結(jié)構(gòu)變形管控關(guān)鍵點(diǎn)分析
施工中產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形,對(duì)建筑安全性的影響不容忽視,。施工方案中通常會(huì)考慮結(jié)構(gòu)變形的防控措施,,以最大程度減小結(jié)構(gòu)變形對(duì)工程質(zhì)量的影響,。下面整理了結(jié)構(gòu)變形的相關(guān)要點(diǎn),一起來(lái)看看吧,。
基礎(chǔ)變形
由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移,,使結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生附加應(yīng)力,超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開(kāi)裂,。
1、沉降變形原因
(1)地質(zhì)勘察精度不夠,、試驗(yàn)資料不準(zhǔn),。在沒(méi)有充分掌握地質(zhì)情況就設(shè)計(jì)、施工,,這是造成地基不均勻沉降的主要原因,。比如丘陵區(qū)或山嶺區(qū)橋梁,勘察時(shí)鉆孔間距太遠(yuǎn),,而地基巖面起伏又大,,勘察報(bào)告不能充分反映實(shí)際地質(zhì)情況。
(2)地基地質(zhì)差異太大,。建造在山區(qū)溝谷的橋梁,,河溝處的地質(zhì)與山坡處變化較大,河溝中甚至存在軟弱地基,,地基土由于不同壓縮性引起不均勻沉降,。
(3)結(jié)構(gòu)荷載差異太大。在地質(zhì)情況比較一致條件下,,各部分基礎(chǔ)荷載差異太大時(shí),,有可能引起不均勻沉降,例如高填土箱形涵洞中部比兩邊的荷載要大,,中部的沉降就要比兩邊大,,箱涵可能開(kāi)裂。
(4)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類(lèi)型差別大,。同一聯(lián)橋梁中,,混合使用不同基礎(chǔ)如擴(kuò)大基礎(chǔ)和樁基礎(chǔ),或同時(shí)采用樁基礎(chǔ)但樁徑或樁長(zhǎng)差別大時(shí),,或同時(shí)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)但基底標(biāo)高差異大時(shí),,也可能引起地基不均勻沉降。
(5)分期建造的基礎(chǔ),。在原有橋梁基礎(chǔ)附近新建橋梁時(shí),如分期修建的左右半幅橋梁,,新建橋梁荷載或基礎(chǔ)處理時(shí)引起地基土重新固結(jié),,均可能對(duì)原有橋梁基礎(chǔ)造成較大沉降,。
整體變形控制
(1)確保圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體均衡受力,在轉(zhuǎn)角部位應(yīng)采取加強(qiáng)措施,。
(2)軟土地區(qū)的支護(hù)體系插入深度應(yīng)達(dá)到滿足穩(wěn)定要求的較好下臥土層,,若坑底土層均較軟弱,須加固被動(dòng)區(qū)土體,,并在基坑開(kāi)挖前進(jìn)行,,預(yù)留充分的養(yǎng)護(hù)期。
(3)采用預(yù)應(yīng)力鋼管或型鋼支撐以減少墻體位移,。
(4)施工時(shí)縮短基坑暴露時(shí)間,,減少后期變形,基坑暴露后須及時(shí)鋪筑墊層,。
(5)控制場(chǎng)地施工用水并做好坑內(nèi)降水,。
(6)分級(jí)放坡時(shí)驗(yàn)算小坡和大坡的穩(wěn)定性,注意不能忽略卸荷回彈效應(yīng),。
混凝土變形
現(xiàn)澆混凝土施工中,,常會(huì)因非荷載原因而發(fā)生變形,對(duì)混凝土柱,、梁及墻面等結(jié)構(gòu)造成不小的影響,。施工中的主要影響是由下面幾種變形造成的。
1.化學(xué)收縮
