋非常困難,而且這樣做工期長,工作量大,故沒有采用此方案;(2)根據梁的大小和高度,繪制圖紙,把穿梁對拉螺桿設計好,圖紙在型鋼梁腹板焊Φ14mm螺母,焊接工作由加工廠完成,現場加工好螺桿,螺桿設計2段,施工時既方便又節約工期。這樣做對支模、拆模比較方便、省時、省工。H型鋼梁模板安裝順序:梁底模板安裝H型鋼,梁側模安裝必須待梁鋼筋綁扎完才能進行。側模板安裝時,先把2段對拉螺桿的一段先安裝在腹板上擰緊在已焊好的Φ14螺母上,螺桿另一頭安裝大小頭螺母,然后安裝側模,再安裝另一段Φ14螺桿(螺桿與螺母必須充分擰緊,防止爆膜),安裝次龍骨和主龍骨,最后固定牢固校正完成。
4型鋼混凝土施工方法
4.1鋼筋綁扎
根據本工程的特點和施工難度,在征得設計單位同意下,對H型鋼梁、柱的箍筋形式進行了改變,由于本工程柱、梁中有H型鋼,H型鋼翼緣板上全長設置雙排抗剪栓釘,對封閉箍筋安裝非常困難,而且箍筋規格粗又硬Φ14三級鋼,故由封閉式箍筋改成不封閉箍筋,采用2個半箍,半箍筋彎勾按抗震要求設置,另外該彎勾比規范要求增加20mm,提前制作綁扎樣板,請設計審核確認。在H型鋼梁、柱箍筋綁扎時,對半箍筋綁扎要求嚴格按照深化圖紙節點操作,綁扎時要滿足箍筋肢數,不能漏放、漏扎,并派專人負責進行檢查。對于轉換層型鋼梁鋼筋綁扎方法做了明確布置,因型鋼梁外包鋼筋有3層和4層箍筋不等,但綁扎方法是一樣,先穿主筋,直螺紋連接擰緊再綁扎箍筋。直螺紋主筋連接后,由質檢員用力矩板進行逐個驗收后方可綁扎箍筋。對于梁與柱交接處箍筋綁扎的要求,在型鋼梁主筋穿完并連接好后,先把該處柱箍筋安裝,該處柱分布位置箍筋分有3、4段拼裝,先把鋼筋分別穿過型鋼梁、柱開好孔的位置,臨時扎絲固定,然后焊接成一個完整箍筋。
4.2型鋼梁外包混凝土施工
本工程3層頂型鋼混凝土組合梁轉換層,由于型鋼梁外包鋼筋分布密集,混凝土強度又高,墻板C50,梁板C40,混凝土灌入到梁里及梁與柱交接處非常困難。針對這個問題采取多項措施:首先在確保工程質量的前提下,調整級配用料;確定方案后,提前做試配強度試驗,確保本工程轉換層的混凝土質量;對級配中緩凝劑使用進行調整,在正常基礎上延長2h,這樣可以避免由于天氣炎熱,水分流失而引起混凝土強度來得過早,而難于施工;統一混凝土強度等級,在征得設計同意后,把混凝土強度統一改成C50,這樣在施工過程中,解決了串混難題,確保了轉換層的混凝土質量;在澆筑過程中,按先澆柱,后澆梁板,特別對梁的部位更加重視,因梁較高,稍有疏忽就可能發生脹模、漏振等現象。
5結語
型鋼混凝土范文2
【關鍵詞】型鋼混凝土;轉換梁;設計
1、引言
近年來,我國在建筑業上取得的進步非常快,這也與我國的經濟高速發展密不可分,面向商業的現代高層建筑也因為城市運動的發展而備受關注。不同用途的樓層,需要大小不同的開間,采用不同的結構形式。建筑要求上部小開間的軸線布置、較多的墻體,中部辦公用房要小的和中等大小的室內空間,下部公用部分,則希望有盡可能大的自由靈活空間,柱網要大,墻盡量少。這種要求與結構的合理、自然布置正好相反,因為結構下部樓層受力很大,即正常應當下部剛度大、墻多、柱網密,到上部逐漸減少。為了滿足建筑功能的要求,結構必須以與常規方式相反進行布置,上部小空間,布置剛度大的剪力墻,下部大空間,布置剛度小的框架柱。為此,必須在結構轉換的樓層設置轉換層,稱結構轉換層。作為建筑設計師一定要考慮到建筑的實際情況采用符合其工況的轉換結構形式。
2、項目概況
2.1 某高層建筑設計情況
某高層建筑地理位置優越,位于A市市中心繁華地段,可謂是商機無限,不過由于A市屬于生活氣息比較濃郁的城市,城市節奏并不快,商業也比較發達不過這個城市偏向于安靜。所以經過最終討論決定,該建筑要建成一個綜合型的商業辦公及住宅等多功能混合的綜合大型中心。
2.2 轉換層形式對比
2.2.1 本工程裙房平面巨大,大裙房上多個功能塔根據建筑功能要求不同特點各有不同,以西塔B1B2棟為例,上部結構功能是辦公或住宅的小開間形式如下圖。
其下部結構為大空間商業,追求開豁空間感要求無剪力墻等阻隔,如下圖。
從上面兩圖中我們可以發現,無論柱距及使用功能等要求上均存在非常大的差別。上部平面圖與下部平面圖對比之下:除核心筒和外邊緣外,根本不可能做到讓上部結構豎向構件直通首層,這樣就出現了豎向構件不連續的情況,這個問題的解決只能采用設置轉換層才能解決。
2.2.2 結構構件是組成工程結構的基本單元,如梁、柱、壓桿、拉桿、纜索、板、殼和塊體等。在結構構件中,我們可以發現有多種多樣的各具特點的轉換形式,在實際使用的時候要根據其特點決定其應用情況。在本工程中,經過分析認為厚板轉換比較厚重,在成本的控制上存在比較大的問題,而如果是采用時箱式轉換的話在使用功能上又不能滿足本工程的需要,基于以上考慮,最后本工程初步選擇了兩種形式,一種是空腹桁架式轉換,另一種是鋼筋混凝土轉換梁,并且分別對這兩種形式做了初步估計對比。通過計算,本工程決定采用鋼筋混凝土轉換梁。
3、型鋼混凝土轉換梁基本構造要求
3.1 構造的基本原則
(1)力學模型要與其相符合。對于型鋼混凝土梁來說,其余普通的混凝土梁不同的地方就是它在鋼筋混凝土中增加了型鋼,通過其中混凝土、鋼筋、型鋼三者的共同作用來實現,要求其變形程度處在一致的水平上。
