1.2 国内外研究现状及存在的问题
混凝土结构使用历史较长。它在性能及材料来源等方面有许多自身优点,发展速度很快,应用也最广泛,已从工业与民用建筑,交通设施转到了近海工程和海底工程等。我国应用混凝土的时间比较短,但目前钢筋混凝土结构在我国发展势头非常好,所以深入了解混凝土的性能非常有必要。
在混凝土结构施工过程中,施工技术的改进起了很大作用。预应力技术的发明使混凝土结构的跨度大大曾加,滑模施工方法的发明使高耸结构和贮仓、水池等持种结构的施工进度大大加快。泵送混凝土技术的出现使高层建筑、大跨桥梁可以方便地整体浇注。蒸汽养护使预制构件成品出厂时间大为缩短.
在模板方面,除了目前使用的木模板、钢模板、硬塑料模板外,今后向多功能发展,在钢筋的绑扎成型方面,正在大力发展各种钢筋成型机械及绑扎机具,以减少大量的手工操作。
框架结构是由梁和柱连接而成的。是如今常用的一种建筑结构,整体性比较好,一般用于小高层建筑。在10层以下,否则要加设剪力墙结构。纯框架在现代运用较广。
框架结构选型结构分类:
混凝土结构按施工方法的不同可分为现浇式、装配式和装配整体式。
现浇式框架即梁、柱、楼盖均为现浇钢筋混凝土结构。一般做法是每层的柱与其上部的梁板同时支模、绑扎钢筋,然后一次浇注混凝土。整体性强、抗震性能好,其缺点是工作量大、工期长、需要大量的模板。
装配式框架是指梁、柱、楼板均为预制,通过焊接拼装连接成整体的框架结构。施工速度快、效率高。但由于在焊接接头处须预埋连接件,节点构造较难处理,故此型式在框架中较少采用。不宜在地震地区应用。
装配整体式框架是指梁、柱、楼板均为预制,节点构造简单,用钢量和焊接工作量少,吊装方便,抗震性能及整体性较好。在楼面荷载较大的工业厂房中,值得推广应用。
目前国内外多层房屋大多采用现浇式钢筋混凝土框架结构。
近年来,由于人们对大空间、大跨度的要求,国内外正在推广使用预应力混凝土结构。预应力构件的使用,大大减少混凝土的用量。 另外,由于地域的不同,或是特殊功能的要求,新的防冻、防火等具有特殊性能的混凝土正不断地被研制开发出来,相信未来混凝土的用途会越来越广泛。
国内小学教学楼存在的问题:
(1)结构形式多为砖混结构:目前国内的砖混结构教学楼极为普遍,建设时间大多在2000年之前,抗震能力很差,由于各种原因,这类建筑存在结构材料强度低、建筑年久失修、损坏严重、外墙级屋面渗漏、结构整体性差、房屋各构件之间连接薄弱等问题,在遭遇地震烈度6度是将会造成相当程度破坏,7段、8度可能造成严重破坏或倒塌。
(2)建筑结构多为单面外廊式结构:单面外廊式结构具有光线好、干扰小、交通简便的优点,因此被广泛采用于小学教学楼。但是由于单面外廊式建筑平面不对称,竖向不规则,不利于结构抗震。
(3)多数缺少合理的结构抗震设计:由于地震发生的随机性很不确定性,使人们对建筑结构抗震认识不足,没有按规定的要求进行抗震设计。很多只有圈梁、构造柱,不能满足现行抗震设计规范要求。
(4)楼板多为预制装配式楼盖:绝大多数小学教学楼楼盖及屋盖采用装配式预制多孔板。装配式楼盖整体性差、脆性大,抗震性能差,达不到规范要求。