㈠ 框架结构中柱的抗震构造有哪些措施
1)柱截面抄尺寸:柱的平均剪应力太大,会使柱产生脆袭性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏,为了使柱有足够的延性,柱截面尺寸应符合以下要求:柱截面的长边应小于柱净高的1/4,且柱截面的宽度不宜小于300mm;当剪压比保持较低时,可获得较好的延性,为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。 2)柱纵向钢筋的配置:柱中纵向钢筋宜对称配筋:为了保证柱有足够的延性,柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求;纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头;二级宜采用焊接接头,而底层柱根应焊接;三级可采用搭接,而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋,防止纵向钢筋的压曲,增加粘结强度。 3)柱的箍筋:在地震力的反复作用下,柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时,如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨曲,柱端破坏。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用,提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变,从而有效增加柱的延性。因此设计人员应遵照《抗震规范》对框架柱的箍筋构造要求。
㈡ 钢筋混凝土框架结构设计中,在构造方面采取了哪些抗震措施
柱:
1)柱截面尺寸:柱的平均剪应力太大,会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏,为了使柱有足够的延性,柱截面尺寸应符合以下要求:柱截面的长边应小于柱净高的1/4,且柱截面的宽度不宜小于300mm;当剪压比保持较低时,可获得较好的延性,为此柱端截面的平均剪应力一般宜小于3N/mm。
2)柱纵向钢筋的配置:柱中纵向钢筋宜对称配筋:为了保证柱有足够的延性,柱的最小配筋率必须满足《抗震规范》要求;纵向钢筋的接头,一级框架应采用焊接接头;二级宜采用焊接接头,而底层柱根应焊接;三级可采用搭接,而底层柱根宜焊接;直径大于32mm的钢筋必须采用焊接。在纵向钢筋连接区段内宜加密箍筋,防止纵向钢筋的压曲,增加粘结强度。
3)柱的箍筋:在地震力的反复作用下,柱端钢筋保护层往往首先碎落,这时,如无足够的箍筋约束,纵筋就会向外膨曲,柱端破坏。箍筋对柱的核心混凝土起着有效的约束作用,提高配箍率可以显著提高受压混凝土的极限压应变,从而有效增加柱的延性。因此设计人员应遵照《抗震规范》对框架柱的箍筋构造要求。
梁:
1)梁截面尺寸:为了防止梁发生斜裂缝破坏、斜压型脆性破坏,框架梁截面尺寸必须满足如下要求:梁的截面宽度与高度之比为b/h≥0.25,且b不宜小于200mm,也不宜小于1/2柱宽;同时应满足高跨比ln/h≥4;梁最大平均剪应力为V/bh0≤0.20fc。其中,b、h、h0分别为梁截面宽度、高度、有效高度;V为梁端组合剪力设计值;fc为混凝土轴心抗压强度设计值。
2)梁的配筋率:为了保证梁的变形能力,使框架结构具有较好的抗震性能,梁端纵向受拉钢筋的配筋率应能使梁端截面的受压区相对高度满足以下要求:一级框架x≤0.25h0;二级框架x≤0.35h0,同时,纵向受拉钢筋的配筋率不应大于2.5%。
3)梁的箍筋:为了保证梁有足够的延性,提高塑性铰区压区混凝土的极限压应变值,并防止在塑性铰区内最终发生斜裂缝破坏,在梁端纵筋屈服范围内加密封闭式箍筋,对提高梁的变形能力十分有效。同时,为了防止压筋过早压曲,应严格遵照《抗震规范》限制箍筋的间距。
4)梁内纵筋锚固:在反复恒载作用下,在纵向钢筋埋入梁柱节点的相当长度范围内,混凝土与钢筋之间的粘结力将发生严重破坏,因此应注意在地震作用下框架梁中纵向钢筋的锚固长度,一般应比《结构规范》中所规定的受拉钢筋基本锚固长度大。