(2)型鋼混凝土的抗震性能較好,要充分發揮其優勢。型鋼結構科學合理,塑性和柔韌性好,結構穩定性高,適用于承受振動和沖擊載荷大的建筑結構,抗自然災害能力強,特別適用于一些多地震發生帶的建筑結構。在型鋼混凝土結構中,我們應該充分利用型鋼的這些優點將其作為提高結構強度安全的主要途徑。當然只有型鋼是不可以的,還要和周圍的混凝土、鋼筋有機結合才能實現。
(3)高層建筑的耐久性和耐火性一定要滿足需要。耐久性是材料抵抗自身和自然環境雙重因素長期破壞作用的能力。即保證其經久耐用的能力。耐久性越好,材料的使用壽命越長。耐火性是指建筑構件、配件或結構,在一定時間內滿足標準耐火試驗中規定的穩定性、完事性、隔熱性和其他預期功能的能力。對所有的建筑來說,無論是混凝土結構還是鋼結構,火災都是一種威脅。突發火災對建筑具有災難性,要求鋼材的耐火性比普通鋼材勝一籌。鋼材在熱循環下會出現以下現象:屈服強度降低,頸縮后受拉桿件的斷面削弱,框架幾何變形的影響,桿件變形的影響。說到底,是鋼的高溫屈服強度的問題。一般認為,200℃以上鋼的彈性模量明顯下降,300℃以上鋼的屈服強度開始下降。為了防止火災給鋼結構造成破壞,提高鋼材自身耐火性,遠比采用防火涂料和防火屏蔽要省工省料、增加有效使用面積、減少環境污染。
3.2 材料的選擇
(1)Q235鋼材由于含碳適中,綜合性能較好,強度、塑性和焊接等性能得到較好配合,用途最廣泛。常軋制成盤條或圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工字鋼、槽鋼、窗框鋼等型鋼,中厚鋼板。大量應用于建筑及工程結構。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車輛、鍋 爐、容器、船舶等。Q235A級鋼,是不做沖擊的,Q235B級,是20度常溫沖擊;Q235C級,是0度沖擊;Q235D級,是-20度沖擊;Q235E,是-40度沖擊。在不同的沖擊溫度,沖擊的數值也有所不同。就元素含量而言,A、B、C、D硫含量依次遞減;A和B的磷含量相同,C的磷含量次之,D磷含量最少。級別越高,抗拉性能越強。所以為了滿足高層建筑鋼筋韌度的要求,最好是選擇C級以上的鋼材。
(2)型鋼混凝土中,型鋼是重要的組成部分,在抗拉強度、伸長率、屈服點、硫磷含量、含碳量等方面必須滿足要求。型鋼混凝土中所用的型鋼屬于小型型鋼。包括鋼筋混凝土用熱軋圓鋼筋、予應力混凝土用熱理鋼筋、鋼筋混凝土用熱軋帶筋鋼筋。冷帶筋鋼筋。除圓鋼外,其它也稱螺紋鋼。因為在軋制時鋼材表面軋成耳子或螺紋筋,是建筑工業中鋼筋混凝土用鋼材。鋼筋根據材料屈服點和抗拉強度分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級鋼筋,上述鋼筋都直接使用。予應力混凝土用熱處理的鋼筋經熱處理的螺紋鋼筋,強度高,但不適用于焊接和點焊用的鋼筋,鋼筋由40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr等鋼經熱處理后制成,公稱直徑6、8.2、10毫米。冷軋帶由肋鋼筋用Q215、Q235、24MnTi鋼制成公稱直徑4-12毫米。
(3)除了型鋼之外,作為型鋼混凝土重要組成部分的混凝土的質量控制也非常必要,一般來說,要實現型鋼混凝土的結構效果,所使用的混凝土強度等級應該在C30以上。
3.3 一般的構造要求
(1)箍筋是在型鋼混凝土梁中需要用到的,地位非常重要,主要是用來滿足斜截面抗剪強度,并聯結受力主筋和受壓區混凝土使其共同工作,此外,用來固定主鋼筋的位置而使構件(梁或者柱)內各種鋼筋構成鋼筋骨架的鋼筋。分單肢箍筋、開口矩形箍筋、封閉矩形箍筋、菱形箍筋、多邊形箍筋、井字形箍筋和圓形箍筋等。箍筋的這些特性使其有足夠的截面承載力,從而可以增加韌度,有效地減少脆性折斷的發生,同時在型鋼混凝土中還可以起到約束的作用,通常我們在型鋼混凝土梁中使用的箍筋應做成封閉箍筋。
(2)型鋼應該具有一定的混凝土保護層厚度,這樣可以避免型鋼發生局部壓屈變形,而且混凝土保護層厚度不但可以保證型鋼與混凝土之間不會過早發生劈裂破壞,同時也提高了建筑的耐火性和耐久性。混凝土保護層是指混凝土構件中,起到保護鋼筋避免鋼筋直接的那一部分混凝土,其厚度為縱向鋼筋(非箍筋)外緣至混凝土表面的最小距離。保護層最小厚度的規定是為了使混凝土結構構件滿足的耐久性要求和對受力鋼筋有效錨固的要求。
型鋼混凝土的最小保護層厚度,對梁不宜小于100mm,且梁內型鋼翼緣離兩側混凝土邊緣距離之和b1+b2不宜小于截面寬度b的1/3。
(3)為了滿足現代建筑的穩定性方面的需要,在使用型鋼時一定不能過量精簡型鋼的使用量,而且所用的鋼材一定要有足夠的厚度,太薄的話會減少型鋼對型鋼混凝土中混凝土和箍筋的約束作用。鋼板不易發生局部壓屈,因此允許寬厚比可以較鋼結構的規定有所放松。型鋼混凝土中的型鋼板件厚度不宜小于6mm,其寬厚比(圖3)應滿足要求。
(4)考慮到混凝土轉換梁節點的約束作用,在梁體的截面寬度上要加以控制,一般要求是型鋼混凝土梁的截面寬度大于等于300mm。
(5)支承加勁肋是在支座或有集中荷載處,為保證構件局部穩定并傳遞集中力所設置的條狀加強件。型鋼混凝土梁在支座處和上翼緣有較大固定集中荷載作用時,應在型鋼腹板兩側對稱設置支承加勁肋。
