建筑结构试验实践报告

黑龙江科技大学建筑工程二学历实践报告

一、建筑结构试验概述

(一)、定义

建筑结构试验是以试验技术为手段,测量能反映结构或构件实际工作性能的有关参数,为判断结构的承载能力和安全储备提供重要根据。可以使学生获得建筑结构试验方面的基础知识和基本技能,能够进行一般建筑结构试验的设计与实施。

(二)、分类

1、根据试验的目的不同,可以分为:研究性试验和鉴定性试验 研究性试验:

(1)、定义:是验证结构设计理论和各种科学判断、推理、假设以及概念的正确性,为发展新的设计理论,发展和推广新结构、新材料及新工艺提供实践经验和设计依据。

(2)作用:验证结构计算理论的假定如钢管砼;为新结构、新材料、新工艺的推广应用提供实践经验,如索膜结构;为制定设计规范提供依据,如抗震规范。

(3)特点:具有研究、探索、开发的性质,针对试件而不一定是具体结构。

鉴定性试验:

(1)、定义:是以实际建筑物或结构构件为试验对象,通过试验队具体结构作出正确的技术结论。

(2)、作用:检验结构、构件或部件的施工质量;检验已有建筑物的可靠性,推断剩余寿命;鉴定加固,改造工程的实际受力性能;

为工程事故鉴定处理提供技术依据;检验结构结构设计的安全度。

(3)、特点:非探索性、有比较成熟的计算理论、针对实际结构或构件。

2、根据试验对象的尺寸分类:原型试验与模型试验

原型试验

试验对象:实际结构或按比例复制的结构、构件

优点:完全反映真实结构受力特性,试验结论可靠

缺点:费用高,加载难度大,试验周期长,非破损试验(结构使用阶段)

模型试验

试验对象:缩尺试件

优点:实施方便,费用低,多参数、多试件

缺点:严格相似条件难实现,尺寸效应

3、按试验荷载性质分类:静力试验与动力试验

静力试验:主要有单调静力试验、低周反复静力试验等;优点:加载设备简单,试验观测方便;缺点:不能反映结构动力性能。

动力试验:主要有振动台试验、疲劳试验、风载试验等优点:能真实反映结构的动力特性和动力响应;缺点:加载设备和测试手段复杂。

4、其他分类

按试验时间:短期试验、长期荷验;按试验场合:试验室试验、现场试验;按破坏程度:破坏性试验与非破坏性试验。

(三)、作用

1、结构试验时发展结构理论和计算方法的重要途径;

2、结构试验时发现结构设计问题的主要手段;

3、结构试验是验证结构理论的唯一方法;

4、结构试验时鉴定土木工程结构质量的直接方式;

5、结构试验是制定各类技术规范和技术标准的基础。

二、结构试验实践概述

我们这次的实践主要以参观我校的建工实验室为主。通过参观学习使我们对建筑施工和结构实验有了初步的认识,这对我们将来的学习和实践起了提示了向导的作用。现在我就对我们参观建工实验室所获得进行一下总结。

建工实验室是一座比较老式的工业厂房建筑,原来是糖厂的一个生产车间。其顶部采用了预制钢筋混凝土行架梁和混凝土板。其两侧柱子是典型的工业厂房的柱式,上部有牛蹄,用于安装吊车的轨道。 实验室的作用在于给结构设计师一个能检验其设计可行性的场所,这对建筑物的安全性和可靠性是至关重要的,同时也是科学实验所必备的。

在实验室,我们看到了许多大型的实验仪器,它们实质上都是给试件提供压、拉、剪方面的应力,从而检测其能承受力的能力,也就是它们的强度。

结构构件(通常是柱梁板,当然也有桩)通过吊车吊到实验机床

上,然后对构件施加荷载,并通过设置在构件里的传感器将应力和变形情况的有关信息传给相关仪器,实验员记录数据并分析处理变可以得出结果了!

在实验室,我们还可以看到做各种构件的模型。其中有做桩的钢绞线和拉紧钢绞线的套子等。当然,我们不仅看了各种机器,以及了解了它们的基本用途和使用方法,而且对建工实验有了初步的认识,并建立起一种实验检验假设的观念,这次参观应该是有比较大的收获的。

三、实践心得

通过这次的实习,使我不仅巩固了课堂中所学的理论知识,而且也扩大了个人的视野。用实践巩固理论,再用理论拓宽实践。此次实习使我对建筑结构试验的仪器、具体流程有了一定的认识,同时认识了建筑结构试验在现实生活中的作用。同时更加深入认识了自己所学专业,为将要进入工作岗位奠定了良好的基础和准备。

 

第二篇:建筑结构实训报告

建筑结构实训报告

 通过本次实训,我收获颇丰,学到了很多知识,特别是提高了综合分析应用的能力。对于实训内容我有如下见解与发现。

对于框架结构的内力目前多采用计算机辅助软件来进行分析和计算,但是目前有的工程设计人员过分地依赖计算机的计算结果,而缺少独立分析问题、解决问题的能力,致使在一些图纸中出现不必要的问题,为以后事故的发生埋下隐患。 

1截面尺寸的选择

梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提,除应满足规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》所要求的取值范围,还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1,以达到在罕遇地震作用下,梁端形成塑性铰时,柱端处于非弹性工作状态而没有屈服,节点仍处于弹性工作阶段的目的。即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。

2梁、柱的适宜配筋率

框架梁的配筋在设计中应掌握“适中”的原则,一般情况下其配筋率宜取0.4%~1.5%框架柱的全部纵向受力钢筋的配筋率宜取1%~3%。另外当梁端的纵向受拉钢筋最小配筋率大于2%时,其箍筋的最小直径应增大2mm。但是无论在何种情况下,均应满足规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》所规定的最大、最小配筋率的要求。

