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钢筋混凝土论文

时间:2022-10-14 06:27:56

钢筋混凝土论文

第1篇

这类结构在水利工程设计中是难于避免的,有时,它在某些水工混凝土工程结构中处于制约设计的重要地位。从逻辑概念讲,只要允许素混凝土结构的存在,必定会有少筋混凝土结构的应用范围,因为它毕竟是素混凝土和适筋混凝土结构之间的中介产物。

凡经常或周期性地受环境水作用的水工建筑物所用的混凝土称水工混凝土,水工混凝土多数为大体积混凝土,水工混凝土对强度要求则往往不是很高。在一般水工建筑物中,如闸墩、闸底板、水电站厂房的挡水墙、尾水管、船坞闸室等,在外力作用下,一方面要满足抗滑、抗倾覆的稳定性要求,结构应有足够的自重;另一方面,还应满足强度、抗渗、抗冻等要求,不允许出现裂缝,因此结构的尺寸比较大。若按钢筋混凝土结构设计,常需配置较多的钢筋而造成浪费,若按素混凝土结构设计,则又因计算所需截面较大,需使用大量的混凝土。

对于这类结构,如在混凝土中配置少量钢筋,在满足稳定性的要求下,考虑此少量钢筋对结构强度安全方面所起的作用,就能减少混凝土用量,从而达到经济和安全的要求。因此,在大体积的水工建筑物中,采用少筋混凝土结构,有其特殊意义。

关于少筋混凝土结构的设计思想和原则,我国《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)作了明确的规定。

二、规范对少筋混凝土结构的设计规定

对少筋混凝土结构的设计规定体现在最小配筋率规定上,这里将《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)(下文简称规范)有关最小配筋率的规定,摘录并阐述如下:

1.一般构件的纵向钢筋最小配筋率

一般钢筋混凝土构件的纵向受力钢筋的配筋率不应小于规范表9.5.1规定的数值。温度、收缩等因素对结构产生的影响较大时,最小配筋率应适当增大。

2.大尺寸底板和墩墙的纵向钢筋最小配筋率

截面尺寸较大的底板和墩墙一类结构,其最小配筋率可由钢筋混凝土构件纵向受力钢筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面极限内力值与截面极限承载力之比得出。即

1)对底板(受弯构件)或墩墙(大偏心受压构件)的受拉钢筋As的最小配筋率可取为:

ρmin=ρ0min()

也可按下列近似公式计算:

底板ρmin=(规范9.5.2-1)

墩墙ρmin=(规范9.5.2-2)

此时,底板与墩墙的受压钢筋可不受最小配筋率限制,但应配置适量的构造钢筋。

2)对墩墙(轴心受压或小偏心受压构件)的受压钢筋As’的最小配筋率可取为:

ρ'min=ρ′0min()

按上式计算最小配筋率时,由于截面实际配筋量未知,其截面实际的极限承载力Nu不能直接求出,需先假定一配筋量经2—3次试算得出。

上列诸式中M、N——截面弯矩设计值、轴力设计值;

e0——轴向力至截面重心的距离,eo=M/N;

Mu、Nu——截面实际能承受的极限受弯承载力、极限受压承载力;

b、ho——截面宽度及有效高度;

fy——钢筋受拉强度设计值;

γd——钢筋混凝土结构的结构系数,按规范表4.2.1取值。

采用本条计算方法,随尺寸增大时,用钢量仍保持在同一水平上。

3.特大截面的最小配筋用量

对于截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置等条件确定的厚度大于5m的结构构件,规范规定:如经论证,其纵向受拉钢筋可不受最小配筋率的限制,钢筋截面面积按承载力计算确定,但每米宽度内的钢筋截面面积不得小于2500mm2。

规范对最小配筋率作了三个层次的规定,即对一般尺寸的梁、柱构件必须遵循规范表9.5.1的规定;对于截面厚度较大的板、墙类结构,则可按规范9.5.2计算最小配筋率;对于截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置等条件确定的厚度大于5m的结构构件则可按规范9.5.3处理。设计时可根据具体情况分别对待。

为慎重计,目前仅建议对卧置于地基上的底板和墩墙可采用变化的最小配筋率,对于其他结构,则仍建议采用规范表9.5.1所列的基本最小配筋率计算,以避免因配筋过少,万一发生裂缝就无法抑制的情况。

经验算,按所建议的变化的最小配筋率配筋,其最大裂缝宽度基本上在容许范围内。对于处于恶劣环境的结构,为控制裂缝不过宽,宜将本规范表9.5.1所列受拉钢筋最小配筋率提高0.05%。大体积构件的受压钢筋按计算不需配筋时,则可仅配构造钢筋。

三、规范的应用举例

例1一水闸底板,板厚1.5m,采用C20级混凝土和Ⅱ级钢筋,每米板宽承受弯矩设计值M=220kN/m(已包含γ0、φ系数在内),试配置受拉钢筋As。

解:1)取1m板宽,按受弯构件承载力公式计算受拉钢筋截面面积As。

αs===0.012556

ξ=1-=1-=0.0126

As===591mm2

计算配筋率ρ===0.041%

2)如按一般梁、柱构件考虑,则必须满足ρ≥ρmin条件,查规范表9.5.1,得ρ0min=0.15%,

则As=ρ0bh0=0.15%×1000×1450=2175mm2

3)现因底板为大尺寸厚板,可按规范9.5.2计算ρmin

ρmin===0.0779%

As=ρminbh0=0.0779%×1000×1450=1130mm2

实际选配每米5Φ18(As=1272mm2)

讨论:1)对大截面尺寸构件,采用规范9.5.2计算的可变的ρmin比采用规范表9.5.1所列的固定的ρ0min可节省大量钢筋,本例为1:1130/2175=1:0.52。

2)若将此水闸底板的板厚h增大为2.5m,按规范9.5.2计算的ρmin变为:

ρmin===0.0461%

则As=ρminbh0=0.0461%×1000×2450=1130mm2

可见,采用规范9.5.2计算最小配筋率时,当承受的内力不变,则不论板厚再增大多少,配筋面积As将保持不变。

例2一轴心受压柱,承受轴向压力设计值N=9000kN;采用C20级混凝土和I级钢筋;柱计算高度l0=7m;试分别求柱截面尺寸为b×h=1.0m×1.0m及2.0m×2.0m时的受压钢筋面积。

解:1)b×h=1.0m×1.0m时,轴心受压柱承载力公式为:

N≤φ(fcA+fy′As′)