(6)在型鋼的選擇上,前面已經提到,最好是采用軋制或焊接型鋼型鋼,型鋼最小含鋼率不宜小于2%,小于此值時,可以采用鋼筋混凝土梁。型鋼最大含鋼率不宜大于15%。
(7)存在于型鋼混凝土梁內的型鋼也有兩種形式,一種是實腹式另一種是空腹式,兩種型鋼的抗拉力值有比較大的區別,如果在地震易發地帶必須要使用實腹型鋼,這也是抗震設防的必然要求。
4、轉換層結構形式的最后定型
在這個方向上進行更細致的計算及定型,以西塔B1~B2為例,辦公樓部分結構體系采用梁式框支剪力墻結構。塔樓中間電梯及樓梯部位布置剪力墻核心筒,筒體完整,空間作用強,作為主要抗側力體系,以抵抗水平風荷載及水平地震力的作用,同時提供結構較大的抗扭剛度。在標準層,除核心筒外還布置有剪力墻。在轉換層以下,核心筒以外布置有較大截面的框支柱,局部還加設了非落地剪力墻。通過初步對比和計算,最后還發現鋼筋混凝土轉換梁的局部幾根轉換梁的延性不足,采取了加鋼骨的措施,然后框支柱也采用了鋼骨框支柱加強。最后轉換層基本定型為鋼筋混凝土轉換梁和型鋼鋼筋混凝土轉換梁結合的梁板結構的梁式形式。
5、結束語
現代高層建筑的復雜使得我們在設計時一定要盡可能的考慮周全,而且要滿足建筑的美觀以及結構表現,在我們所使用的轉換層結構來說,因為需要考慮到豎向力的承載和傳遞,必須要保證這種力量傳遞的準確性,而且還應該保證建筑的成本控制在合理的范圍之內。對于型鋼混凝土梁,一定要考慮到延性、抗拉度等方面的影響,使之實現建筑的應有功能。
參考文獻:
[1]婁寧,魏璉,丁大鈞.高層建筑中轉換層結構的應用和發展[J].建筑結構,2007,1.
[2]中華人民共和國行業標準,型鋼混凝土組合結構技術規程(JGJ138-2001),北京.
[3]謝曉鋒.高層建筑轉換層結構型式的應用現狀及問題[J].廣東土木與建筑,2004,2.
型鋼混凝土范文3
關鍵詞:科研項目;高烈度;大跨度;勁性鋼筋混凝土
勁性鋼筋混凝土結構兼有鋼結構和混凝土結構的諸多優點,如承載力強、抗震性能好和施工速度快等,特別是鋼結構骨架本身可以承擔施工荷載,可以取消施工中的支撐體系,簡化模板結構,從而能縮短工期,獲得較大的經濟效益。勁性鋼筋混凝土結構多用于多層及高層框架結構,以及柱網大、荷載重、構件斷面尺寸受到限制的結構物,能滿足其特殊功能要求。勁性鋼筋混凝土框架結構的梁和柱,其鋼結構骨架的組合形式有空腹格構式和實腹式兩種。由于空腹格構式鋼骨架的抗剪強度低,到70年代,隨著軋制H型鋼的發展以及鋼結構焊接工藝的進步,以及在對結構物抗震性能普遍受到重視的情況下空腹鋼骨架已多為實腹鋼骨架所替代。
一、鋼骨梁加工制作
勁性鋼筋混凝土框架結構多采用現澆混凝土施工方法。框架節點采用柱子鋼骨架上下貫通和梁鋼骨架左右貫通兩種做法。但一般多采用前者。節點構造上通常采用梁和柱骨架不直接相連的方法。按照施工條件,柱子鋼骨架可采用若干樓層高度為一段,進行分段制作。與梁連接的部位制成短梁(牛腿),待現場柱子鋼骨架安裝完畢后,再將梁鋼骨架與牛腿連接。當勁性鋼筋混凝土結構采用預制方法施工時,為了安裝方便,多將梁直接與柱子焊接,取消牛腿,以減少焊接工作量。
1、工廠加工或現場都存在共同問題。
第一步:熟悉圖紙及有關規范要求;
第二步:精確計算,在加工地點進行1:1放樣;
第三步:利用經確任無誤的大樣圖進行下料,并對要求K型焊縫的鋼板焊接接頭進行處理,打磨成45°;
第四步:準備工作全部做好后開始焊接,為了確保科研項目一次性成功,我們從全處范圍內抽調四名具有豐富電焊經驗的技術骨干和操作能手進行加工;
第五步:每榀鋼骨梁完全加工完畢后,必須按照有關規范標準嚴格檢查處理。(1)、由于受熱脹冷縮的影響,會發生局部變形,所以我們組織有關技術人員按照驗標對鋼骨梁的幾何尺寸和變形大小進行檢查。因為從開始都進行了嚴格計算和放大樣,所以幾何尺寸的誤差都在規范要求范圍內;對變形超標的部分進行受熱后校正并加固至冷卻處理,直至符合驗標為止。(2)、由于設計要求“所有焊縫按二級控制”,所以鋼骨梁全部制作完畢后,對鋼骨梁的焊縫進行超聲波探傷檢驗,由于在焊接過程中采用了焊絲保護和嚴格的把關、檢查制度,所以通過超聲波探傷檢驗,全部成功,一次性滿足設計的二級控制標準,有部分已達到一級標準。
2、工廠加工存在一個運輸過程。為了避免在運輸過程中,鋼骨梁發生變形而進行二次現場校正,必須加固牢靠。
二、鋼骨梁吊裝就位
1、準備工作:為了確保鋼骨梁吊裝能夠準確、安全就位,在鋼骨梁吊裝前必須做好以下幾項準備工作:(1)、吊裝前必須把柱中鋼骨梁地面以下柱體部分全部施工完畢,而且混凝土強度要達到100%。為了確保鋼骨梁高度準確無誤,在澆注混凝土時就必須對其高度控制好,并精確抄平。(2)、在柱中鋼骨的正面和側面把中心線或軸線位置用紅鉛筆或墨線標出來;用同樣方法在框架柱混凝土表面也標出相應位置,以便吊裝時能準確就位。(3)、貨物倉庫和300人站房的鋼骨梁重量均在3T左右,考慮到安全性,采用1臺16T汽車吊進行安裝。
2、吊裝就位:為了避免鋼骨在吊裝過程中出現變形,采用垂直三點起吊,吊繩采用鋼絲繩。就位時,鋼骨兩端每個柱子的正面和側面各站1個技術人員,用垂球控制就位方向。
三、鋼筋混凝土施工
在鋼骨就位后,鋼骨四周還有部分鋼筋混凝土,鋼筋混凝土質量的好壞,直接影響到勁性鋼筋混凝土(SRC)的科研工作。所以在施工中必須注意以下三點:
1、模板:嚴格按照設計尺寸及規范要求立模