在混凝土硬化過(guò)程中,,由于水泥水化物的固體體積,,比反應(yīng)前物質(zhì)的總體積小,從而引起混凝土的收縮,,稱(chēng)為化學(xué)收縮,。
特點(diǎn):不能恢復(fù),收縮值較小,,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)沒(méi)有破壞作用,,但在混凝土內(nèi)部可能產(chǎn)生微細(xì)裂縫而影響承載狀態(tài)和耐久性。
2.干濕變形
干濕變形是由于混凝土周?chē)h(huán)境濕度的變化引起的,,表現(xiàn)為干縮濕脹,。在干燥過(guò)程中,由于混凝土毛細(xì)孔水的蒸發(fā),,使毛細(xì)孔形成負(fù)壓并逐漸增大,,產(chǎn)生收縮力。通常情況下,,干縮能使混凝土表面產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂,,選自.投標(biāo)書(shū)代寫(xiě)網(wǎng) yipai178.com 降低混凝土的抗?jié)B、抗凍、抗侵蝕等耐久性能,。
施工中,,應(yīng)注意水泥的用量、細(xì)度及品種,,確保水灰比維持不變,。一般水泥顆粒愈細(xì),混凝土干縮率越大,?;炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí),延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間能推遲干縮變形的發(fā)生和發(fā)展,,但影響甚微 ,;采用濕熱法處理養(yǎng)護(hù)混凝土,可有效減小混凝土的干縮率,;規(guī)律表明骨料含量多的混凝土,,干縮率較小。
3.溫度變形
溫度變形是指混凝土隨著溫度的變化而產(chǎn)生熱脹冷縮變形,。溫度變形對(duì)大體積混凝土 ,、縱長(zhǎng)的混凝土結(jié)構(gòu)、大面積混凝土工程極為不利,,易使這些混凝土造成溫度裂縫,。可采取的措施為:采用低熱水泥,,減少水泥用量,,摻加緩凝劑,采用人工降溫,,設(shè)溫度伸縮縫,,以及在結(jié)構(gòu)內(nèi)配置溫度鋼筋等,以減少因溫度變形而引起的混凝土質(zhì)量問(wèn)題,。
框架結(jié)構(gòu)變形
框架結(jié)構(gòu)可按照完全框架作用和半剛性連接去考慮結(jié)構(gòu)變形的施工問(wèn)題,。
1.完全框架結(jié)構(gòu)
完全框架結(jié)構(gòu)通常是梁的線剛度為柱的線剛度的5倍以上時(shí),可以近似地認(rèn)為梁能完全限制柱的轉(zhuǎn)動(dòng),,此時(shí)就比較接近完全框架作用,。框架作用通常往往介于完全框架作用與懸臂梁排架柱之間,,梁,、柱等線性構(gòu)件受建筑功能的限制,截面不能太大,,其線剛度比較小,,故而抗側(cè)剛度比較小,。
完全框架結(jié)構(gòu)的變形特點(diǎn)是在水平荷載的作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移,其中,,一部分是框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的整體彎曲變形,,即柱的軸向拉伸和壓縮所引起的側(cè)移,,在完全框架作用的情況下,,拉壓力偶抵抗一般的外力矩,此時(shí)的整體彎曲還是比較明顯的,。而若發(fā)生剪切變形時(shí),,框架整體受剪,層間梁,、柱桿件發(fā)生彎曲而引起水平位移,。
2.半剛性連接結(jié)構(gòu)
與完全框架結(jié)構(gòu)不同,由于半剛性連接節(jié)點(diǎn)考慮了內(nèi)力重分配,,能充分發(fā)揮材料強(qiáng)度,,因此使設(shè)計(jì)更為經(jīng)濟(jì)合理。鋼框架中采用半剛性連接通常比剛接費(fèi)用少,,施工簡(jiǎn)便,,與鉸接相比,能有效減小梁的高度,,增加建筑凈空,。