==7<8,属于短柱,稳定系数φ=1.0,

As′===3809mm2

ρ′===0.38%

由规范表9.5.1查得ρ0min′=0.4%,对一般构件,应按ρ0min′配筋

As′=ρ0min′A=0.4%×106=4000mm2

2)b×h=2.0m×2.0m时,若仍按一般构件配筋,则

As′=0.4%×2.0×2.0×106=16000mm2

现因构件尺寸已较大,可按规范9.5.3计算最小配筋率:

ρmin′=ρ0min′()

式中因实际配筋量As′尚不知,故需先假定As′计算Nu。

①假定As′=4000mm2。

Nu=fy′As′+fyAs

=210×4000+10×4.0×106=40.84×106N

ρmin′=ρ0min′()

=0.4%()=0.106%

As′=ρ0min′A=0.106%×4.0×106=4231mm2

②假定As′=4231mm2。

Nu=210×4231+10×4.0×106=40.89×106N

ρmin′=0.4%()=0.1056%

第2篇

关键词:沿海地区混凝土氯离子钢筋锈蚀防护

1工程概况及特点

中石化股份有限公司金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置是目前亚洲最大的焦化生产装置。该装置的主要反应部分是两台焦炭塔,焦炭塔塔高约42m,直径9.4m,由厚25~40mm15CrMo合金钢板焊接而成。由中石化洛阳工程公司设计。

焦炭塔坐落在两层钢筋混凝土框架上,六根框架柱柱高19.3m,柱截面为1.8m×1.8m、每层框架的面积为13.2m×24.6m,二层框架平台板厚2.4m,板中开有两个直径为7.8m的孔洞,每个孔洞旁设置24个M56螺栓用于固定焦炭塔裙座。

焦炭塔框架顶层钢筋混凝土板厚2.4m,混凝土方量大约为450m3,属于大体积钢筋混凝土结构。每个焦炭塔自重约300t,生产时最大垂直荷载约2000t。焦炭塔安装就位后须对复合钢板进行热处理,热处理时温度高达690ºC,正常生产时塔内最高温度高达500ºC。焦炭塔外壁虽有保温层,但在裙座底部及塔底盖附近保温层很难覆盖严密,使得焦炭塔底座附近混凝土的辐射温度高达95ºC。

据有关资料,山东某石化公司延迟焦化装置焦炭塔框架混凝土板共出现160多条裂缝,其中裂缝宽度0.3~0.32mm有4条,0.15~0.25mm有23条,0.15mm以下的133条。这些裂缝主要沿孔内侧周边分布,并由板孔下角向外发展,裂缝在最小断面处最多,板的外侧裂缝均在板的中部,裂缝宽度呈中间大两头小。此种裂缝的出现会引起钢筋锈蚀,混凝土碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。湖北某炼油厂延迟焦化装置焦炭塔框架顶层钢

筋混凝土大厚板也出现类似情况。

2厚板温度裂缝成因及纤维抗裂机理

混凝土温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大的结构中。焦炭塔框架顶层钢筋混凝土板为大体积混凝土结构,此类结构混凝土浇筑后,硬化过程中水泥水化产生大量水化热。当水泥用量在350~550kg/m3,每m3混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70ºC左右甚至更高。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。实践表明当混凝土本身温差达到25ºC~26ºC时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。此外,根据金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置的生产工艺要求,每个焦炭塔每24h完成一炉焦炭的生产,两个焦炭塔交替生产,也就是说焦炭塔底座附近混凝土每24h就会由正常的室外温度迅速上升到95ºC左右。这样也会在混凝土内外产生较大温差。

由此可见,如果不采取特殊措施,混凝土内外温差会引起焦炭塔框架顶层钢筋混凝土大厚板开裂。为此采用在混凝土中加入纤维的方法来解决厚板开裂的问题。

当在水泥基材料中掺入纤维后,由于此时表层材料中存在纤维材料,使得其失水面积有所减少,水分迁移较为困难,从而使毛细管失水收缩形成的毛细管张力有所减少。同时,依靠纤维材料与水泥基之间的界面吸附粘结力、机械啮合力等,增加了材料抵抗开裂的塑性抗拉强度,从而使材料表层的开裂状况得以减轻,甚至消失。

有关试验表明当纤维加入量为混凝土体积的0.1%左右时,混凝土抗拉强度不会提高很多,但掺入少量的聚丙烯纤维可以促进混凝土抗拉性能后期强度的持续增长,这是一种纤维的补强效应而非增强效应,纤维抑制混凝土裂缝产生是由于纤维的阻裂效应。对于混凝土这类内部原来有缺陷的材料,其开裂强度可因混凝土内加入纤维后,混凝土的韧性增大、裂缝尺寸减少或裂缝尖端应力集中系数降低而得到提高。

3杜拉纤维混凝土在厚板中的应用

中石化股份有限公司金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置焦炭塔框架二层混凝土大厚板采用了杜拉纤维混凝土的工艺,目的是阻止或减少混凝土大厚板中裂缝的出现。杜拉纤维(DURAFIBER)是一种经过特殊生产工艺处理的高强聚丙烯单丝纤维。它的表面处理技术确保纤维在水泥浆中具有极佳的分散性,在搅拌过程中不结团;纤维与水泥基体有良好的粘结强度。杜拉纤维的长度为19mm,纤度19D,比重为0.91,抗拉强度为276MPa(与1#钢相近),弹性模量为3793MPa,拉伸极限为15%,对酸、碱都有极强的抵御能力。杜拉纤维经过特别的抗紫外线处理,具有一定的抗紫外线老化能力。杜拉纤维加入混凝土中采用常规搅拌设备搅拌,只要略延长搅拌时间即可均匀分布于混凝土中。

3.1混凝土原材料选择

(1)水泥。采用南京江南粉磨有限公司生产的P.O42.5水泥,细度为0.60%,3d抗折强度为5.8MPa,3d抗压强度为24.4MPa,初凝时间为2h30min,终凝时间为3h35min。

(2)粗集料。采用汤山采石场的5~25mm碎石,泥含量为0.5%,泥块含量0.1%,针片状颗粒8.0%,压碎值7.2%,密度2530kg/m3,松散体积密度1593kg/m3,空隙率37.2%。

(3)细集料。采用无为砂场的中粗砂,泥含量为0.5%,泥块含量为0.3%,细度模数为2.5,级配区为п级,密度2630kg/m3,松散体积密度1550kg/m3,空隙率41%。

(4)外加剂。采用南京江南粉磨有限公司生产的NF-15混凝土外加剂。

(5)活性拌和物。采用南京热电厂的粉煤炭。

(6)合成纤维。采用美国希尔兄弟化工公司生产的杜拉纤维。

3.2混凝土配合比

强度等级为C40,混凝土坍落度为160~180mm。配合比见表1。

表1纤维混凝土配合比

原材料名称

水泥

黄砂

石子

外加剂

粉煤灰

杜拉纤维

规格

P.O42.5

中粗砂

5~25mm

NF-15

饮用水

Ⅱ级

19mm

配合比(kg/m3)