先立底模板,從房屋±0.000處開始搭腳手架直至設計高度,腳手架底部承力面必須是經過夯實的。然后在底模上立側模并加固,必須保證模板的平整、穩定和嚴密性,防止漏漿和跑模現象出現。
2、加工和綁扎鋼筋:在鋼筋加工前必須對現場的鋼筋進行抽樣檢查,確認無質量問題后才能使用,否則不得使用。首先在加工鋼筋時就嚴格按照有關設計文件和規范進行下料;其次由于鋼筋太密,空間小,所以為防止鋼筋打架現象,必須嚴格控制加工尺寸,在鋼筋綁扎前要對所有加工好的鋼筋進行嚴格檢查,對于超標的鋼筋堅決不用。
3、混凝土澆注:為了保證混凝土施工質量,使此科研項目一次性成功,在澆注混凝土前我們還做好了以下工作:(1)原材料篩選:碎石粒徑選用0~20mm,水泥選用525#,采用中粗砂,對所有到現場材料的各項技術標準進行抽樣檢驗,發現有不合格的材料堅決不用。(2)原材料準備:備齊碎石、砂、水泥等所有材料,必須做到認真計算,寬備窄用,只有這樣才能可能一次性澆注完SRC框架的混凝土。(3)、準備好備用電源并調試好。(4)、根據實際工程量的多少準備好Ф50的小型振動棒,并有備用。(5)、由于鋼骨上翼緣板較寬,為了在澆注混凝土時能使其中氣泡釋放出來,不致出現空洞,在上翼緣板上左右兩側每隔600mm各打一個Ф10的氣孔,應注意避開對結構和施工有影響的部位,如加勁肋和次梁處。
把所有準備工作完成后,才能開始正式施工。
4、在澆注混凝土過程中,還有幾個問題需要注意:(1)、嚴格計量,最好有兩臺磅稱;(2)、混凝土隨拌隨用,為確保和宜性,拌制時間應控制在2分鐘以上,混凝土坍落度控制在70mm左右。混凝土超過1.5h后堅決不能在利用;(3)、隨澆隨搗,堅決不能出現漏搗和過搗現象。在搗固時應盡量避免震動棒與鋼筋或鋼板相碰,應特別注意底部混凝土質量,也不得利用鋼骨傳震。施工時,必須有工人在構件下方或側面觀察模板情況,如有變化,應立即停止施工并按組織人力進行加固;(4)、全部澆完混凝土后,注意按規范養護7天以上,溫度太低時,還必須注意防凍。
型鋼混凝土范文4
關鍵詞: 型鋼骨架鋼板混凝土井壁; 承載力; 數值模擬
Abstract: In order to solve the Deep Overburden wall lining design,The article first proposed steel reinforcing plate concrete support wall.Forevaluating the working performance ofthe shaft lining support member comprehensively. Using numerical simulation software to simulate and analyze its mechanical properties. The bearing capacity, deformational properties and stress distribution are discussed.As a new shaft lining ,this steel reinforcing plate concrete support wall has high carrying capacity, lower costs, a structure can be used in various geologic situation.
Key words: steel reinforcing plate concrete support wall; bearing capacity; numerical simulation
中圖分類號:TU375.4文獻標識碼:A 文章編號:
一 引言
隨著我國經濟的發展,能源短缺問題愈益嚴重,煤炭能源目前仍占主要地位,但隨著淺部煤炭資源的充分開挖,在深厚表土地層中建設新礦井將是煤礦建設所面臨的長期任務[1]。隨著表土地層厚度的增加,出現了井壁設計難以解決的問題,無論是外層井壁或是內層井壁的設計,在考慮凍脹壓力和全水壓設計中都將出現井壁厚度太大或混凝土強度等級過高問題[2]。高強砼脆性顯著。采用凍結法施工時,井壁厚度的增大嚴重加大了凍結層半徑,施工和材料供應上出現了難以克服的困難,延長工期,造成工程造價大幅度提高。
型鋼骨架鋼板混凝土復合井壁是一種新型的井壁,內壁和基巖部分同鋼筋混凝土井壁支護,圓形井壁內側為鋼板,將型鋼彎曲成圓形作為支撐骨架,取代鋼筋混凝土井壁中的環向鋼筋,型鋼與鋼板之間以螺栓連接(如圖一、二)。鋼板和混凝土皆處于三向應力狀態。三向受壓的混凝土抗壓強度顯巨提高,塑性增大,混凝土材料表現出較好的延性,能有效抑制混凝土井壁的脆性破壞。型鋼骨架鋼板混凝土復合井壁是深厚表土層理想井壁形式之一。
圖一井壁平面圖 圖二井壁1-1剖面
二 型鋼骨架鋼板混凝土井壁的工作原理
混凝土是一種抗壓性能較好的材料,由庫倫強度理論可知,混凝土強度隨其最小主應力δ1增大而增大,所以要提高混凝土的強度可采用約束混凝土的方法,即使混凝土受到側向壓縮[3]。型鋼骨架鋼板混凝土井壁在受壓后,內壁的混凝土所到內側鋼板的約束,其強度得以大幅度的提高。圓形井壁受壓后,當載荷較小時,混凝土的徑向變形較小,鋼板對混凝土的約束作用不大,此時鋼板混凝土井壁的承載力約為鋼板圓筒和鋼筋混凝土單獨承載力之和。隨著荷載的增加,當鋼材達到屈服點后,鋼板的切向應力不斷增大,而縱向壓應力卻不斷減小,但由于砼的徑向變形量大于鋼材的徑向變形量,混凝土受到的徑向擠壓力不斷增大,因此其強度也不斷提高。混凝土三向受壓時,應力增大后曲線趨平緩,極限應變值很大,有效的避免了高強混凝土的脆性破壞[4]。