另外框架梁的纵向受拉钢筋配筋率,应注意规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》与规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》中的区别。规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》中梁的纵向受拉钢筋最小配筋率只和框架的抗震等级有关,而在规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》中梁的最小配筋率除和框架的抗震等级有关外,还和混凝土的轴心抗拉强度设计值与钢筋的抗拉强度设计值的比值有关,所以在设计中应依据规范来确定梁的最小配筋。

3框架柱配筋的调整

框架柱的配筋率一般都很低,有时电算结果为构造配筋,但是实际工程中均不会按此配筋。因为在地震作用下的框架柱,尤其是角柱,所受的扭转剪力最大,同时又受双向弯矩作用,而横梁的约束又较小,工作状态下又处于双向偏心受压状态,所以其震害重于内柱,对于质量分布不均匀的框架尤为明显。

因此应选择最不利的方向进行框架计算,另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋,取其较大值,并采用对称配筋的原则。为了满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求,在配筋计算时应注意以下问题:

 (1)角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时,其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%。

 (2)框架柱的配筋可放大1.2~1.6倍,其中角柱1.4倍,边柱1.3倍,中柱1.2倍。

 (3)框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形,以增强箍筋对混凝土的约束。

 (4)对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接,且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时,箍筋的直径不应小于Φ8,并应焊接。

另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降,当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时,可以适当放大框架柱的配筋,且宜在纵、横两个方向设置基础梁,其配筋不宜按构造设置,应按框架梁进行设计,并按规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》要求设置箍筋加密区。

4框架梁裂缝宽度、斜截面配筋调整

在满足梁柱的截面尺寸和配筋率的情况下,仍需在计算配筋后进行梁的裂缝宽度的验算和满足梁端斜截面“强剪弱弯”条件下的梁端配筋调整。

4.1影响裂缝宽度的因素和调整的办法

框架梁的裂缝宽度验算往往被工程设计人员忽视,对此应引起我们的注意。影响裂缝宽度的主要因素有两方面,一是构件的混凝土强度等级,二是钢筋的级别和直径。由于混凝土等级与钢筋的级别有一定的“依赖关系”,因此对于普通的混凝土构件,混凝土的高等级对减小梁的裂缝宽度影响不大,一般情况下宜采用加大梁的配筋率或增大梁的截面尺寸的方法来减小梁的裂缝宽度。另外需注意在利用计算机辅助软件进行结构建模中的荷载输入时,一定要将恒、活载数值分开输入,以便进行内力组合和裂缝宽度的计算,不要贪图省事而将恒、活载合并输入,以防止梁、柱内力计算错误,致使所绘制的施工图不能使用。

4.2梁端斜截面的配筋调整

框架结构设计中,宜满足在地震作用下框架梁的梁端斜截面受弯承载力的规范要求,即“强剪弱弯”。在具体设计和梁配筋调整时,可采用以下方法:①不放大梁端负弯矩钢筋而加大梁的跨中受力钢筋(一般放大1.1~1.3倍);②梁端箍筋的直径可增加2mm;③支座处尽量不设置弯起钢筋,宜利用箍筋承受支座剪力。

4.3在电算中合理、准确运用弯矩的调幅

规范规定只有在竖向力作用下梁端弯矩可调幅,水平力作用下梁端弯矩不允许调幅,因此在计算时必须先将竖向荷载作用下的梁端弯矩调幅后,再将水平荷载产生的梁端弯矩叠加。在此可采用两种方法:一是将梁端的固定弯矩调幅后,再进行力矩分配;二是将由力矩分配法算得的梁端负弯矩直接乘以调幅系数。

5框架结构设计中应注意的其它问题

 (1)在框架结构中不允许采用两种不同的结构型式,楼、电梯间、局部突出屋顶的房间,均不得采用砖墙承重。因为框架结构是一种柔性结构体系,而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调,不应采用不同结构混合受力。

(2)加强短柱的构造措施:在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修,甲方为了节约开支,往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口,这样往往会造成短柱。由于短柱刚度大,吸收地震作用使其受剪,当混凝土抗剪强度不足时,则产生交叉裂缝及脆性错断,从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。所以在设计中应采取如下措施:①尽量减弱短柱的楼层约束,如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等;②增加箍筋的配置,在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm,柱的纵向钢筋间距≤150mm;③采用良好的箍筋类型,如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。

(3)由于建筑的需要,有时需要框架梁外挑,且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中,有些设计人员对其受力概念不清,误认为此柱为构造柱,并且其配筋为构造配筋,悬臂梁也未按计算配筋,这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足,为事故的发生埋下隐患.实际上,在结构的整体计算中,此柱为偏心受压构件,柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点,应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析,并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。

(4)在计算单榀框架的内力时,应注意底层框架柱的计算高度和箍筋加密区高度在规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》~《混凝土结构设计规范GBJ-89》中的区别:规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》要求底层柱遇有刚性地面时,除上端箍筋加密外,在刚性地面上、下各500mm范围内也应加密,而在规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》中规定除满足以上条件外,还应满足柱根不小于柱净高1/3范围内箍筋加密的要求。

(5)在设计框架结构和裙房时,高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法,也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间,尤其是高低层之间的震动情况不同,连接处很容易压碎、拉断。因此,凡要设缝,就要分得彻底,凡不设缝,就要连接牢固,绝不能似分非分,似连非连,否则很容易在地震中破坏。

(6)在设计中不得随意加大主筋的面积,或为了简化构造而统一截面设计,以避免造成结构的某些部位相对薄弱。

(7)对于框架梁下部的填充墙构造措施,当填充墙长度大于5m时,墙顶与梁宜采用拉接措施;当墙高度超过4m时,宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平墙梁。

(8)填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接,宜采用在柱内预留预埋件,待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。

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