394

739

1063

7.56

178

26

0.8

3.3混凝土搅拌与浇捣

浇筑大厚板所用的杜拉纤维混凝土由南京长江二桥混凝土有限公司供应。两台2m3的搅拌台负责搅拌杜拉纤维混凝土,搅拌时间为180s,杜拉纤维事先经过分装(每袋1.6kg)由搅拌台加料口直接加入搅拌机搅拌。

采用两台混凝土泵车从焦炭塔框架两对角位置同时进行浇注。由于钢筋数量太密,混凝土振捣困难,故采用四台混凝土振动泵同时振捣,振捣时间不少于40s。杜拉纤维在混凝土中分散均匀,和易性比普通混凝土有很大提高,但混凝土的坍落度有所下降。这是因为杜拉纤维的总表面积很大,表面吸附水,因此纤维的加入会增加拌和料的粘稠度,降低坍落度。

金陵分公司160万吨/年延迟焦化装置已于2004年12月20日交付使用,12月30日出合格产品,连续生产三个多月后通过对大厚板的多次检查,未发现明显裂缝,达到了预期效果。

4杜拉纤维混凝土施工要点

(1)杜拉纤维的加入会增加拌和料的粘稠度,降低混凝土坍落度。如发现浇筑困难,一般不应通过增加用水量来改善混凝土性能,而应采用加入塑化剂或减水剂的方法。

(2)界面效应对杜拉纤维混凝土的性能有不利影响。虽然纤维-基材界面尺寸很小,但杜拉纤维细度高、比表面积大,即使纤维的掺量较低,也能在混凝土中获得很大的纤维-基材界面。由于杜拉纤维不亲水,纤维—基材界面往往具有比基材更高的水灰比,这将造成纤维-基材呈弱界面效应,对混凝土强度不利。应在混凝土中加入粉煤灰等活性混合材料改善纤维混凝土的界面性能。

(3)杜拉纤维在使用前应按照纤维的加入量和混凝土搅拌机的容量,事先进行分装,以保证纤维加入量的准确。在砂、石、水泥和水等混凝土材料搅拌均匀后,从搅拌台加料口直接加入杜拉纤维,并适当延长搅拌时间(1~2min)。切不可将杜拉纤维直接放入混凝土运输车内,以免影响纤维在混凝土中的分散。

(4)应派专人对杜拉纤维的加入及混凝土的搅拌过程进行全过程监督。一般商品混凝土厂的搅拌台粉尘污染较为严重,工作环境恶劣,加入纤维的操作工人多为临时雇用的临时工,人员素质不高,少加、漏加、多加的现象时有发生。因此必须对整个纤维混凝土的生产过程进行有效监督,从而保证杜拉纤维混凝土按设计要求和规范标准生产。

第3篇

1.1模板的标准与材料钢筋混凝土模板的强度必须能够达到实际需要,且具备稳定的刚度,使其在使用过程中能够承载来自不同施工的荷载,将变形大小控制在有效范围内。混凝土施工时,需要保证混凝土结构、施工环境、浇筑技术等协调运用,对结构大的模板还应适当运用大模板,模板支架的材料以钢材为主。

1.2模板的安装与维护模板支架需要支撑在良好的地基上,且需要保证具有足够大的支撑面积,在安装支撑架相关部位时需要添加垫板。并对基土做好坚实处理,设置排水装置,且模板的钢拉杆不能弯曲,保证于拉杆的连接处于稳定状态。另外。模板与混凝土之间的部分位置也要处理好,以保证混凝土表面状态良好。

1.3模板的去除在拆除现浇结构模板过程中需要维持混凝土的强度、侧模处于正常状态,并且保证表面积棱角不受到损坏。在选择底模时需要保持设计强度达到标准值的80%才能拆掉。

2模板所用钢筋的施工

2.1钢筋材料的选择以及对保存条件的要求在钢筋施工过程中,包括对钢筋材料的选择,加工和连接等主要几项施工环节,其中,钢筋材料质量的优劣将直接影响施工结构的稳固性,因此,对于钢筋材料的选择要严格按照施工操作标准进行。首先,钢筋材料可以分成不同的型号和尺寸,采购人员要根据施工的要求科学的进行数量和规格的选择,并对选择的钢筋材料的质量和数量予以严格的检验;其次,钢筋材料的运输和存放环境应该保持干燥性和清洁性,防止钢筋材料在潮湿的环境中发生锈蚀腐烂的情况,影响其正常使用;再次,钢筋材料的保存要按照一定顺序进行分类存放,并对每一种钢筋的型号予以清晰标识,以方便施工人员的使用。另外,钢筋材料存放的场地要用塑料苫布进行覆盖,以达到防水防潮的目的。

2.2加工技术分析钢筋加工前,要准备合适的加工设备,并有效的组织施工人员的配备。钢筋的加工要严格依据钢筋下料单开展作业,这就要求施工人员对下料单内容有充分的了解,并能够科学有效的按照其内容组织钢筋加工操作。在钢筋材料使用前,要对其进行严格的质量检验,发现钢筋表面有锈蚀现象要及时对其进行清理,发现钢筋材料有断裂现象要立即进行更换,以确保材料的可用性。施工人员在加工前,要再次核对钢筋材料的型号是否与施工标准相一致,同时,要对钢筋的强度和冷弯性能做必要检验,如发现不符合标准的材料要坚决予以更换。在钢筋弯曲加工环节,施工人员要注意掌握弯曲的力度,不要用力过猛或速度过快,防止造成钢筋材料的断裂,钢筋的弯曲要达到标准角度,并准确掌握弯头的预留长度,避免造成材料的浪费。钢筋的绑扎要科学控制绑扎接头的长度并注意绑扎方向和角度,以免出现绑扎结构松动或脱落现象,造成钢筋结构的坍塌。

2.3钢筋连接技术钢筋在施工过程中经常会出现长度不足的情况,这时就需要使用适当的连接技术来实现钢筋的加长。常见的钢筋连接技术主要包括冷压连接,套筒挤压连接和焊接等几种方式,其中焊接方法被大多数施工单位所广泛采用。钢筋焊接技术具有连接效果好,施工操作简单等优点,但在具体施工时,要注意焊接方法和工艺的选择,对不同的施工材料和施工要求,所选择的焊接方法也有所差异。

