钢筋混凝土长悬臂梁结构设计新方法探析

关键词：建筑；钢筋；混凝土；悬臂梁

　　悬臂梁作为建筑中常用的一种结构，在进行楼房的设计时，常用该结构与工艺来实现悬挑梁的施工，这样能够加大房屋的空间，也能满足一些特殊造型的房屋对承载力的需求。通常在进行施工的机械设计时，建筑的悬臂梁结构能够使其更好的承受分布载荷、扭矩和弯矩的作用，由此便可达到分散受力的效果。在发生结构的破坏和失效时，悬臂梁结构设计能够给规定的变形与应力制定约束条件，由此便能使其压力的计算和形状的设计更为合理。

　　1、钢筋混凝土长悬臂梁结构工艺探讨

　　1.1选挑跨度管的安装工艺

　　由于PT- PLUS管的刚性强度较大，回弹性好，因此在使用过程中，需要用细铁丝把波纹孔管与支托钢筋绑在一起，来防止在施工中浇注混凝土时，可能产生的位置的左右偏移，或对存在上浮的应力筋，采用后穿的穿束方法。由于波纹管不易形变，密封性较好，因此在混凝土浇筑之后，可将这类钢绞线束穿入孔道，以此保证张拉端封闭严密，不易漏浆。整个浇灌后的穿束时间一定要与混凝土浇筑时间错开，因此，在张拉之前就对预应力筋进行后穿束，可以防止应力筋由于在孔道中放置时间过长而产生的腐蚀现象。

　　1.2抗剪承载力的张拉工艺

　　抗剪载力筋的拉张过程是整个钢筋混凝土长悬臂梁结构施工最重要的工序，张拉的质量好坏直接影响着工程的结构安全。其张拉操作工艺流程主要如下：（1）在进行张拉前，对张拉需要使用的千斤顶进行检测，并对合格的进行标定，并且配套好一个油压精密压力表。（2）根据千斤顶的型号，推算出标定值所对应的实际压力值，以方便计算相应压力表值所对应的张拉吨位。（3）在抗剪载力筋的钢绞线束两端，分别安装锚具以及工作锚夹片，之后轻缓的用手将其拉至0.1刻度。（4）千斤顶两端按相同的张拉程序，同时张拉，量测出其最终伸长值，保持五分钟后，张力应力达到最大，再放回。

　　2.1出现纵向裂缝的原因

　　先张法施工的缺陷及原因：先张法施工过程中，其顶端的空心梁板，由于架在梁端两处，在长时间的重力作用下，就在顶底板中部附近出现了自两端向跨中延伸的长约为1- 2.5m的纵向向下凹陷的裂缝。经过相关专家学者的不断研究，该问题的产生主要是由于在顶端的放张作业不规范造成的，一部分工作人员甚至采用单侧放张的方式，还有的因为不规范的、非对称的、 相互交错的切割方式， 导致了梁体始终单侧受力，而最终导致其中补裂缝的产生。

　　后张法空心梁板在张拉过程中的缺陷及原因：采用后张法安装的空心梁板，在张拉过程中也出现了相似的中部纵向裂缝，更有甚者不仅在中部出现裂缝，还在梁的两端出现了底板混凝土的压裂破碎的情况。究其原因，一是在施工前的设计时就对张拉过程中梁端混凝土的受力变化情况考虑不周；二是在之后实际的张拉过程中，由于张拉手段、顺序的错误使用，导致了材料在过快的速度的拉力下，出现了断裂的现象；三是由于选材时的质量低劣、或其出厂前的张拉时间就已过长，导致了混凝土的密实度较低，因此也出现了断裂现象。