三 型鋼骨架鋼板混凝土復合井壁力學性能研究
現結合某一礦井實例,淺述型鋼骨架鋼板混凝土井壁的力學性能。
某礦進風井井筒設計凈直徑為φ9.0m,井筒全深999.6m,表土層厚度400m。采用凍結法施工,型鋼骨架鋼板混凝土復合井壁其內壁和基巖部分同鋼筋混凝土井壁支護。筆者通過ansys軟件對不同情況下的型鋼骨架鋼板混凝土井壁進行了數值分析,井壁外表面假定為均布壓力,研究其力學性能。鋼材的屈服準則采用Von Mises強度準則,混凝土的屈服準則采用Drucker-Prager屈服準則[5],混凝土的破壞準則為改進的william-warnke五參數破壞準則[6],砼粘聚力4.332(N/m㎡),摩擦角φ為64.65°,膨脹角φf為30°,鋼板及內側砼應力如下表。
表一壁厚為0.6m 的井壁的力學性能(mpa)
表二 壁厚為0.8m 的井壁的力學性能
鋼材進入屈服狀態以后,隨著荷載的增大內側混凝土徑向應力不斷增大,混凝土處在三向應力狀態,承載能力得到很大的提高。在壁厚相同的條件下,鋼板越厚在極限狀態時,內側混凝土所受的側向擠壓力越大。
在井壁厚度相同,用鋼量相同的條件下,筆者對鋼板混凝土井壁和鋼筋混凝土井壁兩種類型的井壁所能承受的極限載荷進行了分析,井壁厚0.8m時,鋼板厚8mm時,型鋼骨架鋼板混凝土承載力提高系數為1.21。井壁厚0.6m時,其承載力提高系數為1.24。型鋼骨架鋼板砼井壁的承載能力較鋼筋混凝土井壁有較大的提高,并且隨著內側鋼板厚的增加而增加。當所采用的鋼材等級越高,極限承載力效果越大。
四 結論及展望
本文對新型型鋼鋼板砼井壁和鋼筋砼井壁進行了比較,可以看出型鋼骨架鋼板混凝土井壁具有明顯的優點。由于鋼板及其核心砼兩種材料受力過程中的相互作用, 其具有一系列優越的力學特性。通過分析結果,可得出如下結論:
(1) 型鋼骨架鋼板砼井壁充分利用了砼在三向應力狀態下的力學特性,使混凝土完成了從低強到高強,從脆性材料到塑性材料這兩個方面的轉化、從而使鋼板混凝土的承載力遠大于鋼筋混凝土井壁承載力。
(2) 由于內側鋼板對內側混凝土形成的套箍作用,提高了混凝土的承載能力、改善了混凝土的脆性性質,不僅大幅提高了混凝土的承載力,且提高了其塑性性能,使得混凝土特別是高強混凝土脆性大的弱點得到克服,使井壁的整體穩定性有了極大的提高。
(3) 利用鋼骨架鋼板混凝土復合井壁支護的礦井施工比常規方法施工省去了穩模和脫模時間,一個階段施工完畢后,可不間斷的進入下一個階段的施工,縮短了工期。
新型型鋼骨架鋼板砼復合井壁是新一代的具有良好力學性能的井壁形式,其發展前途光明,若推廣開來,定會產生巨大的經濟效益.
參考文獻
1、 姚直書,程樺等.深厚表土層中高強復合井壁結構的試驗研究[J],巖土力學學報,2003.
2、 馬芹永,凍結孔布置圈徑的統計回歸計算[J],建井技術,1999.
3、 過鎮海,時旭東,《鋼筋混凝土原理和分析》,清華大學出版社,2003
4、 蔣家奮,湯光祚,《三向應力混凝土》,中國鐵道出版社,1988
5、 (美) 陳惠發, A. F. 薩里普著 余天慶編譯《混凝土和土的本構方程》,中國建筑工業出版社,2004
型鋼混凝土范文5
關鍵詞:型鋼混凝土結構;特點;應用
Abstract: with the development of the construction industry in our country, the construction of the type also are being enriched, including a large building and the proportion of the high-rise building increase, this led to the building of the strength of concrete support components such as more stringent requirements. Therefore, a steel reinforced concrete structure by home and abroad widespread application and construction projects. This article through to a steel reinforced concrete structure in the development of our country and research, analyzes the characteristics of the steel reinforced concrete structure, and show the steel reinforced concrete structure of the actual effect and apply the construction project type.