2.4钢筋接头应分散布置钢筋的间距、保护层、大小尺寸都需要按照标准的图纸进行设置。对钢筋安装的偏差需控制在标准范围内,如表3所示。对板内双向受力的钢筋网需要对钢筋进行交叉绑扎,使用到的铁丝型号为20号铁丝。在安装过程中需要设置架立筋,整个安装过程结束后需要保持足够的刚度和稳定性。而在钢筋架设时依旧需结合图纸的实际情况做好验收工作,保证质量达标需要后才能进行下一步施工。

3模板所用混凝土的施工

3.1在混凝土施工中,原料的选择和配比是施工基础,同时,混凝土材料存放和运输的条件也会直接影响到后续施工效果。首先,在原料选择方面,施工人员要对混凝土配置的各种原材料予以严格的质量把关,混凝土配置原料主要包括水泥,骨料,一定数量的外加剂,粉煤灰等,水泥作为混凝土的核心原料,在选择时要注意其强度和冷凝性是否符合施工要求,一般情况下,多数企业都会选择硅酸盐水泥作为混凝土配置原料。在进行骨料选择时,要尽量选用杂质物少,纯度高,颗粒细的种类,以增强混凝土内部结构的粘合度和密实性。混凝土制备要严格按照配比量进行,合理控制各种原料和水的添加数量,并充分搅拌。在运输过程中,要尽量避免长距离输送,并尽可能缩短运输时间。混凝土材料在使用之前,要进行性能的合格性检验,检验通过方可正式进行浇筑施工。

3.2混凝土的施工。混凝土在施工前要进行充分的搅拌和振捣作业,以保证混凝土原料的均匀性,如果没有进行连续振捣作业,将会导致混凝土出现离析分层的现象,影响后续施工效果。在混凝土浇筑时,要严格控制送料管道的长度,高度和倾斜角度,浇筑施工中使用的模板要事先进行清洁处理,保证其表面的光滑度,进而提高混凝土模板浇筑的效果。混凝土浇筑要分层进行,并且浇筑过程要连续进行,同时要注意在浇筑过程中始终要保持原料的均匀振捣,另外还要注意合理控制混凝土浇筑的时间,要再混凝土初层浇筑完毕后立即进行二次浇筑。由于混凝土施工过程中经常会出现水化热现象,致使施工工程出现开裂问题,影响其内部结构的稳定性,因此,要尤其注意对于浇筑现场的温度控制,避免出现较大温差。

4结束语

第4篇

必须有一定的稳定性、刚度、强度存在于模板及其支架中,必须在可靠牢固的基础上对支架进行支设,必须要清理干净模板内部,一定要按照一定的要求确定几何尺寸的偏差。设计与选择模板的体系对混凝土的外观效果上会带来直接的影响,选择时需要对其刚度、可周转次数、强度等进行综合的考虑,一旦施工一个剪力墙结构时,在对拉螺栓中缺少刚度,在浇筑完混凝土剪力墙后,膨胀的现象就会出现;同时,在对模板进行设计时需要对柱、墙混凝土所有侧压力及对拉螺栓承担进行考虑,对侧向支撑杆件对混凝土侧压力的承载作用上不能够过多去考虑,由于侧向支撑的杆件通常较长。在对混凝土浇筑前,必须要清理干净模板的内部,尤其是梁柱模板交接处和墙柱根部模板内易落入杂物,孔洞和夹渣会在拆除后出现。在对混凝土浇筑前,木、竹制的模板要进行洒水来进行湿润,不然混凝土内部的水分会被木制混凝土所吸收,这样在振捣中对于排除气泡会带来一定的影响,在模板的表面上就会吸附着气泡,形成麻面、气孔和蜂窝等。

2安装与制作钢筋

首先,安装钢筋,工程质量在一定程度上会受到钢筋材料质量的影响,所以,在向施工现场运送那些采购的钢筋材料时,需要进行取样的试验,要检查其化学成分与机械性能,同时,建筑结构的强度、刚度、裂缝在一定程度上与钢筋配置的正确与否上都有着非常密切的联系。所以,在施工时,施工人员对设计要求和施工的图纸一定要细致的进行研究与分析,并且还要充分的重视钢筋安装时对受力钢筋位置、受力钢筋的净间距、受力钢筋搭接。一旦有钢筋代换的情况出现,一定要按照要求选择这些钢筋,还要对弯钩进行增设;不同级别的钢筋会导致钢筋搭接长度与钢筋锚固长度上存在一定的差异,并且需要依据有关的范围规定来选择替换的钢筋,对合适的堆放地点进行选择,对钢筋成品的堆放和分类要合理的进行,并将保管工作做好。其次,制作钢筋,在制作钢筋之前需要将其表面存在的污垢要彻底的清除干净。为了有效降低钢材消耗及保证钢筋的质量,应该采用焊接方式实施钢筋接头。为了防止出现质量事故,对现浇梁板的构造加弯与弯起钢筋要进行严格的控制,然而在施工时对其严格禁止踩踏,防止有变形的情况发生。在工程中使用的所有钢筋,一定要严格的检查其出厂合格证,对不达标、不合格的钢筋在施工中是绝对不能够进行使用的,对绑扎完成的钢筋要进行工序交接检查的工作,并对钢筋的位置、根数、尺寸、层垫块高度砼设计图、直径实施核对,要确保同设计图纸保持一致。

3控制与设计混凝土的配合比

一旦没有合理的选择配合比,就会影响到混凝土的质量,出现过大的混凝土土塌度,成型后的混凝土就会有较大的孔隙率,这样不光洁的情况就会存在于混凝土的表面中,麻面的情况就容易出现;过小的坍落度,在施工中浇筑混凝土的时候就会比较难,也会较难进行泵送混凝土,此外,和易性差、水灰比不准离析落石的情况也非常容易发生,或是构件上有较厚的砂浆层,下部沉石集中,因此,需要合理的设计混凝土配合比和级配。

