水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)常見問題

1、<p>　　水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)常見問題</p><p>　　摘要：我國目前大力開發(fā)的重點(diǎn)工程是水利工程，其中大多數(shù)都是以混凝土結(jié)構(gòu)為主。對于此類水工建筑而言，建筑結(jié)構(gòu)的承重和防滲漏功能是相當(dāng)重要的，而這些功能又由混凝土結(jié)構(gòu)全部承擔(dān)，因此加強(qiáng)水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)關(guān)系重大。本文主要對水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)常見問題進(jìn)行了分析探討。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：水工；混凝土結(jié)構(gòu)；

2、構(gòu)造設(shè)計(jì)；問題 </p><p>　　中圖分類號： TU73 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　水是生命的源泉，修建水利工程是為了調(diào)節(jié)和分配自然水，除害興利。所以水利工程是我國著重開發(fā)和建設(shè)的工程。目前，我國大多數(shù)水工建筑使用的是混凝土結(jié)構(gòu)形式。而當(dāng)下水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)中存在著很多的問題，影

3、響水利工程的質(zhì)量，給企業(yè)用水、居民飲水帶來一定的影響。因此，要加強(qiáng)在水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的管控，促進(jìn)用水安全，利國利民。 </p><p>　　一、現(xiàn)代水工建筑的特點(diǎn)和發(fā)展情況 </p><p>　　我國在擬建水工建筑物和已建成的相比，無論在規(guī)模上、形式上都有了較大的改進(jìn)與提高。對全世界而言，水工建筑的前景是向大容量、高水頭、新結(jié)構(gòu)、新材料等方向發(fā)展。在發(fā)展中，水工建筑的主要特點(diǎn)是：（1

4、）受自然條件制約多，地質(zhì)、地形、氣象、水文等對工程的選址、建筑物施工、工程投資和樞紐布置影響很大。（2）當(dāng)工作條件比較復(fù)雜時(shí)，如擋水建筑物需要承受較大的水壓力，由于滲流作用產(chǎn)生的滲壓力對建筑物的穩(wěn)定和強(qiáng)度不利，當(dāng)泄水建筑物泄水時(shí)，對岸坡和河床有著強(qiáng)烈的沖刷作用等。（3）施工難度較大，在江河中建設(shè)水利工程，要妥善的解決施工截流、導(dǎo)流與施工期度汛，除此之外，復(fù)雜地基的處理及水下工程、地下工程等的施工都較復(fù)雜。（4）大型工程的擋水建筑物發(fā)生故

5、障時(shí)，會給下游帶來巨大的損失和災(zāi)難。 </p><p>　　二、水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)常見問題 </p><p>　　1、高強(qiáng)度的鋼筋替換原設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求的低強(qiáng)度鋼筋問題 </p><p>　　在現(xiàn)場施工中，部分設(shè)計(jì)、施工人員因圖施工方便用高強(qiáng)度的鋼筋替換原設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求的低強(qiáng)度鋼筋，認(rèn)為這樣做對工程安全沒有問題。《規(guī)范》13.1.5條規(guī)定：不宜以強(qiáng)度較高的鋼筋

6、代替原設(shè)計(jì)中的強(qiáng)度較低的縱向受力鋼筋，如需要代換時(shí)，應(yīng)按照鋼筋受拉承載力相等的原則進(jìn)行代換。顯然，不能簡單的用高強(qiáng)度的鋼筋替換原設(shè)計(jì)計(jì)算滿足要求的低強(qiáng)度鋼筋。需要特別注意以下幾個(gè)問題：一是在框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，為了保證框架的塑性鉸發(fā)生在梁內(nèi)，施工中不宜用強(qiáng)度高的鋼筋替換原設(shè)計(jì)中的鋼筋，當(dāng)必須替換時(shí)，應(yīng)按照鋼筋抗拉力設(shè)計(jì)值相等的原則進(jìn)行代換；二是當(dāng)構(gòu)件受裂縫寬度或撓度控制時(shí)，代換前后應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度和撓度的驗(yàn)算；三是鋼筋代換后要滿足混凝土結(jié)構(gòu)

