1、钢筋混凝土结构配筋设计及施工质量控制【摘要】本文主要分析了钢筋混凝土结构配筋的设计要点和具体的设计方法，并论述了施工质量控制的一些有效的方法和措施，以期可以为钢筋混凝土结构的设计和施工提供参考。 【关键词】钢筋混凝土结构；配筋；质量控制 中图分类号： TU37 文献标识码： A 一、前言 对于钢筋混凝土建筑工程来说，配筋设计是其中一个非常重要的环节，同时，钢筋混凝土结构的施工也需要做好相关的质量控制措施，这样才能够稳步提高建筑的施工质量。 二、配筋设计的技术路线 对非杆系钢筋混凝土结构进行配筋设计的复合型方法大体分为两部分:首先对结构进行三维弹性有限元分析,确定结构在工程环境中的应力状态及结构
2、的薄弱环节;然后按照“弹性应力状态等效”原则,通过“平面子结构理论”将空间问题转化为平面问题,求出裂缝宽度和钢筋应力,并提出相应的配筋设计方案。 “弹性应力状态等效”原则是指:三维弹性有限元计算结果通过一系列的转化,用作平面子结构非线性计算的荷载边界条件,在误差范围之内是可行的。 通过对混凝土矩形柱和孔口结构的分析可以证明,空间弹性计算和子结构非线性计算应力结果的相对误差绝大部分在10%以内,这在实际工程中是可以接受的。 平面子结构理论,不同于一般性子结构理论,即子结构没有作为“一个单元”来处理,而是按照既定的网格划分来计算整个结构的应力分布状态,然后取出整体结构中单位厚度的平面体做进一步的分
3、析。单位厚度的平面体,我们称之为平面子结构。 三、刚度、裂缝与配筋 钢筋混凝土结构的设计,除要进行承载力极限状态的设计外,还要进行正常使用极限状态的设计。对梁来说,主要内容是限制挠度和裂缝宽度。事实上,钢筋混凝土构件在其整个使用过程中,并非经常处于强度极限的边缘,绝大部分时间都处于正常使用荷载作用下的情况。这期间,只要超过了规定的正常使用极限状态(如过大的挠度、裂缝宽度),构件即告失效而不能继续使用。就其构件自身的使用价值来说,这与丧失承载能力而失效是等价的。 在实际工程中,钢筋混凝土梁(尤其是露天构件)因挠度和裂缝过大而需要加固、修补和更换的例子并不少见,尽管这些构件常常远未达到它所具有的强
4、度极限。另外,在钢筋混凝土梁中使用高强钢筋和高强混凝土,具有明显的技术经济效益,但由此带来了在正常使用情况下材料应力较高,构件变形和裂缝宽度较大的问题,也使得正常使用极限状态的设计更显重要。1、刚度与配筋 就控制挠度来说,加大截面高度 h 最为有效。因梁的刚度与 h 的三次方成正比。其次,提高纵筋配筋率户和增大截面宽度 b 也有一定效果。因此,为减小挠度,应优先考虑加大 h,而采用提高配筋率的方法不仅效果不佳,也不经济,还降低了梁的延性。 2 裂缝宽度与配筋 减小梁裂缝宽度的方一法有多种,例如,在不增加配筋量的情况下,采用细直径钢筋代替粗钢筋,用变形钢筋代替光圆钢筋,都可收到较好的效果。 此外
5、,钢筋在构件截面中的合理布置也可有效地限制构件裂缝宽度。这样不需改变截面尺寸、材料强度和配筋量,是既经济又合理的好办法。 四、混凝土结构工程质量控制的基本特点 土木建筑工程中用得最多的一种结构就是混凝土结构，钢筋与混凝土两种不同性质的材料能有效地共同工作，是由于混凝上硬化后，混凝土与钢筋之间产生了很强的粘结力，它是由分子力，机械咬合力和摩阻力三个部分组成，机械咬合力在其中起决定作用。如果将钢筋端部做成弯钩，或者把钢筋焊成骨架或网，都可以增强其粘结力。在使用中，为了保证其混凝土和钢筋之间有足够的粘结力和防止钢筋锈蚀，钢筋周围需有巧一圈 3Omm 的保护层，若结构处于有侵蚀性介质的环境，保护层厚度
6、还需要加大在梁板受弯构件受拉力的钢筋，根据弯矩图的变化沿纵向配置在结构构件受拉的一侧，在柱和拱等结构中，钢筋也被用来增强结构的抗压能力，它有两种配置方式，一是顺压力方向配置纵向钢筋，与混凝土共同承担压力；另一种是垂直压力方向配置钢筋网或螺旋箍筋，以防止混凝土在压力作用下的侧向膨胀，使混凝土处于三向受压的应力状态，从而增强混凝土抗压强度和变形能力。由于这种方式配置的钢筋不用直接的承受压力，所以也称间接配筋。由于混凝土的极限拉应非常低，所以在使用荷载条件下，构件的受拉区容易出现裂缝，实践证明，缝宽在 0.3mm 以下的普通钢筋混凝土结构，不会影响其承载力和耐久性在-40e+50e 的温度范围内，混