4浇筑混凝土

需要连续的进行混凝土浇筑工作,不能间断,需要分层浇筑的混凝土,在下一层混凝土凝固前,浇完上一层混凝土,并且有效的进行振捣,紧密的结合上下两层的混凝土。当对柱子进行浇筑时,一旦截面边长大于了400毫米,高度大于了30米,并且没有交叉钢筋存在于其中时,浇筑时可以在柱顶部直接完成,不然需要将口开在柱模的中部,对下面一半先进行浇筑,进行振捣将模板封好之后,再对上一半进行浇筑,此外,也能够从顶部利用串管将料顺下来,振捣时从模板侧面中间一口进行。窄而深的构建需要将一层厚度为50到100毫米厚的水泥砂浆在底部进行浇筑,之后再对混凝土进行浇筑,或是将一部分减石混凝土浇筑在底部。浇筑梁的时候:浇筑时从梁的一端出发,马上临近另一端时,返回来在对另一端进行浇筑,之后在初凝了两端以前进行合拢。对混凝土的分离析要严格的进行控制,混凝土通过料斗或料斗卸出进行浇筑时,对其自由倾落上有一定的规定,通常不能大于2米,混凝土的高度在竖向的结构中不能大于3米,相反,需要对串筒、溜管、斜槽进行使用等来下料。在浇筑混凝土时,对模板、钢筋预埋件、预留孔洞和支架的情况要经常的去观察,当有位移或者形变的情况发生时,浇筑需要立刻停止,之后在凝结已浇筑完的混凝土前进行修整。应该在便于施工且结构受剪力较小的部位设置混凝土的施工缝,通常对这样的要求上需要进行符合:首先,在基础的顶面留置柱子,在吊车梁牛腿下面或者梁的下面,无梁板柱帽的下边,车梁的上边。其次,将连板与大断面梁的形式呈现出来,在底板20到30毫米处进行留置,在板下有梁托时,在梁托的下部进行留设。再次,在平行板短边的任何位置都可以对单向板进行留置。最后,应该顺应次梁的方向对主梁进行浇筑,在次梁跨度的三分之一内留设施工缝的位置。

5养护浇筑后的混凝土

自然养护法是先浇筑钢筋混凝土养护中最常使用的一种方式,规定在完成浇筑的3到15个小时之内用保湿吸水能力较强的材料把砼覆盖在上面,然后进行浇水,确保混凝土可以长时间的保持在湿润的状态下。

6拆除混凝土的模板

要有效的控制拆模的时间,不然对混凝土的外观及混凝土的质量上就会带来一定的影响,所以需要按照这样的方式去拆除:①墙、柱侧模的棱角或者表面在混凝土的强度能够给与满足的时候,不需将模板拆除,直到有损伤出现之后再进行拆除。②在浇筑完混凝土之后,在梁侧模处混凝土强度对其棱角及侧模能够给与保持时,对模板也不易拆除。③板底模和柱底模在拆除时应该依据同条件对混凝土试压块强度进行养护,与设计强度百分率相符合之后进行控制,当没有具体的要求存在于设计中时,在拆除支架或者现浇筑的承重模板的混凝土强度,需要根据现场情况而定。

第5篇

钢筋混凝土房屋具有非常明显的不可逆性,落成之后后期修正的难度较大,因此必须要将全部的难点疑点集中在设计环节加以妥善解决。钢筋混凝土结构主要是由钢筋与混凝土按照一定的比例配合而成的,两者共同受力,是统一的工程结构,具有不可分割性。钢筋混凝土房屋的主要承重构件就是钢筋与混凝土,前者具有理想的抗拉性能,后者具有高度的抗压性能,不同材质的结合使用,能将抗拉性能与抗压性能融合于一体,增强钢筋混凝土房屋的梁柱、剪力墙、楼板等承载能力,产生良好的力学作用,是一种具有高度现实意义的房屋设计结构。

2钢筋混凝土房屋设计中存在的问题与对策分析

2.1基础结构方面

2.1.1地下室底板由于土地资源的紧张,业主为了最大限度地利用有限的土地资源,在进行钢筋混凝土房屋设计的过程当中,往往会选择加筑地下室,以扩充可使用的空间。对于存在地下室的钢筋混凝土房屋而言,如果在设计的过程当中不注重地下室楼板的承载能力,很有可能会造成建筑物发生沉降或者是倾斜的问题,增加安全隐患。当地下室楼板设计承载力与实际承载力误差大于20%的时候,混凝土底板就会出现裂缝,裂缝持续扩大,危及房屋与业主的安全。为了避免因地下室底板承载力不足而造成沉降,设计人员在进行设计的过程当中,可以着重在持力层与地下板之间规定要布置褥垫进行施工,降低附加应力的影响。

2.1.2防水功能钢筋混凝土房屋的防水功能主要立足于柱下承台的形式基础方面,受柱下承台的形式基础的制约,整个房屋的基槽地模形状往往会产生很大的变化,例如放坡、阴阳角等的位置与数量都会相应地改变与增多,增加防水工序的施工难度。为了进一步确保钢筋混凝土房屋的防水性能,提高业主的居住质量,设计人员需要就柱下承台的形式基础作出充分的调整,将自然因素纳入设计考虑的范畴,如雨季与旱季的防水性能的要求,关键在于绘制包络图,参照包络图的相关数据,对柱下承台的形式基础作出改变,使放坡以及阴阳角的位置与数量都趋于稳定,彰显钢筋混凝土房屋防水功能的规律性,降低施工难度。

2.1.3外墙配筋在以往的钢筋混凝土房屋设计工作当中,设计人员经常采用的都是底部固结和顶部铰接的计算模型以及单向板的计算方式,但是却忽略了钢筋结构的影响因素,如双向板、梁柱钢筋笼等方面,导致了计算结果与实际情况存在很大的误差,无法保证外墙配筋比例的合理性与科学性。鉴于此,由于在钢筋混凝土房屋设计当中,外墙配筋的计算方法多种多样,缺乏统一的标准,笔者建议设计人员先行建立统一的计算方法使用制度,明确使用底部固结和顶部铰接的计算模型以及单向板的计算方式的具体情况,缩小计算结果与实际情况的客观误差。

2.1.4独立基础钢筋混凝土房屋的独立基础主要是天然地基锥体独立基础,存在明显的基础坡面,在以往的设计工作当中,存在着的明显问题就是以1∶3的比例进行坡度规划。而1∶3的比例由于基础坡面的坡度过大,施工人员在进行混凝土捣实的时候,施工难度非常大,施工设备上不去,只能采用人工捣实的方法,施工效率低,捣实的质量不理想。为了克服基础坡面过大的问题,可以尝试如下两种的设计方法:一是按照1∶1的比例进行坡度规划,使坡度尽量保持平缓。二是直接废除椎体独立地基的设计方法,建议采用阶梯型基础的设计方法,以保证钢筋混凝土房屋独立基础的设计质量。

2.2上部结构方面

2.2.1挑梁与墙体钢筋混凝土房屋设计中挑梁与墙体部分的问题集中表现在挑梁变形与墙体外闪方面,因为钢筋混凝土房屋结构的受力情况不均匀,容易出现局部受力过大的问题。为了避免挑梁变形与墙体外闪,设计人员可以在挑梁端头设计的时候添加构造柱结构的设计,所谓的构造柱,即是通过在挑梁附近加筑一条梁柱,将每层的挑梁连接在一起,避免因局部受力过大而导致出现挑梁变形与墙体外闪的问题,其中的物理原理是:将本来集中在挑梁的压力通过构造柱卸载到各层结构当中,将压力分散,继而消除挑梁变形与墙体外闪的问题。

