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施工过程中对建筑结构产生的荷载?

220 2023-12-23 00:08

一、施工过程中对建筑结构产生的荷载?

荷载的分类

按随时间的变异分类

1.永久作用(永久荷载或恒载):在设计基准期内,其值不随时间变化;或其变化可以忽略不计。如结构自重、土压力、预加应力、混凝土收缩、基础沉降、焊接变形等。

2.可变作用(可变荷载或活荷载):在设计基准期内,其值随时间变化。如安装荷载、屋面与楼面活荷载、雪荷载、风荷载、吊车荷载、积灰荷载等。

3.偶然作用(偶然荷载、特殊荷载):在设计基准期内可能出现,也可能不出现,而一旦出现其值很大,且持续时间较短。例如爆炸力、撞击力、雪崩、严重腐蚀、地震、台风等。

二、在建筑物中,建筑结构的任务主要体现在哪些方面?

建筑结构惟一的功能性任务就是支撑,但是由于建筑技艺和设计审美的不断发展,结构从一开始的主导地位发展为辅助,再到如今有很多建筑师意识到了结构美学,逐渐形成了将结构作为主要设计表现的手法。

浅显的总结就是结构分为:看得见的结构和看不见的结构。

看不见的结构很好理解,自从柯布西耶在1914年提出了多米诺体系,结构和墙体开始剥离,建筑有了表皮这个概念。

多米诺体系

为什么说剥离?因为曾经的建筑是剪力墙结构,墙=支撑结构=装饰面=空间分隔,设计局限性很大。多米诺体系的提出意味着自由平面的产生,同时也意味着自由表皮的产生。这个基本的混凝土体系逐渐发展为框架结构,无论是木材、混凝土、钢都可以应用此结构。但由于受到前面剪力墙建筑的影响,以及最初施工工艺的限制,人们普遍认为:结构应该被隐藏。

这是出于两个方面的考虑:审美和费用。

少数像密斯这样的大师才会认为结构的暴露是现代主义运动给装饰主义的一记重拳。然而他那暴露出来的优雅的钢结构节点,是耗费了大量财力才能实现的。对于大部分建筑来说,节约造价才是首要考虑的因素,因此,简单粗暴的把结构包起来才是最省钱的做法。比如,外立面挂上玻璃幕墙,室内装上天花板,将柱子包进隔墙里等等广泛流传的业内标准做法,说白了就是对节点的不自信和对结构的隐瞒。

密斯:巴塞罗那馆细节
十字柱细节

以上说的建筑,基本是以空间划分为设计出发点,然而,有一些建筑本身就是以结构设计为出发点。例如中国古代榫卯结构建筑,并没有什么空间划分,结构设计好了,建筑也就完成了。这就回归到了开头说的,最初,结构设计是建筑设计的主导。

而这些看得见的结构在后期的建筑设计发展中,又分为了real structure和fake structure,“真结构”与“假结构“。假结构顾名思义,就是将结构当成一种装饰,并不一定起支撑的作用。这个时候又要祭出密斯了,成也是他,败也是他。

在密斯的众多作品中,钢结构元素出现在外立面上,但只是一种装饰。是他对工业革命的致敬,然而也让众多建筑评论家认为他自己打脸,不符合自己说的的”less is more“,”装饰即罪恶“。

外立面的装饰工字钢
外立面的装饰工字钢

与之相反,有一个建筑大师是真正的结构拥护者——圣地亚哥·卡拉特拉瓦(Santiago Calatrava)。本身就是结构工程师出生的他,追求的是结构美学。结构不再是建筑设计的辅助品,而且用来表达空间的手段。

密尔沃基美术馆
密尔沃基美术馆内部
密尔沃基美术馆内部
纽约世贸中心车站
巴西明日博物馆

最后还要提到1950年代的粗野主义,也是由于战后的社会环境,建筑不再追求精巧,而是省钱省力,低成本+暴露混凝土,展现本身的结构和材料。这个时代下的建筑,呈现出结构的粗犷,材料的单一,真正的去装饰化。虽然粗野主义并不是关注结构是否应该是设计的主导,但正是由于这个时代的建筑师们受到限制,不得已将结构发展为一种美学,才启发了后辈们对结构的重新认知。

University of California, San Diego, the Geisel Library
粗野主义建筑
Milwaukee County War Memorial
底层架空的柱子和梁结构都经过了设计

以上,可以总结为“real structure”。

三、钢筋闪光对焊的质量检验中如何进行拉伸试验和弯曲试验?