7、設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的間距、錨固長度、最小直徑、搭接長度等要求。 </p><p>　　2、只采用增加鋼筋用量解決裂縫寬度不滿足規(guī)范要求問題 </p><p>　　部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)中，遇到混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度不滿足規(guī)范要求時(shí)，只采用增加鋼筋用量的方法，不知道規(guī)范對此的相關(guān)規(guī)定?！兑?guī)范》7.2.5條規(guī)定：當(dāng)驗(yàn)算裂縫寬度控制不滿足要求時(shí)，可采用較小直徑的帶肋鋼筋，減小鋼筋間距，適當(dāng)增加受拉區(qū)縱向鋼筋截

8、面面積等，但增加的鋼筋截面面積不宜超過承載力計(jì)算所需縱向鋼筋截面面積的30%。如仍不滿足，可考慮采取其他措施。規(guī)范指出單一采用增加鋼筋用量的方法解決裂縫寬度不滿足要求是不合適的，應(yīng)結(jié)合采用較小直徑的帶肋鋼筋，減小鋼筋間距、采用合理的結(jié)構(gòu)外形等工程措施。 </p><p>　　3、框架梁等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)盲目放大配筋量問題 </p><p>　　部分人員在框架梁配筋設(shè)計(jì)時(shí)為求更安全，盲目放大配筋量，

9、使框架梁成超筋結(jié)構(gòu)，反而使結(jié)構(gòu)更不安全?！兑?guī)范》13.2.4條規(guī)定：考慮地震作用組合的框架梁，其縱向受拉鋼筋的配筋率≤2.5%，也不應(yīng)小于表13.2.4的數(shù)值。顯然，混凝土框架梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能盲目放大配筋量，其他混凝土結(jié)構(gòu)也不能盲目放大配筋量，否則可能形成超筋結(jié)構(gòu)造成很大的安全隱患，適當(dāng)增加鋼筋時(shí)必須滿足規(guī)范的相關(guān)規(guī)定。 </p><p>　　4、大直徑鋼筋連接采用綁扎搭接問題 </p><p&

10、gt;　　部分設(shè)計(jì)人員對大直徑鋼筋連接時(shí)像一般直徑的鋼筋一樣對待，一般鋼筋不需要嚴(yán)格焊接時(shí)就采用綁扎搭接連接鋼筋。《規(guī)范》9.4.1條規(guī)定：軸心受拉或小偏心受拉桿件以及承受振動的構(gòu)件的縱向受力鋼筋，不應(yīng)采用綁扎搭接接頭。受拉鋼筋的直徑d>28mm，或受壓鋼筋的直徑d>32mm時(shí)，不宜采用綁扎搭接接頭。因此，大直徑鋼筋采用綁扎搭接是不合適的，這是因?yàn)檩^粗的鋼筋采用綁扎連接時(shí)，混凝土保護(hù)層相對變薄或鋼筋間距相對變小，在搭接鋼筋間

11、容易產(chǎn)生較寬的劈裂裂縫或滑移。 </p><p>　　5、抗扭構(gòu)件按復(fù)合箍筋布置且均計(jì)入受扭所需箍筋面積問題 </p><p>　　《規(guī)范》10.2.9條規(guī)定：……受扭所需的箍筋應(yīng)做成封閉式，且應(yīng)沿截面周邊布置；當(dāng)采用復(fù)合箍筋時(shí)，位于截面內(nèi)部的箍筋不應(yīng)計(jì)入受扭所需的箍筋面積。以上條款說明受扭箍筋應(yīng)做成封閉式，且應(yīng)沿截面周邊布置，不應(yīng)做成“多肢箍”、“等箍互套”的型式，原因是“多肢箍”、“等

