2014年一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師《基礎(chǔ)知識(shí)》考點(diǎn)(1)

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    砌體結(jié)構(gòu)
    現(xiàn)代砌體結(jié)構(gòu)已與傳統(tǒng)的砌體有許多區(qū)別。按照砌體中的配筋率大小可將其分為無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)、約束砌體和配筋砌體三類(lèi),它們的界限定義為:僅有少量的拉結(jié)鋼筋,含筋量在0.07%以下時(shí)為無(wú)筋砌體;約束砌體適用于地震設(shè)防地區(qū)的砌體結(jié)構(gòu),如在墻段邊緣設(shè)置邊緣構(gòu)件(鋼筋混凝土構(gòu)造柱),同時(shí)墻段上下設(shè)置有圈梁,此類(lèi)砌體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是在砌體周邊均有鋼筋混凝土約束構(gòu)件,砌體配筋量在0.07%-0.17%左右;配筋砌體適用于10層以上的中高層建筑,如配筋混凝土空心砌塊,其實(shí)就是一種砌筑成型的剪力墻結(jié)構(gòu),其配筋率也接近于現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),即在0.2%左右。
    1966年的邢臺(tái)地震和1976年的唐山地震等數(shù)十次破壞性大地震,以及1923年日本關(guān)東大地震等,幾乎無(wú)一例外的表明無(wú)筋砌體結(jié)構(gòu)不能承受大地震的考驗(yàn)。因此目前國(guó)外抗震規(guī)范一般只允許建造3層及三層以下的砌體結(jié)構(gòu)。
    盡管砌體結(jié)構(gòu)的抗震性能如此之差,然而在城鎮(zhèn)建設(shè)中,由于我國(guó)人口集中,土地有限,所以我們不可能把砌體結(jié)構(gòu)限制過(guò)嚴(yán),而是要適應(yīng)發(fā)展的需要,在研究和總結(jié)震害的基礎(chǔ)上,改進(jìn)砌體的抗震性能,提高它的建造層數(shù)和高度,滿足業(yè)主需要。
    約束砌體
    砌體結(jié)構(gòu)的脆性性質(zhì)可以通過(guò)配筋或加強(qiáng)邊緣約束來(lái)改善。1976年唐山大地震后,總結(jié)地震中八棟裂而不倒的砌體房屋的經(jīng)驗(yàn),提出了在承重墻體中設(shè)置邊緣約束構(gòu)件的規(guī)定。經(jīng)過(guò)二十多年的實(shí)踐考驗(yàn)證明,設(shè)有構(gòu)造柱的砌體房屋,在經(jīng)受九度地震后未發(fā)現(xiàn)有倒塌的實(shí)例,此種做法是安全的。但應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
    1、約束墻體的構(gòu)造柱截面不宜過(guò)大,配筋不宜過(guò)多。且必須是先于墻后澆構(gòu)造柱混凝土,使柱與墻體能夠緊密結(jié)合,共同工作。此類(lèi)構(gòu)造柱在墻體受水平地震作用初期應(yīng)力極小,剛度也不大。但當(dāng)墻體開(kāi)裂后柱內(nèi)應(yīng)力逐步增大,直到裂縫貫通墻體,構(gòu)造柱才明顯受力直到鋼筋屈服。此時(shí)的墻體已破碎,構(gòu)造柱的約束使得墻體破碎而不至于倒塌,從而達(dá)到“裂而不到”的目標(biāo)。如果構(gòu)造柱截面和配筋過(guò)大,由于混凝土剛度遠(yuǎn)大于砌體墻體,所以構(gòu)造柱會(huì)吸收大多數(shù)的地震力,結(jié)果構(gòu)造柱先于墻體破壞,起不到約束墻體的作用。
    2、構(gòu)造柱的設(shè)置不能改變砌體剛性的性質(zhì)。墻體在豎向和水平地震作用下首先沿45°主拉應(yīng)力的軌跡開(kāi)裂,并逐步延伸,形成對(duì)角的“x”形裂縫;如果墻段的高寬比較大,則在墻體中段會(huì)出現(xiàn)水平裂縫段。因此構(gòu)造柱的間距不能過(guò)大,否則將會(huì)消弱對(duì)墻段砌體的約束作用,基本上是縱墻內(nèi)每開(kāi)間均設(shè),橫墻內(nèi)間距不大于層高的兩倍。
