钢筋混凝土结构安全性评价论文

钢筋混凝土结构的安全性评价

【摘要】安全性是结构可靠性的一部分（结构可靠性包括安全性、适用性和耐久性）结构安全性是指结构在正常施工和正常使用条件下，承受可能出现的各种作用的能力，以及在偶然事件发生时和发生后，仍保持必要的整体稳定性的能力。结构安全性是结构防止破坏倒塌的能力，是结构工程最重要的质量指标。结构工程的安全性主要取决于结构的设计与施工水准，也与结构的正确使用（维护、检测）有关。对结构工程的设计来说，结构的安全性主要体现在结构构件承载能力的安全性、结构的整体牢固性与结构的耐久性等几个方面。

【关键词】钢筋；混凝土；结构；安全性

1 前言

钢筋混凝土是我国工程建设中使用最为普遍的结构材料之一，其质量直接影响到结构的适用性、安全性和耐久性。为此，人们对混凝土的质量给予了极大的关注。混凝土的结构裂缝依据其形式及分布状况的不同对建筑物会造成不同程度的影响，危害程度较轻的表面裂缝只对建筑物的外观产生影响，而深度较深甚至贯穿结构构件的裂缝则会在较大程度上影响结构的安全性和耐久性。因此，对混凝土结构裂缝进行调查和分析是混凝上结构检测中的重点。

2 地基与基础设计过程中存在的问题

2.1柱下独立基础带梁板式的地下室底板设计中,地下室底板设计中,容易忽视因建筑物沉降所引起的附加应力的影响。因为实际

上整个地下室底板与柱下独立基础在上部荷载作用下,将会一起发生沉降变形,共同受力,如未考虑因此产生的附加应力,对底板而言是偏于不安全的,有可能会导致地下室底板承载能力不足而开裂。尤其对于采用天然地基的情况时,其影响则更为显著。对于总沉降量较小的工程,可考虑在地下室底板与持力层之间采取褥垫处理措施,当然,是否采用,还要综合考虑其他因素。另外,对于地下水位季节性变化较大的地区,应考虑高低两种不同水位对地下室底板的不同影响,求出包络图,再做配筋设计。

2.2 对于有地下室的建筑,当地下水位较高时,在室外地坪之下的结构部分,外轮廓形状应尽量简洁,这样有利于建筑防水的施工。尤其对于柱下承台的形式,更为明显。此时,由于柱下承台的影响,基槽地模形状很复杂,有很多的阴阳角和放坡,既加大了防水施工的难度,又加长了施工时间,都不利于保证质量,并且还增加工程造价。对于这种情况下,我建议大家考虑反承台法,即统一地下室底板和承台的下皮标高相同,承台需要加厚部分向上作,然后地下室内部作滤水层和覆土等地面做法。这种做法的优点是,基槽地模形状很简单,方便施工,利于施工质量得保证,同时也缩短了施工时间。并且,内部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力,减小配筋,这种自相平衡的思路最科学。同时也提高了建筑物的抗倾覆能力。

2.3地下室底板和外墙配筋计算时,往往假设条件与实际情况不符。例如地下室外墙配筋计算:有的工程外墙配筋计算中,凡外墙带

扶壁柱的,不区别扶壁柱尺寸大小,一律按双向板计算配筋,而扶壁柱按地下室结构整体电算分析结果配筋,又未按外墙双向板传递荷载验算扶壁柱配筋。按外墙与扶壁柱变形协调的原理分析,其外墙竖向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墙的水平分布筋有富余量。建议:除了垂直于外墙方向有钢筋砼内隔墙相连的外墙板块或外墙扶壁柱截面尺寸较大(如高层建筑外框架柱)之间外墙板块按双向板计算配筋外,其余的外墙宜按竖向单向板计算配筋为妥。

2.4 天然地基锥体独立基础设计问题,有的基础设计锥体斜面坡度大于1:3,该锥体部分砼很难振捣密实,现场施工往往是砼自然堆上,采用铲子或抹灰刀拍捣成形,其锥体部分的砼很难达到设计强度要求。因此建议优先采用阶梯形独立基础,利于施工,才能更好地保证施工质量。

