混凝土构配件尺寸小论讲述.docx

混凝土构配件缩尺小论 摘要：随着我国经济社会的发展，土建施工成本透明，在施工中采取各种技术措施，降低施工成本。本文主要探讨缩小构配件尺寸，并简单的进行结构受力和经济性分析，以供相关人士参考。 关键词：混凝土；土建施工；截面尺寸；受力影响； 引言 工程施工过程中，混凝土主要构配件有筏板基础、条形基础、独立基础、梁、板、柱等。在实际过程中，混凝土原材占工程总造价10~15%左右。混凝土构配件尺寸在规范允许范围内下偏差，对结构受力影响较小，符合规范要求。如果在项目中大规模推广，能达到显著的经济效果。 1、 基础 基础受力计算分成两部分：a、基础地基承载力验算；b、基础抗冲切破坏和抗弯破坏验算；在设计过程中，主要通过上述计算确定基础的尺寸和做法。 工程中常规做法，基础截面尺寸和高度均按照图纸要求进行施工，但往往由于模板安装不牢固，基础胀模导致混凝土浪费，增加了施工成本。在规范允许的情况下，在此对缩小基础截面高度和底面尺寸进行受力分析。 1.1 基础底面尺寸 工程基础形式，按照构造主要分成独立基础、条形基础和筏板基础。工程实际中独立基础模板由于固定不牢固，80%基础侧模发生涨模，导致实际截面尺寸比图纸大。在下面举个例子说明一下： 例1：某一工程有55个独立基础，基础底面尺寸均为2000×2000mm，基础高1000mm。基础施工完后，由于模板涨模，实际截面尺寸为平均为2020×2020mm。实际浪费的混凝土为： a=1-20002020=1.9% 如果基础底面尺寸按照1980×1980mm施工，并采用可靠措施，模板涨模程度较小，假设施工完后实际底面尺寸为1990×1990mm。采用缩小截面尺寸做法与正常模板安装方法至少能节省混凝土量如下： a=1-19902020=3.05% 按照混凝土施工质量验收规范要求，现浇结构尺寸截面尺寸允许偏差为+8，-5。按照上面例子做法，基础施工完后尺寸偏差为-1cm，基本符合质量验收规范要求。 而且基础属于隐蔽工程，建设单位、监理单位等相关质量监督人员很少检查基础实际尺寸，基础隐蔽工程验收不受任何影响。 在下面，我针对基础进行受力分析，检查基础截面尺寸缩小对基础受力影响程度： 基础底部尺寸确定时，需要满足地基承载力的要求，包括持力层的承载力计算和软弱下卧层进行计算。在这里，我仅对基础底面尺寸缩小对基础受力影响进行分析，任以例题1进行说明： 基础底部的平均压力不超过持力层土的承载力设计值，即： P≤f （公式1） 如下图所示，在中心荷载F、G的作用下，基底压力的简化计算方法，p为均匀分布，计算公式：p=(F+G)/A；将基础及上方回填土重G=rG×d×A代入（公式1），则（公式1）为（F+rGdA）/A≤f，可得底面积A的计算公式： A≥Ff-drG （公式2） 式中： A—基础底面积 f—地基承载力 d—基础埋置深度 rG—基础及回填土平均重度，按照20kN/m3考虑 代入数值，按照例1中，图纸基础底面积设计值A=2000×2000=4×106mm2，实际底面积为A’=1990×1990=3.96×106 mm2。由于缩小底面尺寸导致受力减小值如下： ? =1- A’/A=1-3.96×106/4×106=1% 基础模板底面尺寸改变，例1中对基础受力几乎没有影响。在下面，针对基础底面面积大小不一样，改变基础尺寸对基础受力计算影响值也不一样。假设基础均为正方形，边长为a，那么基础受力减小值为： ?=1-a-0.01（a-0.01)a2 （公式3） 基础尺寸越大，模板采用缩小尺寸安装对受力影响程度越小。基础底面宽度常规做法最小为500mm左右，此时ζ=3.96%。一般设计有富余值，基础尺寸缩小20mm，受力影响基本可以忽略不计。具体影响系数见下表： ζ与a关系计算表 ζ A（mm） A(mm2) A’ (mm2) 0.0396 500 250000 240100 0.0199 1000 1000000 980100 0.013289 1500 2250000 2220100 0.009975 2000 4000000 3960100 0.007984 2500 6250000 6200100 0.006656 3000 9000000 8940100 0.005706 3500 0.004994 4000 1.2 基础高度 1.2.1 基础受力说明 工程基础主要有独立基础、条形基础和筏板基础。在中心荷载作用下，条形基础在均布线荷载F（kN/m）作用下受力分析可以简化为如图所示，受力形式如同倒置悬臂梁。Pn指由上部结构设计荷载F在