　　2.2抗剪载力损失过大的原因

　　设计计算抗剪载力混凝土受弯构件张拉控制应力σcon时， 除需要根据承受外荷载的情况， 估定有效抗剪载力σy外，还需要估算相应的抗剪载力损失 σs， 即:σy=σcon-σs。抗剪载力损失σs 主要包括抗剪载力筋与管道壁间摩擦引起的抗剪载力损失σs1; 锚具变形、 钢筋回缩和接缝压缩引起的抗剪载力损失σs2; 钢筋与台座间温差引起的抗剪载力损失σs3等。但由于有的施工行为不够规范， 致使实际施工情况与原估算应力损失的施工情况不完全相符，导致实际抗剪载力损失大于原估算值。

　　3、钢筋混凝土长悬臂梁施工的质量控制

　　3.1施工前的质量控制

　　钢筋混凝土长悬臂梁施工工程项目开工前，项目监理机构应审查承包单位现场项目管理机构的质量管理体系、技术管理体系和质量保证体系。确能保证工程项目施工质量时予以签认。专业监理工程师应对承包单位报送的拟进场工程材料、构配件和设备的报审表并附质量证明资料、进场质量检验记录审核签认，并对进场的实物按照委托监理合同约定或有关工程质量管理文件规定的比例采用平行检验或见证取样方式进行抽检，对未经项目监理人员验收或验收不合格的工程材料、构配件、设备项目监理人员应拒绝签认，并应签发监理工程师通知单，书面通知承包单位限期将不合格的工程材料、构配件、设备撤出现场。

　　3.2施工过程中的质量控制

　　长悬臂梁的施工过程必须严格控制下料的长度与精准度，在下料过程中，应先用小吨位的千斤顶对细微部分进行调整，再采用大吨位的千斤顶，对下料的整体进行张拉，以保证钢绞线每根的张拉力的一致性。在下料前。还要检查张拉横梁与台座轴线是否垂直，为使其保持垂直，首先检查台座两端面是否在同一平面上，其次保证两台千斤顶同时通量供油。之后便可规范的采用经过检测后的下料机进行下料了。

　　预埋阶段：主要地质的复杂性，以及材料自身是曲线形状的局限性，因而要在施工中运用抗剪载力进行质量控制，就必须要选好每一个参考点，准确、牢固的确定每一个标高控制点。在与其他相关工序衔接时，要注意不要破坏到破坏波纹管的弯曲的形状，证保曲线的形变在规定的范围内，且其形变后标高的控制点仍然正确。

　　张拉、灌浆阶段：为了保证整个灌浆时间一定与混凝土浇筑时间错开，从而保证抗剪载力筋不会由于在孔道中放置时间过长而产生腐蚀现象，就必须在张拉之前就对抗剪载力进行后穿束。这样才能保证形变的伸长值变化在设计和规范的范围之内，且最后张拉应力能够达到设计要求。

　　加强过程控制：为了防止浇灌中出现漏浆或异物粉尘进入，堵塞管道的现象，尤其是由于下层孔道的灌浆孔相对较小，但其排气孔管的延伸长度又较大，且是层层斜向伸出板面的结构，因此必须要对其管道进行更好的封闭，并且尽量选择地势上升较缓的地段来进行管道铺设。混凝土浇筑完毕要立即对孔道的开口处及转折处进行检查和必要的清理后，及时封堵张拉端和灌浆孔、排气孔管口，防止异物进入，以确保后续的张拉和灌浆能够顺利进行。

　　3.3施工完成后的质量控制

　　工程项目完工后，要及时进行竣工审计。对于基本建设单位进行预验收，提出相关问题的意见后，再进行最后的竣工。要以目标责任合同中确定的各项指标为依据，逐项核实、对比、分析，精确计算各项考核指标，客观地进行审计评价。并且还应对项目成本控制的全程技术指标及人员管理进行总结。

　　4、结束语

　　钢筋混凝土长悬臂梁项目的施工不仅要注意建筑结构的设计，还要根据建筑的特殊框架计算出符合其造型的承载力系数，从而才能保证该技术能够为现代的建筑设计更好的保驾护航。

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