2.5 柱下独立基础之间的拉梁,如同时又是首层维护墙的承重梁的时候,不应该再简单地按拉梁进行设计。而且在考虑荷载时,要考虑梁上皮以上土扩散角之内的土重。

3 钢筋混凝土结构构件安全性

在影响现有结构（构件）的可靠性状态的各种因素中，对结构安全性起决定性作用的是构件的极限承载能力，而其它因素诸如裂缝、变形、偏差等，其影响可以体现在构件的承载能力下降上。根据现有结构（构件）的极限承载能力及结构（构件）所受外力，可计算出可靠性指标，从而得出构件的安全等级。

3.1 钢筋混凝土结构构件安全性评价的内容

钢筋混凝土结构构件的安全性评价包括构件的承载能力、构造和连接、裂缝、变形四个子项的评定。承载能力和构造与连接是重要子项，裂缝和变形是次要子项。钢筋混凝土结构的承载力，取决于混凝土、钢材的材质。

3.2 钢筋混凝土结构裂缝评定等级

构件裂缝控制等级的划分主要考虑结构的功能要求，结构所处的工作环境，钢筋种类对腐蚀的敏感性；现行设计规范的裂缝控制等级；国内外试验资料和国外规范的有关规定；工程实践和调查等4个因素。

4 框剪结构的连梁设计

我们看到,目前很多设计在这个环节上做的并不好。有的是因为重视不够,有的是应为认识不足。现在我把我在这方面的经验简单介绍一下。首先,什么是连梁呢?简单的说,就是那些连接两片剪力墙,当遇到中震或大震时,它会首先开裂,起到耗能作用,从而使建筑物保持一定延性的梁。只有满足了这种情况,才是连梁,或者说我们才有意义把它按连梁进行设计。根据它的特性,我们就应该设计时注意几点,第一,不要盲目地增大它抗弯的能力,否则会使连梁延迟破坏,起不到及时耗能的作用,致使其他重要构件破坏,使结构失去延性。第二,我国现行结构规范中规定,连梁上不许搭框架梁。我觉得这句话说得不严谨,更准确的定义应该是,不准搭重要的竖向承重构件。因为我们设计连梁会在遇到中震或大震时,首先开裂,所以它的抗剪能力也会急剧下降,如果此时它还承受着很大的竖向荷

载,就会引起连锁破坏。

5 钢筋混凝土结构延性设计的基本原则。

我们设计的“强柱弱梁”的延性破坏机制有时难以实现,这是因为我国的《建筑抗震设计规范》对一、二、三级框架节点的“强柱弱梁”设计有以下要求:∑mc=η∑mb,∑mc——节点上下柱端同向弯矩之和,∑mc——节点左右梁端同向弯矩之和,η——柱弯矩增

大系数,7度区的多层框架抗震等级为三级η=1.1,但这仅针对于小震弹性设计;当建筑遭受“中震、大震”时,由于地震作用,框架梁、柱的弯矩增大很多,而框架梁端弯矩为竖向荷载和地震作用产生的弯矩之和,其增大比例相对柱要小很多,由于钢筋的超强效应过大,因而造成框架节点处梁受弯承载力大于相对应柱正截面承载力而

出现柱铰。另外,当结构采用现浇板时,结构分析计算时考虑板的作用而加大梁刚度,梁设计配筋时却没有考虑板钢筋的作用,再者设

计人员人为加大梁配筋,这对于框架节点无疑是雪上加霜,因而框

架结构“弱柱强梁”的破坏形态就产生了。所以,我们在设计时,不要盲目加大框架梁支座处的上部钢筋,但应适当加大柱子的配筋。

6 结束语

建筑结构设计质量,密切关系到人民生命财产的安全,责任重大。而且结构专业是一个既有深度又有广度的专业,我们必须在工作中,不断地学习、总结,才能有所进步,才能成为一名合格的工程师。这也是我把我在设计过程中的一些认识写出来的原因,希望与同行们一起讨论、共同提高。