但由于半剛性節(jié)點(diǎn)工作特性的復(fù)雜性,我國(guó)規(guī)范允許設(shè)計(jì)人員在有明確的節(jié)點(diǎn)彎矩一轉(zhuǎn)角關(guān)系時(shí)采用半剛性設(shè)計(jì),,但沒(méi)有具體的規(guī)定,。在空間鋼框架研究方面,建立了考慮各種影響因素的有限元分析,,但還存在不同的缺陷,,有待進(jìn)一步驗(yàn)證。對(duì)于空間鋼框架的變形一般是半剛性框架設(shè)計(jì)的控制因系,,節(jié)點(diǎn)剛度對(duì)多層鋼框架的變形有很大影響,。節(jié)點(diǎn)剛度的變化,造成結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的變化,,因此應(yīng)根據(jù)不同的連接剛性,來(lái)進(jìn)行不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),。應(yīng)通過(guò)參數(shù)分析,研究了不同剛度的變化對(duì)半剛性框架位移的影響,,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)性能,,降低工程成本。
鋼結(jié)構(gòu)變形
施工中常引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生變形的莫過(guò)于焊接問(wèn)題,。一旦焊接工藝不妥或焊接技術(shù)不當(dāng),,都有可能引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)的變形,。一旦隱患未被察覺(jué),帶來(lái)的將是難以預(yù)估的安全事故,。焊接時(shí)應(yīng)注意以下要點(diǎn),。
1.保證下料尺寸合理準(zhǔn)確
下料尺寸要控制準(zhǔn)確,尺寸偏短則焊縫組焊間隙就偏大,,所需填充的焊接材料就多,,焊件所受的熱量就越多,焊件的焊接變形就相對(duì)要大,,通常焊件組對(duì)間隙要小于3mm,。對(duì)型材,若為熱切割方式下料,,則要求留少許余量,,切割后打磨掉余量。
2.控制組合胎具尺寸精度
大型結(jié)構(gòu)件,,不僅需控制其縱橫軸向的尺寸偏差,,而且需控制關(guān)鍵截面的對(duì)角線偏差。通常要求大型組焊件組焊胎具的線性尺寸偏差在2/1000以內(nèi),。另外,,亦應(yīng)對(duì)組合平臺(tái)的平面度加以控制,平臺(tái)的平面度過(guò)大,,工件壓緊后會(huì)產(chǎn)生變形,,造成工件組焊后的平面度偏差過(guò)大??刂平M合平臺(tái)的平面度在3mm范圍之內(nèi),。
3.選擇合理的焊接方法
焊接方法選擇不當(dāng)會(huì)影響焊接質(zhì)量。一些工程在焊接施工前,,交底并未給出合理的焊接方法,,而是套用其他方案選擇焊條電弧焊。焊條電弧焊雖然得到廣泛的應(yīng)用,,但缺點(diǎn)是效率低,。因此在焊接方法選擇時(shí),可對(duì)比幾種方法后再作判斷,,如二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊,,其電流密度大,焊絲熔率高,,熱影響區(qū)小,,焊接變形小,厚板薄板均能焊接,,可謂是優(yōu)點(diǎn)眾多,。因此,,合理對(duì)比焊機(jī)方法也可以降低因焊接造成的鋼結(jié)構(gòu)變形。
4.使用專(zhuān)用焊接工裝
大型焊接結(jié)構(gòu)件由于工件尺寸較大,,整體的焊接變形積累值就越大,,因此大型焊接件通常都采用專(zhuān)用焊接工裝組焊,工件定位后壓緊焊接,,避免了在自由狀態(tài)下組焊,,工件在工裝內(nèi)始終處于最佳的焊接位置,可以得到較小的焊接變形,。如在套裝井架制造過(guò)程中,,在組焊單片時(shí)使用單片組焊專(zhuān)用工裝,,在井架大組合時(shí)在專(zhuān)用的鑄梁平臺(tái)上組焊,,從而合理的控制了井架的變形問(wèn)題。