Keywords: steel reinforced concrete structure; Characteristics; application
中圖分類號:TV331 文獻標識碼:A文章編號:
型鋼混凝土結構(Steel Reinforced Concrete)是指通過在型鋼周圍布置鋼筋并且進行澆筑得到的混凝土結構。通常可以分為實腹式型鋼混凝土結構和空腹式型鋼混凝土結構兩種。實腹式型鋼混凝土結構相比空腹式型鋼混凝土結構要更為出色。同時制作成本也更高。要發展型鋼混凝土結構在建筑工程中的應用和技術,首先要對其特點進行了解。
一、型鋼混凝土結構的特點和發展
1、型鋼混凝土結構的發展
型鋼混凝土結構最早出現在20世紀歐美國家。由于鋼筋混凝土在建筑工程中的應用逐步替代了木材和石料,歐美國家開始對如何進一步增強鋼筋混凝土結構的強度和剛性做了研究。直到20世紀初,經過眾多國家的實驗,發現型鋼混凝土結構的強度和剛性十分出色。同時針對型鋼混凝土結構的生產工藝,進行了詳細的規范和設計。在此之后,直到20世紀中期,我國開始接觸到型鋼混凝土結構的相關技術,然而受到我國當時經濟建設的限制,片面的為了節約鋼材,型鋼混凝土結構在我國一度停止使用。直到20世紀末期,隨著我國經濟建設的迅速發展,大型建筑和高層建筑在建筑工程中的比例大幅度上升。
為此,型鋼混凝土結構被重新應用于建筑中并且在實際工程項目的建設中取得了良好的成效。為了實現型鋼混凝土結構在大型承重建筑當中的經濟價值,我國針對型鋼混凝土結構進行了一系列的系統研究,并取得了相當的成績。
2、型鋼混凝土結構的特點
型鋼混凝土結構是鋼材混凝土組合結構中的一種,我國最早引用蘇聯的稱法,將型鋼混凝土結構稱為勁性鋼筋混凝土。型鋼混凝土結構同傳統鋼筋混凝土相比具有強度高、剛性大、延展性好的特點,彌補了地震區建筑采用的鋼筋混凝土對于抗震能力不足的問題。所以,型鋼混凝土結構在實際建筑工程中,特別適用于高層建筑和抗震系數較高的建筑。
同時,型鋼混凝土結構是在型鋼布置鋼筋進行澆筑而成的,在建筑工程混凝土構件當中屬于高強度類。型鋼混凝土結構本身不僅有出色的強度和韌性,并且由于型鋼混凝土結構本身的鋼材原因,型鋼混凝土結構的體積較相同規格的鋼筋混凝土的要小,橫截面積也要少,為此,在建筑中使用型鋼混凝土結構大大提升了建筑物內的空間。
并且,型鋼混凝土結構的鋼結構穩定,整個結構的承受能力和抗老化能力很出色,減少了建筑的維修費用和安全隱患。
二、我國型鋼混凝土結構的設計方法和應用
1、我國型鋼混凝土結構的設計方法
我國型鋼混凝土的相關技術正在不斷發展和逐步成熟。型鋼混凝土的研究方向也從傳統的單一混凝土結構轉向了新型的型鋼、鋼筋、混凝土相結合的新型結構,為了深度研究型鋼混凝土結構,預應力的相關技術也得到了長足的發展,針對型鋼混凝土結構的設計方法有很多種,不同類型型鋼混凝土結構的設計方法主要區別在結構制作的規范規程上。目前,型鋼混凝土結構設計時主要參考的規范規程有兩個,分別是1998年我國冶金部出臺的《YB9082297鋼骨混凝土結構設計規程》以及2002年我國建設部出臺的《JGJ13822001型鋼混凝土組合結構技術規程》。其中《YB9082297鋼骨混凝土結構設計規程》在制定的初期是參照日本型鋼的相關規范中的疊加方法,在傳統型鋼計算的疊加方法的基礎上提出了型鋼混凝土結構在軸力分配上較為準確的方法,我們將之稱作“改進簡單疊加法”。
如果參照《YB9082297鋼骨混凝土結構設計規程》的規范標準,在對型鋼混凝土結構的承載力和剛度等方面進行計算都十分簡單方便。而2002年我國建設部推出的《JGJ13822001型鋼混凝土組合結構技術規程》在型鋼結構的承載力計算方面采用了新的技術,即是對型鋼結構進行平截面假定,對橫截面的移動量進行計算,在最后可以得到結果準確可靠的型鋼構件的承載力。
2、我國型鋼混凝土結構的研究方向和應用
在我國,型鋼混凝土結構的研究工作在建國時期存在著較長的空白階段,由于當時片面性的強調節約鋼材,型鋼混凝土結構的研究和應用一直被擱置,這導致我國型鋼混凝土的相關技術較國外相比有著一定的差距,針對我國型鋼混凝土技術相對落后的現狀,型鋼混凝土結構的研究研究工作面臨著幾點發展的障礙。
首先,我國現有建筑大部分仍然采用的是鋼筋混凝土結構,建筑工程單位對于型鋼混凝土的施工技術了解較少。國家缺乏對于型鋼混凝土結構的支持力度和相關文件。由于型鋼混凝土結構在實際的建筑應用中還未普及,導致型鋼混凝土結構的相關研究工作發展緩慢。為此,要加強型鋼混凝土在建筑中的應用和技術普及。
其次,我國對于型鋼混凝土結構的設計計算方面的相關技術理論還不完善。上文已經提到了,我國的型鋼承載力計算的方法是參照日本的疊加方法進行計算的。而在全世界關于型鋼結構的計算理論中,日本的疊加方法相對來說過于保守。所以發展我國型鋼混凝土結構設計計算中相關技術理論是我國型鋼混凝土結構的一個研究方向。
三、我國型鋼混凝土結構的研究發展前景
由于一些歷史原因,我國型鋼混凝土結構的相關研究起步較晚,但是經過二十多年的發展,我國的型鋼混凝土結構研究工作在建筑建材的研究者的不懈努力下,仍然形成了一套適合我國建筑行情的,較為規范的型鋼混凝土施工建設技術理論。
當然,由于型鋼混凝土結構在我國的建筑業仍然處在推廣當中,在相關領域中尚且缺乏型鋼混凝土結構的相關國家政策和規范。對此,我型鋼混凝土結構研究領域當前的重要目標就是盡快完善和出臺一套適合我國型鋼混凝土結構發展現狀的相關規范,促進型鋼混凝土結構在我國建筑行業中的發展和應用。
同時,隨著我國經濟建設的不斷發展,我國一線和二線城市的高層和超高層建筑鱗次櫛比的建設起來,這其中,傳統的鋼筋混凝土結構并不能夠滿足高層和超高層建筑物的設計實際建筑需求,型鋼混凝土結構將會得到很大的發展和應用空間,即將面臨的巨大需求和我國現有的型鋼混凝土結構技術和規范不完善的實際情況,需要加強型鋼混凝土結構相關技術的研究工作。
總結:
綜上所述,型鋼混凝土結構是一種在承載力、剛性、延長性、抗震性都要優秀于傳統鋼筋混凝土結構的新型建筑構件。型鋼混凝土結構的研究和發展對于我國高層建筑和防震功能的建設和發展有著重要的意義。要發展型鋼混凝土結構,完善我國相關規范規定和推進相關應用技術,是當務之急。
參考文獻:
[1] 彭春華,宋文博,張偉軍. 型鋼混凝土結構研究綜述[J]. 陜西建筑, 2007,(04) .
[2] 丁曉東,孫曉波. 型鋼混凝土結構的研究現狀及發展趨勢[J]. 山西建筑, 2007,(01) .
[3] 秦慧敏. 型鋼混凝土結構在我國的應用和研究[J]. 山西科技, 2008,(02) .