㈢ 钢筋混凝土保证粘结的构造措施有哪些
钢筋混凝土粘结锚固能力可以由四种途径得到:
1、钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力,也称胶结力。
2、混凝土收缩,将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。
3、钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合作用,也称咬合力。
4、钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢来提供锚固能力。
原理:
由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋,则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担,这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承载能力。
钢筋与混凝土两种不同性质的材料能有效地共同工作,是由于混凝土硬化后混凝土与钢筋之间产生了粘结力。它由分子力(胶合力)、摩阻力和机械咬合力三部分组成。
其中起决定性作用的是机械咬合力,约占总粘结力的一半以上。将光面钢筋的端部作成弯钩,及将钢筋焊接成钢筋骨架和网片,均可增强钢筋与混凝土之间的粘结力。
预防措施:
1、在施工缝处继续灌注砼时,如间歇时间超过规定,则按施工缝处理,在砼抗压强度不小于1.2Mpa时,才允许继续灌注。
2、在已硬化的砼表面上继续灌注砼前,除掉表面水泥薄膜和松动碎石或软弱砼层,并充分湿润和冲洗干净,残留在砼表面的水予清除。
3、在浇注前,施工缝宜先铺抹水泥浆一层。
治理方法:当表面缝隙较细时,可用清水将裂缝冲洗干净,充分湿润后抹水泥浆。对夹层的处理慎重。补强前,先搭临时支撑加固后,方可进行剔凿。将夹层中的杂物和松软砼清除,用清水冲洗干净,充分湿润,再灌注,采用提高一级强度等级的细石砼捣实并认真养护。
㈣ 钢筋混凝土结构的维护措施有哪些
钢筋混凝土结构的维护措施如下:
混凝土结构防腐蚀是系统工程,必须在勘察、规划、设计、施工、使用等各个阶段对所涉及的防腐问题进行细致的了解、分析和处理,各个阶段都应充分重视和充分合作,共同完成。混凝土结构防护措施可分为基本防护措施、混凝土表面涂覆防护措施和钢筋防护措施。
混凝土的基本防护措施:
混凝土的基本防护措施即是从设计、施工、制作等方面提高混凝土自身的防护性能。由于混凝土本身具有高碱性,正确设计、施工的优质混凝土保护层本身具有长期防止环境介质渗透的功能,因此,尽可能提高混凝土本身对钢筋的防护功能是预防钢筋腐蚀的许多措施中最经济合理、最有效的基本措施。这一类措施主要有以下几方面:
(1)合理的结构设计
混凝土结构形式及细部构造应有利于防腐、检测。如构件截面几何形状应简单、平顺,减少棱角、突变和应力集中;混凝土表面应有利于排水,不宜在接缝或止水处排水;特别注意构件应易于施工,尽可能在工场预制;结构形式应便于对关键部位进行检测和设置检测、维护和采取补充保护措施的通道;对处于腐蚀较严重部位和构件,应考虑其易于更换的可能性。
由于混凝土保护层厚度与发生腐蚀的时间成平方关系,适当增加混凝土保护层厚度,以延长侵蚀性介质渗透到钢筋周围达到破坏钝化膜临界值的时间。但保护层厚度不宜大于80mm,否则混凝土表面易出现由于混凝土收缩、温度应力等所引起的混凝土表面裂缝。控制主筋的直径不宜过大,一般混凝土保护层厚度宜大于215倍主径直径,原因是较粗的钢筋提供较小的电阻,也就是提供了较大的腐蚀电流。更重要的是较粗的钢筋会生成较多的腐蚀产物,膨胀的体积增大比较多,从而造成较高的拉应力。所以,当混凝土保护层厚度相同时,钢筋越粗,钢筋直径对保护层厚度的比值越大,钢筋开始腐蚀到开始使混凝土胀裂的时间也就越短。
(2)选择优质原材料和优化混凝土配合比设计