2.2.2梁柱强度以往的钢筋混凝土房屋设计工作普遍存在着“强柱强梁”的问题,“强柱强梁”即是立柱与横梁的强度过大,对整个房屋结构造成硬性破坏。鉴于此,为了减轻房屋结构的硬性破坏,设计人员应该采用“强柱弱梁”的设计方法,即是立柱的强度系数略高于横梁的强度系数,这种设计方法,主要是针对在强烈地震之下,将损失降到最低而产生的,根木目标在于避免梁柱同时倒塌,使整个钢筋混凝土结构的房屋瞬间崩溃,以保证梁先倒塌,柱后倒塌,提高钢筋混凝土房屋的抗震性能,具体内容可参阅《建筑抗震设计规范》(建标[2006377号])。

2.2.3钢筋保护层厚度钢筋混凝土构件的保护层厚度一直存在着取值过小的问题,旧版03G101标准图集规定的混凝土保护层是从纵筋的最外皮到混凝土边缘的距离,而新版11G101标准图集规定的混凝土保护层则是从箍筋的最外皮到混凝土边缘的距离,由于测量的具置发生了较大的变化,因此保护层的具体数值也要作出相应的调整,钢筋的混凝土保护层厚度从垫层顶面算起应大于42mm,对梁类构件为-7—+10mm;对板类构件为-5—+8mm,其中的合理误差在(1.00±0.85)之间。

2.2.4剪力墙目前,钢筋混凝土房屋设计中剪力墙部分普遍存在的问题就是单肢刚度偏大,并且布置非常不均匀,为梁板等构件的设计带来负面的影响,剪力墙单肢刚度偏大所造成的直接结果就是容易发生应力破坏。鉴于此,设计人员在进行第一级别刚度的剪力墙设计的时候,将其单肢刚度控制在4.5以上,同时总肢数应当在5以上,依照整体的框架结构,合理设计剪力墙。

3结束语

第6篇

【摘要】混凝土结构中钢筋腐蚀破坏已经构成了影响钢筋混凝土结构物耐久性的主要因素。本文主要从以下几个方面探讨抑制混凝土结构中钢筋腐蚀的方法。

【关键词】混凝土;钢筋;锈蚀;方法

一、前言

当今混凝土中钢筋腐蚀破坏已经构成了影响钢筋混凝土结构物耐久性的主要因素。要切实解决这个问题,需要在重视混凝土中钢筋腐蚀机理及防护措施的基础上,加强对钢筋的腐蚀及其防护方法的研究。

二、加强对钢筋腐蚀及其防护方法的措施

(1)增加混凝土保护层厚度。研究表明,即使最低水灰比高质量的混凝土暴露在氯盐环境中,混凝土表面深度内的氯离子含量也远远高于“深度范围”。因此,在氯盐环境中的工程,混凝土保护层的厚度应不小于考虑到施工偏差、设计应选择的保护层厚度。(2)应用阻锈剂。阻锈剂能够阻止或延缓氯离子对钢筋钝化膜的破坏,钢筋阻锈剂的主要优点有一次性使用而长期有效;与环氧深层、阴极保护相比,采用钢筋阻锈剂花费很少,施工简单、方便。此外,钢筋阻锈剂一次性掺入混凝土中之后,在寿命期内不需要维护,使用范围广,并可用大量修复工程中,特别对氯盐环境有效。(3)混凝土表面涂层。混凝土表面涂层是可以降低氯离子渗透速率和碳化速率的有效辅助措施。如硅烷类和有机高分子硅醚齐聚物类表层防水剂等。但有些涂层自身寿命不长,再次涂覆又困难。故在耐久性保持应用方面受到一定限制,而能与混凝土寿命匹配的水泥基聚合物涂层、砂浆层等近年来得到了大力发展和应用。(4)环氧涂层钢筋。在钢筋表面制作环氧树脂保护膜,隔离钢筋与腐蚀介质的接触。若涂层质量控制良好,能够延缓钢筋腐蚀的开始,但锈蚀开始后锈蚀速率会加快。价格较贵也是一个主要的受限因素,在钢筋表面涂刷环氧树脂的造价是普通钢筋的2倍,但在美国被广泛应用。同时注意的是有研究者用丙烯酸系乳胶作为混凝土添加剂或钢筋表面涂层,对钢筋腐蚀行为的影响进行研究。结果表明,混凝土中掺入丙烯酸系乳胶仍使钢筋保持钝态,并能够在一定程度上延缓钢筋表面钝化膜的破坏。(5)阴极保护。阴极保护是降低钢筋腐蚀速率的有效辅助措施,一般在钢筋腐蚀开始后启用,以降低腐蚀速率。对于新建工程,阴极保护可用于海中、水域或潮湿地下的独立构筑物,须严格控制保护电位范围,防止析氢引起的握裹力降低,对于预应力混凝土更应慎重。(6)高性能混凝土。通过掺加火山灰材料微硅粉、磨细矿渣或粉煤灰使氯离子在混凝土中的渗透速率降低,混凝土电阻率增加,从而延迟腐蚀的开始和降低腐蚀开始后的速率。同时,由于具有具备良好的自密性,不会由于水化热的产生、水化硬化或干燥收缩等原因引发初始裂缝,也能够大副提高混凝土的抗渗性,可以阻止和预防钢筋的锈蚀,从而延长了钢筋混凝土的使用寿命,提高混凝土对钢筋的保护能力。(7)对钢筋进行钝化处理。关于钝化的机理有两种理论:成相膜理论与吸附理论,这两种理论尽管不同,但在本质上都是在金属的表层形成一层氧层。铁离子Fe2+与溶液中的O2-结合成一层致密的氧化物保护膜,从而使钢筋得到了保护。影响钢筋钝化的因素有,温度和溶液的组成。另外,溶液的PH值、中性盐的种类及浓度等对钝态的建立过程也有重要的影响。钢筋表面上的氧化膜在一定条件下具有保护作用,由于普通水泥混凝土的水膜层具有强碱性,对钢筋能起到一些钝化作用,但由于直接粘附在钢筋上的水泥沙浆层起碳化作用,当PH值降低到小于9~9.5时即碱性降低,对造成钢筋完整的钝化保护膜便有破坏作用。(8)新型电化学修复技术。90年代兴起了新型的修复技术,修复方法是设法给钢筋外加1-3A/m2阴极极化电流,通电时间1~4个月。实践表明,极化电流在5A/m2以下时,不会引起钢筋/混凝土结构的剥离。(9)减少混凝土拌合时的水灰比。以减少混凝土的孔隙率,使混凝土的吸水率降低,从而降低氧气的摄入量。在混凝土浇注过程中加强振捣,减少混凝土空隙,减少氯离子、二氧化碳等进入的途径。同时需要振捣均匀,使混凝土成为均质的物质,防止钢筋因处于不均匀的介质中而发生局部腐蚀严重的情况。(10)使用控制渗模板。控制渗模板作用就像过滤器,允许空气和混凝土表面的泌水通过,降低模板附近混凝土的水灰比,浇筑在控制渗模板中的C30混凝土的抗渗性与浇筑在传统模板中的C50混凝土的抗渗性相近。(11)杂散电流的预防。杂散电流能够引起混凝土中钢筋的锈蚀。目前防止这类锈蚀常用的方法有两种:一种是把流入钢筋混凝土中的杂散电流直接从钢筋中引出来并排掉;二是向混凝土拌合物中掺加粉煤灰以提高钢筋与混凝土问或混凝土本身的电阻。