型鋼混凝土范文6
關鍵詞:框支梁;銑削型鋼纖維;大摻量;鋼纖維混凝土;技術
引言
鋼纖維混凝土(Steel Fiber Reinforced Concrete,簡寫為SFRC)是普通混凝土中摻入鋼纖維形成可澆筑、可噴射成型的一種新型復合材料。鋼纖維能有效限制混凝土裂縫的擴展,能顯著提高混凝土抗拉、抗彎、抗剪強度,能較大改善混凝土抗沖擊、抗疲勞、裂后韌性和耐久性,當摻量達到一定值時,混凝土的彎曲韌性指數已接近理想彈塑性材料,可大大延長結構使用壽命。常用的鋼纖維有切斷型鋼纖維、剪切型鋼纖維、銑削型鋼纖維、熔抽型鋼纖維等。
銑削型鋼纖維是直接在高質量鋼錠上,用旋轉銑刀銑切而成。銑削型鋼纖維表面干燥,加工過程不接觸任何劑和冷卻劑,橫截面呈三角形,具有兩個粗燥面和一個光滑面,徑向扭曲,兩端有帶鉤的錨尾。與其他鋼纖維相比,銑削型鋼纖維與混凝土的粘結力更大,開裂極限值更高,抗腐蝕能力更強,不結團,適宜攪拌,分散均勻,對混凝土的增強效果更顯著。一般體積摻量0.4~0.8%時,抗壓強度提高5-20%;彎拉強度提高20-50%;抗拉強度提高20-40%;耐磨性能提高約40%;沖擊荷載作用下,抗裂性能提高3-4倍;彎拉疲勞強度提高1.65-2.25倍。當體積摻量達到1.17%(90kg/m³)時,混凝土的彎曲韌性指數已接近理想彈塑性材料,抗裂效果接近理想,能廣泛應用于對韌性及抗裂要求較高的工業與民用建筑結構轉換層框支梁。
鋼纖維對混凝土的和易性和流動性影響很大,一般鋼纖維混凝土的坍落度大小,與鋼纖維摻量成反比。鋼纖維在混凝土中會產生一種支撐效應,相互交錯,形成一種網絡,會大幅度削弱混凝土流動性能,增大混凝土運輸、泵送及澆搗難度。當銑削型鋼纖維體積摻量超過0.8%時,混凝土流動性差,尤其是泵送時,由于鋼纖維混凝土表面摩擦力增大,泵送相當困難。實踐證明,銑削型鋼纖維體積摻量超過0.8%時,即便通過適當加大砂率,并放大水灰比或改用高效減少劑來增加坍落度,混凝土泵送仍相當困難,平均1小時泵送不足10m³,且極易發生堵塞泵管現象。本文結合工程實例對體積摻量>0.8%的大摻量銑削型鋼纖維混凝土施工技術簡述如下。
1工程概況
深圳市南山區龍珠大道66號××行政學院1號樓(行政教學樓)建筑面積8998m²,基礎為天然獨立基礎(局部地下室為天然筏板基礎),主體為框架結構,地上7層,局部地下1層, 2層1-21軸、1-22軸梁為框支轉換梁,采用體積摻量1.2%銑削型鋼纖維混凝土,梁截面1100×1400,跨度13m,見圖1。
2技術要求
2.1設計要求
框支層的框支梁(包括梁柱節點區)設計等級為C30,采用長徑比L/D為35-40、長度32mm銑削型鋼纖維混凝土,鋼纖維體積含量1.2%,按《纖維混凝土結構技術規程》CECS38:2004的要求進行施工。
2.2原材料要求
本工程采用預拌商品混凝土,水泥、骨料、水、外加劑和混合材料應符合《預拌混凝土》(GB/T14902-2003)、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)有關規定。
(1)鋼纖維:表面應潔凈無銹無油,橫截面和縱截面均有鋸齒形的邊,兩端有帶鉤的錨尾,單根鋼纖維的最低抗拉強度≥700Mpa,經對比分析,本工程選用上海哈瑞克斯金屬制品有限公司生產的銑削型鋼纖維。
(2)水泥:采用42.5級硅酸鹽水泥,須符合《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)要求。
(3)碎石:采用石質堅硬、清潔、不含風化顆粒、表面粗糙,近立方體顆粒的碎石,直徑應不大鋼纖維長度的2/3,含泥量不大于1%,細長、扁平顆粒及風化石、針片狀含量不大于10%,必要時應將含有土顆粒的碎石用水沖洗,必須滿足《建筑用卵石、碎石》(GB/T14685-2001)要求。
(4)細集料:采用天然中粗砂,砂粒必須堅硬、潔凈、干燥、無雜質、顆粒均勻,細度模數為2.0~3.0,含泥量不大于3%,含泥量超過標準的砂必須過篩。細集料的潔凈程度,以不小于0.075mm含量的百分比表示,質量必須滿足《建筑用砂》(GB/T14684-2001)規范要求。
(5)水:潔凈無污染的自來水,符合《混凝土用水標準》(JGJ63-2006)要求。
(6)外加劑:宜選用優質減水劑,對抗凍性有明確要求的鋼纖維混凝土宜選用引氣型減水劑,外加劑須滿足《混凝土外加劑》(GB8076-2009)、《混凝土外加劑應用技術規范》(GB50119-2003)要求。
2.3配合比要求
銑削型鋼纖維混凝土的配合比設計,必須滿足結構設計要求的抗壓強度、抗拉強度(或彎曲強度、彎曲韌度比)以及強度要求的和易性。
配合比設計采用試驗計算法,按下列步驟進行。
(1)根據強度設計值以及施工配制強度的提高系數,確定試配抗壓強度與抗拉強度;
(2)根據試配抗壓強度計算水灰比,一般水灰比W/C宜采用0.45~0.5,每立方米鋼纖維混凝土的水泥用量(或膠凝材料總用量)不小于360kg,也不得大于550kg,由于鋼纖維對混凝土的和易性和流動性影響很大。坍落度的大小,與鋼纖維摻量成反比,因此摻量越大,流動性越差,一般坍落度值要比同強度普通混凝土的要求值小20mm;
(3)按設計要求的鋼纖維體積率確定銑削型鋼纖維摻加量;