(1) 三个试样的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的抗拉强度标准值。(2) 至少有两个试样断于焊缝之外,并呈塑性断裂。当检验结果有一个试样的抗拉强度低于规定指标,或有两个试样在焊缝或热影响区发生脆性断裂时,应取双倍数量的试样进行复验。复验结果,若仍有一个试样的抗拉强度低于规定指标,或有三个试样呈脆性断裂,则该批接头为不合格品。预应力筋与螺丝端杆对焊接头只作拉伸试验,但要求全部试件断于焊缝之外,并呈塑性断裂。钢筋闪光对焊接头弯曲试验时,应将受压面的金属毛刺和镦粗变形部分去掉,与母材的外表齐平。弯曲试验可在万能试验机后其他弯曲机上进行,焊缝0处于弯曲的中性点,弯心直径,对于I、Ⅱ、Ⅲ、IV级钢筋分别为2d、4d、5d、7d。弯曲至90度时,接头外侧不得出现宽度大于0.15mm的横向裂纹。弯曲试验结果如有两个试样未达到上述要求,应取双倍数量的试样进 行复验。复验结果,若仍有三个试样不符合要求,则该批接头为不合格品。

四、装配式混凝土结构常识中预制剪力墙的施工要点有哪些?

装配式混凝土结构常识中预制剪力墙的施工要点有:(1) 承重墙板吊装准备:由于吊装作业需要连续进行,所 以吊装前的准备工作非常重要。首先在吊装就位之前将所有柱、墙的位置在地面弹好墨线,根据后置埋件布置图,采用后 钻孔法安装预制构件定位卡具,并进行复核检查;同时对起重设备进行安全检查,并在空载状态下对吊臂角度、负载能 力、吊绳等进行检查,对吊装困难的部件进行空载实际演练 (必须进行),将导链、斜撑杆、膨胀螺栓、扳手、2m靠尺、 开孔电钻等工具准备齐全,操作人员对操作工具进行清点。

检查预制构件预留灌浆套筒是否有缺陷、杂物和油污,保证 灌浆套筒完好;提前架好经玮仪、激光水准仪并调平。填写施工准备情况登记表,施工现场负责人检查核对签字后方可 开始吊装。

(2) 起吊预制墙板:吊装时采用带倒链的扁担式吊装设 备,加设缆风绳。(3) 顺着吊装前所弹墨线缓缓下放墙板,吊装经过的区域 下方设置警戒区,施工人员应撤离,由信号工指挥,就位时待构件下降至作业面lm左右高度时施工人员方可靠近操作,以 保证操作人员的安全。

墙板下放好垫块,垫块保证墙板底标高的正确(注:也可提前在预制墙板上安装定位角码,顺着定位 角码的位置安放墙板)。(4) 墙板底部局部套筒若未对准时,可使用倒链将墙扳手 动微调,重新对孔。

底部没有灌浆套筒的外填充墙板直接顺着角码缓缓放下墙板。垫板造成的空隙可用坐浆方式填补。 为防 止坐浆料填充到外叶板之间,在苯板处补充50mmX 20mm的 保温板(或橡胶止水条)堵塞缝隙。

(5) 垂直坐落在准确的位置后,使用激光水准仪复核水 平方向是否有偏差,无误差后,利用预制墙板上的预埋螺栓和地面后置膨胀螺栓(将膨胀螺栓在环氧树脂内蘸一下,立 即打人地面)安装斜支撑杆,用检测尺检测预制墙体垂直度 及复测墙顶标高后,利用斜撑杆调节好墙体的垂直度,方可松开吊钩。

(6) 斜撑杆调节完毕后,再次校核墙体的水平位置和标 高、垂直度,相邻墙体的平整度。检查工具:经讳仪、水准 仪、靠尺、水平尺(或软簪)、铅锤、拉线。

五、为什么预应力混凝土结构中严禁使用含氯化物的?