12、箍互套”整體性差，純受彎受剪構(gòu)件是尚可，但對受扭構(gòu)件是不合適的，確實(shí)需要配置復(fù)合箍筋時(shí)，應(yīng)采用大箍套小箍的型式。同時(shí)，《規(guī)范》還強(qiáng)調(diào)受扭所需的箍筋面積應(yīng)只計(jì)入復(fù)合箍筋中大箍的箍筋面積。 </p><p>　　6、鋼筋錨固長度僅考慮規(guī)范表9.3.2規(guī)定而不考慮修正問題 </p><p>　　《規(guī)范》9.3.2條對鋼筋錨固長度的修正規(guī)定：當(dāng)HRB335級、HRB400級和RRB400級鋼筋的直

13、徑>25mm，其最小錨固長度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.1；當(dāng)HRB335級、HRB400級和RRB400級的環(huán)氧樹脂涂層鋼筋，其最小錨固長度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.25；當(dāng)構(gòu)件頂層水平鋼筋（其下澆筑的新混凝土厚度>1m時(shí)）的最小錨固長度應(yīng)乘以修正系數(shù)1.2。因此，設(shè)計(jì)鋼筋錨固長度時(shí)不能只看表9.3.2規(guī)定而忽略了規(guī)范規(guī)定的修正問題。 </p><p>　　7、現(xiàn)澆箱型涵洞的隔墻、邊墻與頂板和底板的鋼筋連接不符合規(guī)范

14、要求問題 </p><p>　　《規(guī)范》9.3.5條規(guī)定：對水池或輸水道的邊墻，其底部不屬于大體積混凝土而是一般尺寸的底板時(shí)，則其邊墻與底板交接處的受力鋼筋搭接方式應(yīng)按框架頂層節(jié)點(diǎn)的原則處理?，F(xiàn)澆箱型涵洞計(jì)算時(shí)可簡化為單孔或多孔的框架結(jié)構(gòu)。因此，其節(jié)點(diǎn)可以按照框架的梁柱節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，《規(guī)范》第13.4節(jié)有框架梁柱節(jié)點(diǎn)的詳細(xì)規(guī)定。邊墻與底板交接處按框架梁柱頂層端節(jié)點(diǎn)對待，隔墻則按框架梁柱頂層中間節(jié)點(diǎn)對待。外墻外側(cè)縱

15、向受力鋼筋與底板底縱向受力鋼筋搭接連接，搭接長度應(yīng)>1.5lae；隔墻和外墻內(nèi)側(cè)縱向受力鋼筋應(yīng)伸至板底，其錨固長度應(yīng)滿足要求。 </p><p>　　8、水工混凝土構(gòu)件的混凝土保護(hù)層厚度＞50mm時(shí)，允許裂縫寬度限制未增加問題 </p><p>　　《規(guī)范》3.2.7條規(guī)定：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土保護(hù)層厚度>50mm時(shí)，表3.2.7列裂縫寬度限制可增加0.05。水工混凝土構(gòu)件具有大而

16、厚的特點(diǎn)，混凝土保護(hù)層厚度>50mm情況十分常見，設(shè)計(jì)計(jì)算裂縫寬度時(shí)，不少設(shè)計(jì)人員只關(guān)心表3.2.7的規(guī)定而沒有對表的附注要求認(rèn)真閱讀理解，就直接采用表中允許裂縫寬度限值，這是不正確的。根據(jù)規(guī)定，允許的裂縫寬度應(yīng)較表3.2.7列裂縫寬度增加0.05。 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　綜合上述，《規(guī)范》對混凝土構(gòu)件構(gòu)造設(shè)計(jì)有很多

17、規(guī)定，以上文中列出了8個(gè)常見的、設(shè)計(jì)人員容易忽視的水工混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)造設(shè)計(jì)問題，并對問題進(jìn)行了剖析。工程設(shè)計(jì)中應(yīng)認(rèn)真理解規(guī)范對構(gòu)造設(shè)計(jì)相關(guān)條款的規(guī)定，對主要條款的附注、延伸條文、條文說明等都應(yīng)引起重視，保證工程設(shè)計(jì)的安全。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1]劉俊亞.淺談水閘工程混凝土裂縫的預(yù)防與處理[J].中國房地產(chǎn)業(yè).2011