(4)根據施工要求的稠度通過試驗確定單位體積用水量,摻加外加劑時要綜合考慮外加劑的影響;
(5)通過試驗確定合理砂率;
(6)按絕對體積法計算材料用量,確定試配配合比;
(7)按試配配合比進行拌合物性能試驗,檢驗其稠度、粘聚性、保水性是否滿足施工要求,若不滿足要求,則應在保持水灰比不變的條件下,調整用水量或砂直到滿足要求為止,并據此確定用于強度試驗的基準配合比;
(8)根據強度試驗結果調整水灰比,確定施工配合比。
2.4拌和要求
鋼纖維混凝土宜選用商品混凝土、采用滾動式拌合設備拌和,一次拌和量不大于其額定拌和量的80%,銑削型鋼纖維混凝土體積摻量>0.8%時,一次拌和量不應大于其額定拌和量的60%。
攪拌的投料次序和方法以攪拌過程中保持鋼纖維不結團、不產生彎曲或折斷,不出現拌和機因超負荷停止運轉或堵塞出料口為原則,投料順序為:鋼纖維、水泥、粗細骨料先投料進行干拌,然后加水濕拌,鋼纖維混凝土的攪拌時間應通過現場攪拌試驗確定,一般應比普通混凝土規定的攪拌時間延長1~2min,且干拌時間不宜小于1.5min。
3施工質量控制
3.1 生產質量控制
銑削型鋼纖維混凝土應嚴格按配合比生產,鋼纖維摻量的允許偏差按±2%控制,每班至少檢驗2次。
3.2 運輸質量控制
銑削型鋼纖維混凝土運輸與普通混凝土運輸一樣,運輸過程中應控制避免混凝土離析。攪拌運輸車運輸途中,攪拌筒以3-6r/min的緩慢速度轉動,不斷攪拌混凝土拌合物,以防止其產生離析。
銑削型鋼纖維混凝土比普通混凝土和易性、流動性要差很多,摻量越大,和易性、流動性越差,因此對于大摻量銑削型鋼纖維混凝土應加強運輸過程中的時間、和易性、流動性的控制,確保銑削型鋼纖維混凝土運輸過程質量。一般銑削型鋼纖維混凝土硬化時間比普通混凝土的要短,且摻量越大,混凝土泵送越困難,硬化越快,為避免出現混凝土到工地等待澆筑時間過長,大摻量銑削型鋼纖維混凝土單車運輸不宜超過5m³。本工程因鋼纖維僅僅用于框支梁,方量不大,但銑削型鋼纖維體積摻量達1.2%,為確保質量,銑削型鋼纖維混凝土單車運輸控制在2.5m³以內。且控制發車時間間隔在30min左右。
3.3泵送質量控制
銑削型鋼纖維混凝土泵送和普通混凝土泵送要求一樣,應連續不間斷,避免出現停滯導致塞管。當混凝土供應不及時時,應降低泵送速度保持連續泵送不停滯,但慢速泵送的時間不能超過從攪拌到澆筑的允許延續時間。不得己停泵時,料斗中應保留足夠多的混凝土,作為間隔推動管路中的混凝土之用。拌合料從攪拌機卸出到澆筑完畢所用的時間不宜超過30min,當流動性太差,可以加減水劑在攪拌車內快速反轉二次攪拌,澆筑過程中嚴禁因拌合料干澀而加水。
銑削型鋼纖維混凝土因摻加了鋼纖維,表面摩擦力變大,流動性變差,鋼纖維摻量越大,表面摩擦力越大,流動性越差,泵送越困難,當體積摻量>0.8%時,泵送已相當困難,為確保澆筑連續性,當僅用一臺泵車泵送時,現場應配置混凝土料斗,遇到泵送停滯時,應立即啟用料斗通過吊裝運輸,確保澆搗連續性,避免出現施工冷縫。本工程銑削型鋼纖維混凝土鋼纖維體積摻量達1.2%, 每小時泵送已不到5m³,泵送與料斗吊運效率差不多,為確保框支梁混凝土澆筑質量,采用泵送+料斗吊運相結合的方式,澆筑框支梁混凝土至板底標高,然后泵車泵送普通混凝土,料斗吊運鋼纖維混凝土。框支梁鋼纖維混凝土澆筑在前,其它梁板普通混凝土在框支梁鋼纖維混凝土澆筑之后。
3.4 澆筑與養護質量控制
鋼纖維混凝土必須采用機械振搗,振搗時除應保證混凝土密實外,尚應保證銑削型鋼纖維分布均勻。由于框支梁截面較大,混凝土澆筑時,應分層澆筑,確保荷載分布均勻,分層澆筑混凝土應連續,不得產生施工冷縫,框支梁鋼纖維混凝土澆筑至次梁、板位置時,應沿次梁、板方向延展0.5m~1.0m寬(見圖2),以確保鋼纖維混凝土框支梁質量。框支梁鋼纖維混凝土澆筑完初凝前,澆筑梁板普通混凝土。
銑削型鋼纖維混凝土結構構件的養護與普通混凝土結構構件養護一樣。框支梁作為非常重要構件,施工時除按規定留置抗壓、抗折標準養護試塊外,尚應留置同條件養護試塊。
4質量檢驗
銑削性鋼纖維混凝土澆筑前,應檢查每車混凝土的塌落度,塌落度應控制在160mm-200mm之間。同時采用水洗法在澆筑點取樣檢查銑削型鋼纖維的體積率,每班至少應檢查1次。按《混凝土強度檢驗評定標準》(GB50204-2002)要求留置抗壓強度標準養護試塊、同條件養護試塊。同時留置2組備用試塊,一組用于測定7d抗壓強度,一組測定14d抗壓強度。并按規定留置抗折強度標注養護試塊,以檢驗框支梁銑削性鋼纖維混凝土的抗折強度。
5經濟效益
結構轉換層框支梁采用大摻量銑削型鋼纖維混凝土與采用普通混凝土相比經濟效益明顯。
(1)在同等強度下可減小結構構件截面,節約空間,可減少混凝土用量;
(2)可取代或部分取代鋼筋;
(3)與普通混凝土攪拌及施工相同,不需額外增添設備;
(4)可大大增加結構構件抗裂性,延長結構構件使用壽命。
6結束語
本工程目前已投入使用,銑削型鋼纖維混凝土試塊28d抗壓和抗折強度試驗均滿足設計要求,結構構件實體檢測結果表明完全合格,現場經多次觀測,未發現任何裂縫出現,表面觀感很好。
大摻量銑削型鋼纖維混凝土所具備的優越性能以及在工程中的成功應用表明:大摻量銑削型鋼纖維混凝土可以解決普通混凝土難以解決的抗裂性、耐久性等問題。因此,大摻量銑削型鋼纖維混凝土在建設工程中具有廣闊應用前景。