因为氯离子会降低混凝土钢筋周围的PH值,破坏了钢筋表面的氧化铁保护膜,使得钢筋在氧和水的条件下发生电化学反应,造成钢筋腐蚀。

预应力混凝土是为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现,这就叫做预应力混凝土。

六、预拌混凝土技术规程中对预拌混凝土交货检验的要求是什么?

预拌混凝土交货检验记录表中的代表方量表示运至这车的混凝土方量,如:8方或12方等等;累计方量表示共运至的混凝土方量,即:每一辆混凝土车的方量累加。

七、混凝土应力应变曲线中的下降段对钢筋混凝土结构有什么作用?

考虑混凝土长期荷载作用下的承载力下降。

八、2010版混凝土结构设计规范中对混凝土保护层厚度是如何定义的?

根据2010年新的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)保护层厚度不再是纵向钢筋(非箍筋)外缘至混凝土表面的最小距离,而是“以最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)的外缘计算混凝土的保护层厚度”。

保护层最小厚度的规定是为了使混凝土结构构件满足的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。

混凝土保护层厚度大,构件的受力钢筋粘结锚固性能、耐久性和防火性能越好。但是,过大的保护层厚度会使构件受力后产生的裂缝宽度过大,就会影响其使用性能(如破坏构件表面的装修层、过大的裂缝宽度会使人恐慌不安),而且由于设计中是不考虑混凝土的抗拉作用的,过大的保护层厚度还必然会造成经济上的浪费。

九、现浇钢筋混凝土结构施工中,对模板和支撑系统的基本要求?

基本要求:

1. 按配板设计循序拼装,以保证模板系统的整体稳定;

2. 配件必须装插牢固,支柱下的支撑面应平整垫实,要求足够的受压面积;

3. 预埋件与预留空洞必须位置准确,安设牢固;

4. 支柱所设的水平撑和剪刀撑,应按构造和整体稳定性布置;

5. 多层支设的支柱,上下应设置在同一竖向中心线上;

6. 立杆间距不得大于1m×1m,纵横方向的水平拉杆间距不宜大于1.5m;

7. 梁底杆间距不得大于600mm,8. 梁底模板应拉线找平梁底板应起拱,当梁跨度≥4m时,起拱高度宜为2/1000,主次梁交接时,先主梁起,后次梁起。9. 模板拆除时,混凝土强度能保证其表面及棱角不因拆模受损,方可拆模。当板与梁模板拆模,梁板距离≤8m时,混凝土强度须达到75%,≥8m时为100%。10. 拆下的模板及时清理,涂刷脱模剂。拆下的扣件及模板要堆放整齐。

十、混凝土刚性防水屋面中,为减少结构变形对防水层的不利影响,常在防水层与结构层之间设置什么?

现混凝土刚性防水平屋面的结构层与防水层之间一般设置找坡(平)层、保温层、找平层。

以前脱离式混凝土刚性防水平屋面(采用架空板作保温隔热层),在防水层与结构层之间设隔离层。

1.《屋面工程技术规范》GB50345---2012中平屋面的基本构造层次为:结构基层、找坡(平)层、保温隔热层、防水层、隔离层、保护层等。部分建筑屋顶上还会设置功能面层、种植层、架空隔热层或蓄水隔热层。

2.防水层与保温隔热层的位置关系有:防水层设置在保温隔热层上,称为正置式;防水层设置在保温隔热层下,称为倒置式;还有将两道防水层分别设置在保温隔热层上、下;

3.防水层设置在保温隔热层下的倒置式做法,很少采用,其前提是保温隔热层采用吸水率低且长期浸泡不腐烂的绝热材料,如聚苯乙烯泡沫板、硬质发泡聚氨酯等。