选择优质原材料和优化混凝土的配合比,以提高混凝土的抗蚀能力。如尽量减小水灰比提高混凝土的密实度,混凝土密实度高,孔隙率小,有利于提高混凝土的抗渗性,增强对侵蚀性介质的抗蚀能力;限制粗骨料的最大粒径,减少粗骨料与水泥砂浆界面的不利影响;规定混凝土拌合物最低水泥用量(或最低胶凝材料用量),确保混凝土具有较高的碱度;有抗冻要求时,加入合适量的引气剂以提高混凝土的抗冻性;不得采用可能发生碱-集料反应的活性骨料;严格限制砂、石、外加剂、拌和水等原材料中的氯离子含量,使混凝土拌合物中氯离子含量符合规定要求。
(3)采用高性能混凝土
高性能混凝土是指用常规材料、常规工艺,以较低水胶比、适当掺量的优质掺合料和较严格的质量控制制作的高耐久性,良好工作性及较高强度的混凝土。中交集团广州四航工程技术研究院等单位开发的海工抗盐污染高性能混凝土,其抗氯离子渗透性比普通混凝土提高数倍,可显著提高混凝土本身的护筋性能,从根本上提高混凝土的耐久性,从而延长结构物的安全使用寿命。目前,该项技术已成功应用于盐田港、湛江港、洋山港、东海大桥、杭州湾大桥等多项使用年限要求50年甚至100年的大型海港工程和跨海大桥工程中。
混凝土表面涂覆防护措施:
除了采取措施提高混凝土本身的耐久性外,采用混凝土表面涂覆防护措施有效地将混凝土与周围侵蚀性介质隔离开来或阻止有害介质的侵入,也是一种有效的防护措施。
混凝土表面涂层
该措施是在混凝土表面涂覆一层涂料,形成一层隔离层制止氯离子、氧、水等介质渗入混凝土,以延缓钢筋腐蚀。从90年代开始,在我国一些海港工程,跨海大桥工程中得到应用,实践证明,混凝土表面实施涂层防腐蚀保护的技术成熟、保护效果显著,是海洋环境混凝土防腐最经济有效的保护措施。我国《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》已将该技术列为海港工程混凝土结构最重要的防腐蚀措施之一。对涂料的要求是能耐碱、耐老化和与
混凝土表面应有良好的附着性。对海港工程潮差、浪溅区涂层,要求涂料应具有良好湿表面固化功能。
3.2.2表面涂覆浸入型涂料
浸入型涂料是一种粘度很低的有机硅化合物液体,将它涂(或喷)于风干的混凝土表面上,靠毛细孔的表面张力作用吸入(深约数毫米的混凝土表层中,它与孔壁的氢氧化钙反应,以非极性基使毛细孔憎水化或者填充部分细孔,使孔细化。浸入型涂料不能在混凝土表面上成膜,不会形成隔离层,也不能充满混凝土毛细孔隙,所以不会影响混凝土透气性,透水蒸汽性,但是,它却能显著降低混凝土的吸水性,使水和只能溶解于水中才能被毛细管吸收作用吸进去的氯化物都难以吸进混凝土中,而混凝土中的水份却可以化为水蒸汽自由蒸发出去,使混凝土保持干燥,从而显著地提高混凝土的护筋性。目前使用的侵入型憎水涂料中,以异丁基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷作为浸渍材料效果最好,有液状和膏体状。国内外已有不少海港工程、跨海大桥使用,但材料费用较高,国内能批量生产的较少。
钢筋防护措施
镀层钢筋和涂层钢筋
镀层钢筋主要是镀锌钢筋,利用锌的电位比铁低,对钢筋施加阴极保护。涂层钢筋是指在钢筋表面制作涂层,隔离钢筋与腐蚀介质的接触。这种钢筋是在严格控制的工厂流水线上,采用静电喷涂工艺将涂层(目前使用较普遍的是环氧涂层)喷涂于表面处理过的预热的钢筋上,形成具有一层坚韧、不渗透、连续的绝缘层的钢筋。所以,只要这种钢筋在运输、存放、加工、安装和混凝土浇捣过程中能按规范严格保护,它是可以将钢筋与周围混凝土隔开,即使氯离子、氧气等已大量侵入混凝土,它也能长期保护钢筋使它免遭腐蚀。
钢筋阻锈剂
混凝土拌合物中掺入适量阻锈剂,可阻止或延缓金属和电解质界面的电化学反应,从而阻止金属腐蚀是预防恶劣环境中钢筋腐蚀的一种有效的补充措施。但是它不能代替优质混凝土,也就是说掺加阻锈剂不能降低对混凝土保护层的基本要求。按照作用机理,钢筋阻锈剂可分为阳极型、阴极型和混合型三种。加入钢筋阻锈剂既推迟了钢筋开始生锈的时间,又减缓了钢筋腐蚀发展的速度。
阴极保护
阴极保护技术是应用电化学原理,通过给被保护钢筋加一负向电流,使它的电极电位负移,即使钢筋表面氯离子已达到或超过使钢筋脱钝的临界值,由于电化学腐蚀过程得到有效的抑制而使钢筋不会发生锈蚀。阴极保护的方式有牺牲阳极和外加电流两种:
(1)牺牲阳极方式