参考文献

[1]刘冰梅.《浅议溜凝土中钢筋的锈蚀》.山西建筑.2004

[2]黄晋吕.《混凝土及钢筋混凝土的腐蚀与防护》.铁道工程学报.2000

[3]陈磊,魏入廷,腾桃居等.《混凝土中钢筋腐蚀与防护》.广东建材.2004

第7篇

关键词:粘钢加固;钢筋混凝土梁;承载力

由于设计者在设计过程中的设计缺陷,施工人员在施工过程中的施工不当、以及使用过程中钢筋生锈等原因,钢筋混凝土梁的的力学性能达不到设计和使用要求时,此时就有必要对钢筋混凝土梁进行加固。目前国内外有多种多样的加固方法,而粘钢法加固混凝土梁是应用最广泛的一种。粘钢加固钢筋混凝土梁是采用建筑结构胶涂刷在混凝土构件的表面上的工艺,从而使混凝土与钢板粘合在一起,达到提高钢筋混凝土梁承载力、强度等力学性能的目的。

1工作机理与分析

1.1不同卸载钢筋混凝土梁的工作机理

当钢筋混凝土梁未受荷载作用或完全卸载后,采用在受拉区域的外表面上粘贴钢板的办法,此时粘贴的钢板和混凝土内部的钢筋同时受力、发生形变。部分卸载或不卸载粘钢加固,粘贴钢板前混凝土梁已经受力,截面应力的大小由卸载多少决定。然而,新粘贴的钢板只在新增荷载的情况下才开始受力。我们称之为钢筋的应力超前。同时,由于卸载的不完全性,原梁存在初始应变,外粘钢板和原来的钢筋混凝土梁同时受力,外粘钢板应变从零开始滞后于原来的混凝梁内的钢筋。我们称之为钢板的应变迟滞。

1.2不同卸载钢筋混凝土梁正截面抗弯承载力极限值

当使用在钢筋混凝土梁的表面粘贴钢板的办法增强梁截面的抗弯承载力时,应该分别计算钢筋混凝土梁在不同情况下,混凝土梁的挠度和裂纹宽度能否达到设计标准。对于梁的挠度计算,最主要的是计算出梁的截面抗弯刚度,未受荷载作用或完全卸载以后的混凝土梁,可以按照一般混凝土梁的挠度计算的方法。不卸载或部分卸载混凝土梁的截面抗弯刚度应该分为粘贴钢板前和粘贴钢板后二部分,挠度计算时应该为粘贴钢板前后二部分之和,粘贴钢板前梁的截面抗弯刚度可以依照一般梁的截面抗弯刚度计算,粘贴钢板后梁的截面抗弯刚度的计算应该注意粘贴钢板前后梁刚度的变化。钢筋混凝土梁使用粘钢加固后,受拉混凝土被钢板外包,可以显著减小裂纹的宽度,裂纹宽度大部分都能达到设计标准。

2施工要求及工艺流程

2.1施工要求

1)钢板在粘贴前,粘接面要进行除锈和粗糙处理。2)当钢筋混凝土梁表面十分脏旧时,首先可以用硬毛刷刷除表面油污垢后再用冷水冲洗,并用手风器吹除松散浮渣,最后用工业丙酮擦拭表面。3)对钢筋混凝土梁的加固部位必须进行测量,再根据实际测量的尺寸对钢板进行剪裁和加工。

2.2施工工艺流程

粘钢加固方法施工工艺流程如图1所示。

3结论

(1)用粘钢法加固钢筋混凝土梁能提高混凝土梁的的力学性能,减少混凝土梁裂纹的扩散和发展,起到对筋混凝土梁加固的要求。(2)由于在钢筋混凝土梁的表面粘贴了钢板,原来的混凝土层对裂纹的影响程度减小,缩短了裂纹间隔,裂纹密而细,对限制混凝土的裂纹十分有效。(3)在实际工程中对加固后的钢筋混凝土梁的力学性能的效验中应充分考虑到钢板的应力滞后和裂纹的存在而引起的折减。

参考文献:

[1]成彦惠.钢筋混凝土梁的粘钢加固探析[J].石河子大学学报(自然科学版),2006(2):245-247.

[2]胡成.钢筋混凝土板的非线性有限元分析和计算[J].合肥工业大学学报,1998(4):86-90.

第8篇

关键词: 混凝土 , 构件,保护层

Abstract: now, social science and technology high speed development, in today's society, both kinds of modern civil building, or all kinds of transportation infrastructure construction, are already cannot leave the reinforced concrete members. But the reinforced concrete some quality problems but still with us, especially reinforced the coating of quality on the durability of influence is widely exists in the design and construction of the reinforced concrete, steel protective cover is its durability guaranteed one of the important factors, the paper points out the protective layer of reinforced concrete members and how to determine the thickness of the control.