7、凝土和钢筋的物理力学性能都不会有明显的改变。因此，钢筋混凝土结构在各种气候条件下都可以使用，按所连接的构件类别（板、梁、析架、柱、基础等） ，或按连接的受力性质或按连接变形的能力，在连接上都有不同的构造方式，其基本要求可归纳为以下几点具有足够的强度，能够可靠地承担从一个构件传到另一个构件的内力在结构的使用期间，连接处的变形小，不妨碍它的传力特性，对某些柔性连接则应具有足够的柔度和延展。 五、钢筋混凝土结构施工质量控制要点 1、施工前质量控制 事前控制是施工前准备阶段所进行的质量控制，该阶段的控制是施工项目部开始施工前所进行的重点工作，只有在哪个方面控制的不好，都会成为工程施工的瓶颈，所以要做好
8、事前控制就必须做好以下工作： （一）认真会审检查有关施工的设施及图纸等 组织有关技术管理人员和钢筋、模板及混凝土等工种的工长对施工图纸进行会审交底，包括：结构的标高、配筋及截面尺寸是否有遗漏和错误；梁上所栽构造柱是否与建筑图相符；特殊构造部分的拉结筋型号、尺寸、形状和技术规定及要求是否符合规范、图集的要求，对图纸会审记录及设计变更问题，应及时在相应的结构图上标明，避免因遗忘而造成施工失误。 （二）认真编制有针对性的施工组织设计或施工方案 其中包括：保证框架结构工程质量有可靠的技术、组织和预控措施；高度大于 4.5m 的模板及支撑系统、特殊结构或特殊技术要求应编制专项施工技术方案；特殊要求的垂直
9、运输、现场用电及安全的专项组织设计。（三）制定并及时落实工程中使用的主要原材料进场的质量控制措施 核对水泥的品种、级别、出厂日期及水泥、钢筋产品合格证、出厂检验报告；请监理人员或建设单位的工地代表对水泥、钢筋及钢筋焊接进行见证取样，并送有关检测试验单位复验；核对混凝土所用粗细骨料的出厂合格证，按进场批次请有关人员进行见证取样，并及时送有关检测单位进行复验；验证混凝土用水的水质是否符合国家现行标准规定，并计算其供水量以满足施工的要求；对以上原材料的原始证明文件应及时进行整理归档，妥善保管。 （四）设计混凝土配合比 混凝土配合比报告单应委托有资质的检测试验单位出具；场测试砂石含水率，依据实际情况调
10、整材料用量后下发施工配合比通知单。 （五）放线测量的测量 依据规划部门提供的红线桩水准点标高及施工位置平面图进行轴线定位测量、标高引测，并形成放线测量成果报有关单位批准。 （六）准备施工机械设备 排查工程必需的各种施工机械设备能否保证正常、安全运转，是否需要备用设备及备件；排查材料的计量器具是否有相应的技术合格证，是否具有法定计量检测部门的检验校正证明，若缺，则应及时委托法定计量检测单位对计量器具进行校正调试。 2、施工过程的质量控制 施工过程是项目质量控制的重点，由于施工过程是由一系列相互关联、相互制约的工序构成，因此对施工过程的质量控制，必须落实在每一项具体的工序质量控制上，施工过程的质量
11、控制任务是繁重的质量工程师应根据工程项的质量目标的要求，加强对施工现场及施工工艺的监督管理，加强工序质量控制，督促施工人员严格按图纸，按工艺，按标准和操作规程，实行检查认证每一个制度的关键部位，项目经理及质量工程师必须亲自监督实行中间的检查和技术的复核，对每个分部分项工程均进行检测和验收并签证认可，为了防止质量隐患的发生，质量工程师必须作好施工过程记录，认真分析质量和统计数字，对工程的质量水平及合格率，优良品率的变化趋势做出预测，以供项目经理做决策，对不符合质量要求的施工操作应及时纠正，和加以处理，并提出相应的报告同时，在施工过程中，将创优质工程活动结合在一起。 3、施工注意要点 在浇捣 4
12、到 5 小时之内，应针对表面进行抹面，之后浇温水进行保养，保养之后在混凝土表面应铺上一层塑料薄膜，中间应覆盖 2 层麻袋，之后在上面再铺一层塑料薄膜由此来进行保温处理。在整个养护期间应及时针对混凝土表面的干湿情况以及温差进行检查，并及时给混凝土浇水来保证混凝土的湿润。如果温差超出了 25，那么就应采用灯照或者搭设塑料保温棚等方式来将温差逐渐控制在 25的范围之内。 六、结束语 总而言之，钢筋混凝土结构的建设要明确配筋的重要性，也必须要熟知配筋设计的一些要点和过程，掌握钢筋混凝土施工的具体流程和必要的质量控制措施，确保钢筋混凝土建筑施工的有效性。 【参考文献】 1张来彩.对钢筋混凝土框架结构抗震延性设计的理解J中华民居.2010，(12). 2郑冬菁.浅谈钢筋砼框架结构在抗震中的延性设计J.福建建设科技.2011，(3). 3王铁梦著.工程结构裂缝控制.第一版.中国建筑工业出版社，2012. 4 张桂芹. 钢筋工程施工质量问题与质量控制技术J. 科技风. 2013.