采用电化学上比钢更活泼,即电位更负的金属(如铝合金、锌合金等)作为阳极,与被保护的钢电联接,以本身的腐蚀(牺牲)提供自由电子,对被保护的钢实施阴极保护。它施工简便,不需要外部直流电源,不必经常维护管理,但由于提供的保护电流有限,一般不适用于暴露于大气中的钢筋混凝土结构。
(2)外加电流阴极保护
以直流电源的正极接通难溶性阳极,发射保护电流;以其负极接通被保护的钢,而阳极与被保护的钢均处于连续的电介质中,使被保护的钢接触电解质的全部表面都充分而且均匀地接受自由电子,从而受到阴极保护。外加电流阴极防护技术在欧、美等国家已经用于环境恶劣的重要工程上。
㈤ 钢筋混凝土结构中钢筋防护措施有哪些
▶ 1、镀层钢筋和涂层钢筋
镀层钢筋主要是镀锌钢筋,利用锌的电位比铁低,对钢筋施加阴极保护。涂层钢筋是指在钢筋表面制作涂层,隔离钢筋与腐蚀介质的接触。这种钢筋是在严格控制的工厂流水线上,采用静电喷涂工艺将涂层(目前使用较普遍的是环氧涂层)喷涂于表面处理过的预热的钢筋上,形成具有一层坚韧、不渗透、连续的绝缘层的钢筋。
所以,只要这种钢筋在运输、存放、加工、安装和混凝土浇捣过程中能按规范严格保护,它是可以将钢筋与周围混凝土隔开,即使氯离子、氧气等已大量侵入混凝土,它也能长期保护钢筋使它免遭腐蚀。
▶ 2、钢筋阻锈剂
混凝土拌合物中掺入适量阻锈剂,可阻止或延缓金属和电解质界面的电化学反应,从而阻止金属腐蚀是预防恶劣环境中钢筋腐蚀的一种有效的补充措施。但是它不能代替优质混凝土,也就是说掺加阻锈剂不能降低对混凝土保护层的基本要求。
按照作用机理,钢筋阻锈剂可分为阳极型、阴极型和混合型三种。加入钢筋阻锈剂既推迟了钢筋开始生锈的时间,又减缓了钢筋腐蚀发展的速度。
▶ 3、阴极保护
阴极保护技术是应用电化学原理,通过给被保护钢筋加一负向电流,使它的电极电位负移,即使钢筋表面氯离子已达到或超过使钢筋脱钝的临界值,由于电化学腐蚀过程得到有效的抑制而使钢筋不会发生锈蚀。阴极保护的方式有牺牲阳极和外加电流两种:
▂(1)、牺牲阳极方式
采用电化学上比钢更活泼,即电位更负的金属(如铝合金、锌合金等)作为阳极,与被保护的钢电联接,以本身的腐蚀(牺牲)提供自由电子,对被保护的钢实施阴极保护。它施工简便,不需要外部直流电源,不必经常维护管理,但由于提供的保护电流有限,一般不适用于暴露于大气中的钢筋混凝土结构。
▂ (2)、外加电流阴极保护
以直流电源的正极接通难溶性阳极,发射保护电流;以其负极接通被保护的钢,而阳极与被保护的钢均处于连续的电介质中,使被保护的钢接触电解质的全部表面都充分而且均匀地接受自由电子,从而受到阴极保护。外加电流阴极防护技术在欧、美等国家已经用于环境恶劣的重要工程上。
㈥ 框架结构构造措施有哪些
1)柱截面尺寸:柱的来平均剪源应力太大,会使柱产生脆性的剪切破坏。平均压应力或轴压比太大会使柱产生混凝土压碎破坏,为了使柱有足够的延性,柱截面尺寸应符合以下要求:柱截面的长边应小于柱净高的1/4,且柱截面的宽度不宜小于300mm;
㈦ 提高钢筋混凝土柱延性的措施有哪些
1、提高框架柱的材料性能
改善框架柱材料性能的一种方法是直接采用高强高性能混凝土,近年来我国在研制和应用高强高性能混凝土方面取得了飞速发展,积累了丰富的经验。
改善框架柱材料性能的另一种方法是采用钢纤维混凝土,即在普通混凝土中掺入钢纤维,使得混凝土的材料特性向钢材靠拢,可以有效地改善混凝土柱的延性。
2、使用复合螺旋箍筋
高层建筑框架柱的抗剪能力是应该满足剪压比限值和强剪弱弯要求的,柱端的抗弯承载力也是应该满足强柱弱梁要求的。对于短柱,只要符合强剪弱弯和强柱弱梁的要求,是能够做到使其不发生剪切型破坏的。因此,使用复合螺旋箍筋来提高柱子的抗剪承载力,改善对混凝土的约束作用,能够达到改善短柱抗震性能的目的。
3、提高框架混凝土柱的抗压承载力
为了提高框架柱的受压承载力,以减小框架柱的截面尺寸而提高框架柱的剪跨比,可以采用劲性混凝土(即在框架柱中配置型钢)或在柱子中配置无间隙弹簧体系(简称NCS体系)的方法,配置在框架柱中的型钢和NCS体系既能提高框架柱的受压承载力,又能提高框架柱的受剪承载力,从而有效提高框架柱的抗震性能。但其应用的局限性是施工困难,尤其是节点处混凝土浇筑更为困难;且对于超短柱,混凝土与型钢之间容易发生粘结破坏。