    石材銹斑的處理
    關(guān)于石材銹斑的處理方法
    一、銹斑的形成
    銹斑主要是由石材中的鐵質(zhì)經(jīng)氧化反應(yīng)而成。鐵質(zhì)、水、氧是促成銹斑形成的三大要素。通常,我們按銹斑反應(yīng)層次的不同將其分成二大類(lèi):
    (一)深層銹斑。很多石材品種特別是花崗石都含有一定比例的鐵質(zhì)成份,當(dāng)這些鐵質(zhì)成份與水和氧充分接觸后,就會(huì)引起氧化反應(yīng),生成銹斑。特別容易出現(xiàn)這種銹斑的石材如:美國(guó)白麻、山東白麻(小花)、銹石(板巖)等。另外,水泥中的堿質(zhì)在水的作用下與石材中的鐵質(zhì)發(fā)生反應(yīng),也會(huì)形成銹斑。
    (二)表層銹斑。石材在開(kāi)采、加工、運(yùn)輸、安裝的過(guò)程中,表面與鐵質(zhì)物體接觸后留下少量鐵質(zhì)殘留物,這些鐵質(zhì)殘留物會(huì)與空氣中的水份、氧氣產(chǎn)生氧化反應(yīng)而生成銹斑。
    二、銹斑的處理
    銹斑的處理方法主要是采用除銹劑來(lái)進(jìn)行處理。在進(jìn)行除銹處理時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
    (一)盡量避免采用草酸直接清洗石材銹斑,因?yàn)椴菟嶂皇呛?jiǎn)單地把銹斑(Fe2+)氧化還原,被氧化還原的鐵離子仍具不穩(wěn)定性,很容易與空氣中的水和氧再次發(fā)生氧化反應(yīng)重新生成鐵銹,并且會(huì)隨著草酸水溶液的流動(dòng)而進(jìn)一步擴(kuò)大銹斑的面積。這就是為什么采用草酸除銹時(shí)銹斑會(huì)越除越多、越除越大的緣故。
    (二)選用除銹劑時(shí),一定要選用質(zhì)量好的產(chǎn)品。因?yàn)楹玫某P劑除了酸的成份以外,另外還加有適量的添加劑以保持氧化還原反應(yīng)中鐵離子的穩(wěn)定性。采用這種除銹劑處理過(guò)的銹斑即使不做防護(hù)處理,也能保持很長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)復(fù)發(fā)。相反,有些除銹劑只是一些酸的簡(jiǎn)單混合液,不能保持氧化還原反應(yīng)中鐵離子的穩(wěn)定性,復(fù)發(fā)率高。
    (三)由于組成大理石和花崗石的成份不同,性質(zhì)不一樣。大理石主要成份為碳酸鈣,呈堿性;花崗石的主要成份為二氧化硅,呈酸性。所以使用除銹劑時(shí),一定要分清大理石除銹劑和花崗石除銹劑。花崗石除銹劑絕對(duì)不能用于大理石的銹斑處理。
    (四)表層銹斑的處理時(shí),只需用除銹劑在表面刷涂即可。有時(shí),也可采用表層磨拋的方法進(jìn)行處理;深層銹斑的處理相對(duì)要復(fù)雜一些,需要保持一定的劑量和反應(yīng)時(shí)間。有時(shí)還會(huì)需要重復(fù)使用才能達(dá)到理想的效果。
    (五)石材在使用除銹劑施工后,建議再用清水清洗一遍,干燥后一定要用優(yōu)質(zhì)石材養(yǎng)護(hù)劑做好防護(hù)處理。目的在于徹底清除氧化反應(yīng)后的殘留物,防止再次發(fā)生氧化反應(yīng)。
    三、銹斑的預(yù)防
    銹斑的預(yù)防主要根據(jù)是對(duì)其形成的三要素:水、氧、鐵質(zhì)的有效控制來(lái)進(jìn)行的。結(jié)合多年的治理經(jīng)驗(yàn),我們將銹斑預(yù)防的主要有效方法歸納為以下幾點(diǎn):
    1. 石材在施工以前,一定要采用優(yōu)質(zhì)石材養(yǎng)護(hù)劑對(duì)石材進(jìn)行六面防護(hù)處理,阻斷石材內(nèi)鐵質(zhì)與水的接觸。
    2. 盡量避免采用高堿性水泥進(jìn)行石材的粘接施工,降低水泥中堿質(zhì)與石材中鐵質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的機(jī)會(huì)。
    3. 盡量減少施工時(shí)水的使用量。
    4. 避免鐵器(質(zhì))以及酸堿性物質(zhì)與石材的直接接觸。
    5. 對(duì)含鐵質(zhì)較豐富的石材品種,建議采用干掛法進(jìn)行施工,盡量避免濕式施工法。