建筑物大体积混凝土结构计算方法探讨

2016-02-16王晓庆李方尤培华中国核电工程有限公司郑州分公司河南郑州450052

中国房地产业 2016年24期

文/王晓庆、李方、尤培华中国核电工程有限公司郑州分公司河南郑州 450052

建筑物大体积混凝土结构计算方法探讨

文/王晓庆、李方、尤培华中国核电工程有限公司郑州分公司河南郑州 450052

在建筑物的建造过程中，大体积混凝土的结构计算是重点，只有做好了结构的计算工作，才能够在后续的建筑物建造过程中提升其结构建造的水平与质量。本文主要研究了建筑物大体积混凝土结构计算的基本方法，并研究了结构计算过程中要重点注意的事项，明确了计算的相关要点，希望可以为今后的建筑建造带来参考。

建筑物；大体积混凝土；结构计算

在建筑物的建造过程中，经常会使用大体积混凝土，特别是在大都市的建筑物中，其施工往往会使用大体积混凝土。如何更加科学合理的使用大体积混凝土，这关乎建造的效果。所以，我们研究建筑物大体积混凝土结构计算很有意义。

1、房屋建筑大体积混凝土结构施工技术概述

1.1 相关定义。大体积混凝土，它具体定义是这样的：一次浇筑量大于1000立方米或混凝土结构实体最小尺寸等于或大于2米，并且混凝土浇筑需研究温度控制措施的混凝土。而在我国一些施工单位制定的“大体积混凝土工法”中认为：凡结构断面最小尺寸大于3000mm的混凝土块体；或者单面散热的结构断面的最小尺寸在750mm以上，双面散热在1000mm以上，水化热引起的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土，都可以称为大体积混凝土。

1.2 相关特点。它的特点很明显，结构厚实，混凝土量大，工程条件复杂，现在一般都是地下现浇钢筋混凝土结构，施工技术要求高，水泥水化热较大，预计会超过25度，容易使结构物产生温度变形。在这里需要说明的是，大体积混凝土除了最小断面和内外温度有一定的规定外，对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大，约束作用所产生的温度力也愈大，如采取控制温度措施不当，温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，则易产生裂缝。

2、规范对少筋混凝土结构的设计规定

建筑物混凝土结构中有很多为大体积混凝土，其对强度要求往往不是很高。在一般水工建筑物中，如闸墩、闸底板、溢流堰、挡土墙、水电站厂房的挡土墙、尾水管、泵站闸室等，在外力作用下，一方面要满足抗滑、抗倾覆的稳定性要求，结构应有足够的自重;另一方面，还应满足强度、抗渗、抗冻和不允许出现裂缝等要求，因此结构的尺寸比较大。若按钢筋混凝土结构设计，常需配置较多的钢筋而造成浪费，若按素混凝土结构设计，则又因计算所需截面较大，需使用大量的混凝土。对于这类结构，如在混凝土中配置少量钢筋，在满足稳定性的要求下，考虑此少量钢筋对结构强度安全方面所起的作用，就能减少混凝土用量，从而达到经济和安全的要求。因此，在大体积的水工建筑物中，采用在混凝土中少量配筋结构，有其特殊意义。

弱筋混凝土结构是指配筋率低于普通钢筋混凝土结构的最小配筋率、介于素混凝土结构和钢筋混凝土结构之间的一种少量配筋的结构，称弱筋混凝土结构，也称为少筋混凝土结构(下同)。这类结构在水利工程设计中是常见的，有时它在某些水工混凝土工程结构中处于制约设计的重要地位。从常理讲，只要允许素混凝土结构的存在，必定会有少筋混凝土结构的应用范围，因为它毕竟是素混凝土和钢筋混凝土结构之间的中介产物。

2.1 钢筋混凝土构件纵向受力钢筋最小配筋率

一般钢筋混凝土构件的受力钢筋的配筋率不应小于规范中规定的数值。温度、收缩等因素对结构产生的影响较大时，最小配筋率应适当增大。

2.2 大尺寸底板和墩墙的纵向受力钢筋最小配筋率

截面尺寸较大的底板和墩墙一类结构，其最小配筋率可由钢筋混凝土构件纵向受力钢筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面极限内力值与截面极限承载力之比得出。即：

此时，底板与墩墙的受压钢筋可不受最小配筋率限制，但对与墩墙的受压区应配置适量的构造钢筋。

2.3 特大截面的最小配筋用量

对于截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置等条件确定的厚度大于5m的结构构件，规范9.5.3规定:如经论证，其纵向受拉钢筋可不受最小配筋率的限制，钢筋截面面积按承载力计算确定，但钢筋截面面积不得小于2500mm2/m。

3、大体积建筑物混凝土施工技术应用

随着城市化进程的推进，国土资源变得十分稀缺，大体积混凝土在建筑施工中应用也越来越多。对于大体积建筑物混凝土施工，前期的配制优化十分重要，但后期的施工更加重要。基础混凝土之中预先埋设冷水管，这是决定基础混凝土厚度的关键。至于在大体积建筑物混凝土施工前期，对于基础混凝土的浇筑，可采用分层分段浇筑方法，尽可能缩短两层混凝土之间的浇筑时间间隔，要保证每一层混凝土之中温度差异相同或近似，不能出现一高一低的状况，从而影响到基础混凝土的强度和质量。当混凝土施工完成后，由于温会导致混凝土收缩造成裂缝。所以在混凝土搅拌施工时，一定要控制好混凝土内外温差。在浇筑时，浇筑的混凝土应该符合国家建筑行业相关施工配制标准，尽可能将粗骨料均匀分布在混凝土浇筑地基表面。对上层混凝土进行湿润开始进行下一层施工时，要注意将上层积水清理干净，做好两层混凝土之间的接浆合缝工作，避免出现水平工缝之外的其它缝隙。在浇筑混凝土时应当注意混凝土表面的渗水，要及时将混凝土之中渗出的多余水分处理干净，防止水分对混凝土凝结的破坏。混凝土施工完成后，对于混凝土的温度保护也十分重要，这关系到混凝土最后的成型和质量。根据地域和季节的不同，保温保护的时间应当以实际情况为准。在部分大体积建筑物混凝土施工完成之后，因为气温原因或者混凝土层之中存在空气，会出现塑性裂缝或者收缩裂缝，应及时进行填补处理。