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基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计分析
摘 要:如今时代人们对于住房的要求已经越来越高,这在某种程度上促进了建筑工程的进一步发展。在这种情况下,耐久性成为了建筑工程施工企业所寻求的主要目标之一。混凝土结构是建筑当中不可缺少的一部分,这就更加要求相关从业者对其结构特点进行不断地探究,并对相关结构设计环节进行优化,从而使得混凝土结构的总体水平能够得到不断地提高。本文基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计进行了分析,希望对同行业工作人员有所裨益。
关键词:耐久性;建筑工程;混凝土结构
前言:在耐久性基础上对建筑工程混凝土结构设计进行持续研究分析,对切实提升混凝土结构使用刚度及强度,加强建筑工程耐久性,延长其使用寿命,确保建筑工程居住安全性均起到关键作用。所以,首先要认识和理解结构的耐久性和影响混凝土耐久性的因素,然后再从确定混凝土结构耐久性的目标入手、重视混凝土碳化预防和钢筋锈蚀保护措施,三个方面切实提高建筑工程中混凝土结构设计质量,保证混凝土结构使用耐久性得到切实改善,确保建筑工程居住安全,推动我国建筑行业稳步发展。
1.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计
1.1地基基础设计
在建筑工程施工当中,它必然会出现一定的沉降,所以这就要求它必须要进行高效的地基基础设计工作,针对其实际沉降量不一样,选择的处理方法就不一样。对沉降量相对较少的建筑工程,可通过褥垫对其地下层和持力层之间建筑物地带沉降过程加以治理,它的混凝土保护层能够在一定程度上起到承受相应的应力,它还能对天然地基产生良好的防护效果,针对部分地基条件较为复杂、当地下水环境发生较大改变时,则需针对其在不同时段内可能导致地基发生改变的问题加以分析,然后对底板防水做出相应设计,这是它地基基础设计上的一个难题,由于地下室环境下它承台形式较为复杂,而它基槽上地膜形状变化较大,给防水设计带来较大困难。
1.2建筑功能结构耐久性的设计技术
当前国内外对于混凝土结构耐久性问题越来越重视,所以在进行混凝土结构展开设计时一定要提高其耐久性设计。所以设计者在进行混凝土耐久性设计时一定要对其指标进行精确测定,这些指标主要是混凝土结构预期服役时间、混凝土耐久性失效标准等。增强混凝土结构耐久度首先需要选材,而选材对于混凝土结构耐久性能有着重大影响,因此应针对具体使用环境进行设计、结构使用时间及建筑物耐久度方面选用较合适混凝土材料及科学设计比例。冷冻环境中混凝土结构要加入适量抗冻剂来增强混凝土结构冷冻环境耐久性;在化学腐蚀较为严重环境中的混凝土结构应该选用抗腐蚀钢筋以有效避免钢筋过快腐蚀。除此以外,还应该以重视混凝土材料选用为前提,科学地进行设计,对普通混凝土或者预应力混凝土来说,应该选用适合施工环境的混凝土保护层厚,而这其中,也应该重视结构表层排水设计。在对结构整体性能进行展开设计时,要仔细分析影响结构耐久性的具体因素,尽可能避免结构损坏造成结构耐久性较差的情况出现。
1.3裂缝宽度的设计
混凝土构件在使用过程中因要承受一定的载荷,所以,它难免会产生一些裂缝,而这些裂缝的产生一旦超出了构件所能承受的范围,对于其构件耐久性会产生较大影响,所以在实际混凝土结构设计时需要约束并控制其构件裂缝宽度。依据《混凝土结构设计规范》,还对许多不同环境构件提出裂缝宽度要求,并对一种类环境预应力混凝土屋面梁,屋架和托梁提出要求、屋面板和楼板,要求它们按二级裂缝控制约束对应级别进行验算,对一、二类环境情况构件,对于其预应力混凝土吊车梁也应进行疲劳验算并按1级裂缝控制等级验算裂缝约束[2]。
1.4混凝土结构防冷冻设计
