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1、建材世界2014年第35卷S1doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2014.S1.013钢筋混凝土悬挑结构破坏原因及其防控措施耿静(沈阳北方建设股份有限公司,沈阳110000)摘要:现代建筑多脱离了方方正正的传统审美,越来越多的采用了各种不规则形状,为了满足建筑功能性和美观性的需要,经常会采用钢筋混凝土悬挑结构。然而由于悬挑结构其自身的结构特点以及混凝土的受力特性等综合性原因,悬挑结构的破坏事故时有发生。因此该文详细分析了钢筋混凝土悬挑结构破坏的主要原因,并提出了避免此类事故发生的具体措施
2、。关键词:钢筋混凝土;悬挑结构;破坏原因1钢筋混凝土悬挑结构破坏的原因分析1.1施工原因[1]1)模板支撑方案不当。悬挑构件根部受力最大,当混凝土浇筑后,尚未达到足够强度时,模板支撑产生沉降,根部混凝土随即开裂,拆模后从根部产生断裂破坏。[1]2)施工荷载过大。悬挑结构的固端弯矩与作用荷载成正比,如果施工荷载超过模板支撑体系的设计荷载,由此引发模板下沉,就有可能导致悬挑构件根部出现裂缝。3)受力钢筋锚固长度不足。受力钢筋的锚固长度及锚固样式在图集中有明确规定及图示,但在具体施工中,由于工人下料时的疏忽而使得下料
3、长度不过,管理人员没有及时发现,从而导致使用时受力钢筋不能完全发挥作用,使混凝土开裂引发悬臂部分下倾甚至断裂。因此必须要保证钢筋的锚固长度。普通钢筋的[2]受拉锚固可按下式计算fylab=αdft式中,lab为受拉钢筋的基本锚固长度;α为锚固钢筋的外形系数,光圆钢筋取0.16,带肋钢筋取0.14;fy为普通钢筋的抗拉强度设计值;ft为混凝土轴心抗拉强度设计值,当混凝土强度等级高于C60时,按C60取值;d为锚固钢筋的直径。4)拆模过早。不少悬挑结构断塌事故都是由于拆模过早,混凝土未达到足够的强度所造成的。5)钢
4、筋移位及错位。悬挑结构根部负弯矩最大,主筋应配在梁(或板)的上部,但在施工过程中却被踩踏下沉,使得受力钢筋不能完全发挥作用,造成结构下倾,严重时也会导致结构塌落。由于多数悬挑构件是长期暴露在大气中的,而出现在构件上的裂缝会加速钢筋的锈蚀,对于结构的耐久性和安全性极为不利。6)材料不符合要求。钢筋没有出厂合格证,或经试验各项技术指标不全部符合要求。在施工过程中又由于施工单位的极度不负责任而使得这些不合格的材料用于工程中,从而导致结构破坏事故。7)混凝土强度不足。商品混凝土在出厂时,如使用了不合格的水泥,或砂、石的
5、级配不良、外加剂的质量和掺加量不合要求等,都可能导致混凝土的强度不符合设计要求,从而影响工程质量。同时,混凝土振捣不实或漏振、养护不当等均可能导致混凝土强度不足或裂缝,从而引发破坏。1.2使用原因使用不当也可能引起坍塌事故。因为悬挑构件在进行设计计算时是根据荷载规范上规定的活荷载来取值,然后进行配筋计算的。因此在使用时,若构件上堆载过大,将引起工程事故。1.3设计原因在钢筋混凝土结构设计中,我国采用的是以基本变量的标准值并考虑各种分项系数的实用设计表达式的形式。表达式中各种分项系数都是其统计特性,按结构可靠度概
6、率分析为基础确定的。34建材世界2014年第35卷S11)设计计算。在设计时按承载能力极限状态考虑,对于承载能力极限状态,应考虑荷载效应的基本组[2]合,必要时尚应考虑荷载效应的偶然组合。按基本组合进行构件的强度设计时,其表达式为γ0S≤RnS=γGCGGk+γQ1CQ1Q1k+∑γQiCQiψCiQiki=2R=R(fc,fs,ak,…)式中,γ0为重要性系数:对安全等级为一级的结构构件,不应小于1.1;对安全等级为二级的结构构件,不应小于1.0;对安全等级为三级的结构构件,不应小于0.9;在抗震设计中,不考
7、虑结构构件的重要性系数;S为荷载效应组合的设计值,分别表示为设计轴力N、设计弯矩M、设计剪力V、设计扭矩T等,按规范规定进行计算;R为结构构件的承载力设计值;在抗震设计时,应除以承载力抗震调整系数γRE;R(fc,fs,ak,…)为结构构件的承载力函数;fc、fs分别为混凝土、钢筋的强度设计值;ak为几何参数的标准值,当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时,可另增减一个附加值;Gk为永久荷载的标准值;Q1k为第1个可变荷载的标准值,该可变荷载标准值的效应大于其他任意第i个可变荷载标准值的效应;Qik为其
8、他第i个可变荷载的标准值;γG为永久荷载分项系数,对由可变荷载效应控制的组合,一般取1.2;对由永久荷载效应控制的组合,一般取1.35;当其效应对结构有利时取1.0;γQ1、γQi分别为第1个和其他第i个可变荷载分项系数,一般取1.4;CG、CQ1、CQi分别为永久荷载、第1个可变荷载和其他第i个可变荷载的荷载效应系数;ψCi为第i个可变荷载的组合值系数。因此,在应用上式进行结构设计计