4、分担框架柱的水平剪力
短柱的破坏是由于框架柱承担的剪力过大,因此可以在框架柱中沿柱的净高交叉配置X形钢筋,直接承担框架柱所承担的一部分剪力,降低框架柱的剪压比,实现强剪弱弯,从而改善框架柱的抗震性能。
5、采用分体柱
人为削弱抗弯强度的方法,可以在柱中沿竖向设缝将短柱分为2个或4个柱肢组成的分体柱,分体柱的各柱肢分开配筋。在组成分体柱的柱肢之间可以设置一些连接键,以增强它的初期刚度和后期耗能能力。一般,连接键有通缝、预制分隔板、预应力摩擦阻尼器、素混凝土连接键等形式。
对分体柱工作性态的理论分析和试验研究表明:采用分体柱的方法虽然使柱子的抗剪承载力基本不变,抗弯承载力稍有降低,但是使柱子的变形能力和延性均得到显著提高,其破坏形态由剪切型转化为弯曲型,从而实现了短柱变长柱的设想,有效地改善了短柱尤其是剪跨比λ≤1.5的超短柱的抗震性能。分体柱方法已在实际工程中得到应用。
6、采用钢骨混凝土柱
钢骨混凝土柱由钢骨和外包混凝土组成。钢骨通常采用由钢板焊接拼制或直接轧制而成的工字形、口字形、十字形截面。
与钢结构相比,钢骨混凝土柱的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲,提高柱的整体刚度,显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能,使钢材的强度得以充分发挥。
由于钢骨混凝土柱充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点,具有截面尺寸小,自重轻,延性好以及优越的技术经济指标等特点,如果在高层或超高层钢筋混凝土结构下部的若干层采用钢骨混凝土柱,可以大大减小柱的截面尺寸,显著改善结构的抗震性能。
7、采用钢管混凝土柱
钢管混凝土是由混凝土填入薄壁圆形钢管内而形成的组合结构材料,是套箍混凝土的一种特殊形式。由于钢管内的混凝土受到钢管的侧向约束,使得混凝土处于三向受压状态,从而使混凝土的抗压强度和极限压应变得到很大的提高,混凝土特别是高强混凝土的延性得到显著改善。同时,钢管既是纵筋,又是横向箍筋,其管径与管壁厚度的比值至少都在90以下,这相当于配筋率至少都在4.6%以上,远远超过抗震规范对钢筋混凝土柱所要求的最小配筋率限值。由于钢管混凝土的抗压强度和变形能力特佳,即使在高轴压比条件下,仍可形成在受压区发展塑性变形的压铰,不存在受压区先破坏的问题,也不存在像钢柱那样的受压翼缘屈曲失稳的问题。
8、减轻建筑物的恒载
采用轻质高强结构材料及轻质填充墙材料,是减轻结构自重,降低钢筋混凝土框架柱轴压比的有效方法。
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㈧ 钢筋混凝土剪力墙结构连梁的构造措施有哪些
混凝土剪力墙结构图上的梁,有几种情况:1.剪力墙的边缘端柱上可能有框架梁回支承于答其上;2.剪力墙墙肢上可能有楼面次梁支承于其上;3.剪力墙墙肢顶部可能有暗梁AL或边框梁BKL;4.剪力墙墙肢之间的连接(即洞口上)是连梁LL。框架梁按框架结构计算并满足框架结构基本抗震构造措施;连梁LL按剪力墙结构计算;暗梁AL或边框梁BKL及连梁LL都应满足剪力墙结构基本抗震构造措施。
㈨ 多高层钢筋混凝土结构房屋结构中框架柱的设计应遵循哪些原则
多高层钢筋混凝土结构房屋中,框架柱遵循的设计原则首先是强柱弱梁,这是非常重要的一条原则。框架柱作为承担竖向力和水平力的重要构件,其从内力调整到构造措施都需要遵循这一条原则。
㈩ 钢筋混凝土构造柱的设置部位、构造要求有哪些规定
构造柱是砌体结构的抗震构造措施,同时也是非结构构件的基本抗震措施之一。
多层砌体结专构的构造属柱设置部位见GB50011-2010第7.3.1、7.3.2、7.3.8条及表7.3.1;
小砌块房屋代替芯柱的构造柱设置部位见GB50011-2010表7.4.1;
底部框架-抗震墙房屋的构造柱设置部位规定见GB50011-2010第7.5.1、7.5.2条;
多层石结构的构造柱设置部位见GB50011-2010第11.4.7等条;
非结构构件的构造柱设置部位见GB50011-2010第13.3.4-4条(轻质墙)、及13.3.5-9条(女儿墙)。