通常情况下,混凝土施工结束之后,混凝土内都要经过一系列水化硬化,使混凝土中产生了很多孔隙。在进行混凝土浇筑施工时,施工人员往往需要加入超出水泥水化所需要的水,才能有效提高混凝土工作性能。低温环境下混凝土加水量过多会形成冰块并随混凝土的放热缓慢降温,冰块也会因温度不同发生相应改变,由此促使混凝土内毛细孔系统也随之改变,使其内部结构受到破坏。对混凝土结构进行耐久性设计时应注意其抗冻融设计和对其循环冻融时采取相应控制措施,例如添加防冻剂,能够阻止混凝土温度变化对于结构造成的冲击,进而避免混凝土结构受到损伤,进而有效地提升工程混凝土结构耐久性。建筑工程混凝土结构耐久性设计要求设计者必须对混凝土结构使用年限这一主要因素有一个深刻的认识,通俗地说,主要包括:水分,原材料和钢筋腐蚀。因此在对建筑混凝土结构耐久性设计中,必须要采取合理措施对建筑混凝土结构进行最大程度上的防护。
2.基于耐久性的建筑工程混凝土结构设计的具体方法
2.1 注重材料的选择
建筑施工中材料的选择将对混凝土结构自身的使用年限产生直接的影响,混凝土就是将若干种材料混合后经过多种物理以及化学反应后所产生的人造材料。粗骨料在水泥硬化过程中的功能是能够对水泥收缩进行控制,而水与水泥,粗骨料混合融合利用后的功能就是能够将粗骨料与细骨料间隙填充进去,粗、细骨料间填充物硬化后可对混凝土结构起支撑作用,从而将两种材料拼合后又构成坚固的工程材料,因此在施工中必须重视对混凝土材料的选用,选用何种材料将直接关系着混凝土的稳定,加之适当的外加剂在有关人员对其拌和过程中比例进行严格的控制,才能较好的延长混凝土使用的年限。
2.2 注重防腐蚀的设计
防腐蚀这一设计在混凝土结构设计当中同样占据着举足轻重的地位,防腐蚀这一工作做得好还能在较大程度上延长建筑使用年限。防腐蚀工作要包含在其表面涂上防腐材料,保护层涂上防腐材料等。若是实际施工中发现某些部位可能出现严重腐蚀情况,可依据需求进行适当的调整和替换,同时设计人员也要注意混凝土保护层厚度,当然,保护层越厚钢筋越不易氧化和腐蚀,但加厚混凝土保护层必须引起重视,过厚则有可能开裂,给后期施工带来难度。对于混凝土表面涂覆防腐材料就是能够有效地把易被腐蚀的地方与它隔离开来,例如能够隔离水、空气等等,从而降低混凝土被腐蚀的状况,继而延长混凝土使用年限。
2.3 注意施工时的整体保护
为切实提升混凝土在使用过程中耐久性,施工人员必须依据所设计的施工方案,应依据所设计的图纸,特别是图纸标注中的一些重要注意事项,比如混凝土浇筑问题和混凝土保护方法都必须引起施工中的重视。项目施工过程中要利用雨水和污水等施工所需工程用水,这类工程用水的利用在很大程度上影响了物资的利用,特别是在混凝土结构中的作用,因此必须设计出合理防水结构。同时在具体地基和基础部分的设计中还应注意对土层情况了解后沉降值的合理控制,对较易出现减小的部位,设计人员必须重视让外部力对建筑整体产生均匀作用的基础上,以免对地下室使用造成影响,同时也会因外部力对混凝土产生开裂现象。
2.4 注意预防混凝土的碳化
若混凝土发生碳化将在很大程度上制约建筑物使用年限。因此,设计人员应事先进行设计以抵御混凝土碳化并降低其发生的可能性。设计人员可将“封闭土层”法应用于防护混凝土结构设计,继而实现增强其耐久性。
结语
总之,唯有实施十分严格之混凝土工程耐久性设计,尤其应重点关注恶劣环境下之混凝土工程以确保其耐久性之设计作业。针对不同的结构原理采用了对应的混凝土材料及构造。为了利于延长项目耐久性。一旦混凝土结构发生改变即使很小也表示有问题发生,此时补救效果会大大降低。混凝土工艺结构耐久性设计应与施工工艺相照应而不对施工不利,唯其如此,方能便于施工而达到延长其使用寿命之目的。
参考文献:
[1]樊小燕.建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素与控制要点分析[J].绿色环保建材,2017(05):147+149.
[2]刘博.解析建筑工程中混凝土结构耐久性的影响因素与控制途径[J].低碳世界,2017(03):179-180.
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