Keywords: concrete, components, protective cover

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

前言:我们知道,在结构计算中,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的,由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,一般只考虑混凝土承受压应力,而拉应力全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲,受拉钢筋的受压区越远,其单位面积钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的效率也就越高,本文就根据混凝土工作原理,谈谈如何对混凝土构件保护层厚度进行确定与控制。

1钢筋混凝土构件的工作原理

钢筋混凝土构件由钢筋和混凝土组成。从原材料的力学性能而言, 钢筋有较强的抗拉、抗压强度,但混凝土只有较高的抗压强度, 抗拉强度却很低。然而两者的弹性模量比较接近, 还有较好的化学胶合力、机械咬合力和销栓力, 这样既发挥了各自的受力性能, 又能很好地协调工作, 共同承担结构构件所承受的外部荷载。在结构计算时, 钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外力的; 又由于混凝土的抗拉强度很低, 为简化计算, 一般混凝土只考虑承受压应力, 而拉应力则全部由钢筋来承担。

2 钢筋混凝土保护层的作用

我们知道在结构计算中,钢筋混凝土构件是作为一个整体来承受外 力的。由于混凝土的抗拉强度很低,为简化计算,一般只考虑混凝土承受压应力,而拉应力全部由钢筋来承担。对于受力构件截面设计来讲,受拉钢筋的受压区越远,其单位面积钢筋所能承受的外部弯矩也越大,这样钢筋发挥的效率也就越高。所以,一般来讲,无论是梁还是板,受拉钢筋总是应尽量靠近混凝土构件受拉一侧的边缘,例如,挑梁的受力钢筋应设在构件上部受拉区。那么,受拉钢筋是否越靠边越好呢? 答案是否定的。这是因为钢筋的主要成分是铁,铁在常温下很容易氧化,更别说在高温或潮湿的环境中,若钢筋被包裹在混凝土构件中,混凝土就形成钝化保护膜,不与外界接触,相对还是比较安全的。但如果混凝土保护层厚度过小,也就是钢筋过分靠近受拉区一侧,一方面容易造成钢筋外露或钢筋受力时表面混凝土剥落; 另一方面随着时间的推移,表面的混凝土将逐渐碳化,过不了多久,钢筋外面的混凝土就失去了保护作用,从而导致钢筋锈蚀,断面减小,强度降低,钢筋与混凝土之间失去粘结力,构件整体性受到破坏,严重时还会导致整个结构体系的破坏。

2钢筋混凝土构件保护层厚度的确定

对于受力钢筋混凝土构件截面设计来讲, 受拉的钢筋离受压区越远, 其单位面积的钢筋所能承受的外部弯矩也越大, 这样钢筋发挥的力学效能也就越高。所以一般来讲钢筋混凝土构件受拉钢筋总是

应尽量靠近受拉一侧混凝土构件的边缘。如果钢筋混凝土构件的钢筋位置放置错误或者钢筋的保护层过大, 轻则降低了钢筋混凝土构件的承载能力, 重则会发生重大事故。然而当钢筋混凝土构件的受拉钢

筋越靠近钢筋混凝土构件的边缘时, 钢筋混凝土构件中钢筋的主要成分铁在常温下很容易被氧化, 尤其在高温或潮湿的环境中。钢筋混凝土构件的保护层过小容易在施工时造成钢筋露筋或钢筋混凝土构件受力时表面混凝土剥落。随着时间的推移, 钢筋混凝土构件表面的混凝土将逐渐碳化, 在钢筋混凝土构件工作寿命内保护层混凝土失去了保护作用, 从而导致钢筋锈蚀, 有效截面减小, 力学效能降低, 钢筋与混凝土之间失去粘结力。这样构件整体性会受到破坏, 甚至还会导致整个钢筋混凝土构件的破坏。

3楼板及墙柱保护层控制措施

3. 1楼板保护层控制措施

楼板面层钢筋的保护层一直是施工中的一大难题。其中各工种交叉作业, 施工人员行走频繁, 无处落脚后难免被大量踩踏; 上层钢筋网的钢筋支撑设置间距过大, 甚至不设( 仅依靠楼面梁上部钢筋搁置

和分离式配筋的拐脚支撑) 。在上述原因中, 对于第二个原因, 建议楼面双层双向钢筋( 包括分离式配置的负弯矩短筋) 必须设置卡槽式混凝土垫块, 其纵横向间距不应大于700毫米( 即每平方米不得少于2只) , 特别是对于–8一类细小钢筋, 卡槽式混凝土垫块的间距应控制在600毫米以内( 即每平方米不得少于3只) , 才能取得较良好的效果。对于第1个原因, 可采取下列措施加以解决,尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间, 在板底钢筋绑扎后, 线管预埋和模板封镶收头应及时穿插并争取全面完成, 做到不留或少留尾巴,以减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。在楼梯、通道等频繁和必须的通行处应搭设( 或铺设) 临时的简易通道, 以供必要的施工人员通行。加强教育和管理, 使全体操作人员重视保护

板面上层负筋的正确位置; 必须行走时应自觉沿钢筋支撑点通行, 不得随意踩踏中间架空部位钢筋。安排足够数量的钢筋工( 一般应不少于3~4人或以上) , 在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修。砼工在浇筑时对裂缝的易发生部位和负弯矩筋受力最大区域, 应铺设临时性活动挑板, 扩大接触面, 分散应力, 尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变

形。

3. 2墙柱保护层控制措施

墙柱保护层一般比较容易控制, 主要措施:墙柱保护层纵横向间距一般控制在1米左右( 且不少于2列) , 切忌数量太少。墙、柱拉钩的加工尺寸准确。墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确。尽量采用新工艺、新产品, 如采用塑料垫块或使用卡撑式定位件等。模板施工时切忌破坏墙柱保护层。

结束语:混凝土保护层是钢筋与混凝同工作的基本前提,是防止钢筋受环境侵蚀,提高结构耐久性的重要措施对结构耐水性也有重要影响,所以,设计上对于保护层厚度的规定应考虑不同使用环境、 混凝土的抗碳化能力和构件类型等因素,并满足保护层完全碳化所需时间应大于结构的预期耐久年限,同时,在麓工上对于保护层厚度应加强麓工人员业务培训,严格按照操作规程进行。才能使得钢筋混凝土构件保护层确定和控制效果达到最佳。

参考文献:

[ 1] 钢筋混凝土工程施工及验收规范.

第9篇

【关键词】房屋建筑 钢筋混凝土 质量监督

房屋建筑是指含有顶盖、梁柱、墙壁、基础等结构并且能够形成有效的内部空间以满足人们的日常工作、生活的工程结构。随着时代的发展,当前一般房屋建筑工程的材料主要以钢筋混凝土为主要施工材料,钢筋混凝土工程的质量控制对房屋建筑工程的整体质量影响也越来越深入,针对房屋建筑工程施工过程中钢筋混凝土工程的施工质量进行监督和控制,保证钢筋混凝土工程的施工工艺和施工技术符合国家的规范标准以保证钢筋混凝土工程的施工质量是当前施工单位在房屋建筑工程的施工过程中必须注意的问题。

1 房屋建筑工程施工过程中钢筋混凝土工程的质量监督

1.1钢筋混凝土工程原材料的质量监督

钢筋混凝土工程原材料的质量监督工作主要包括对钢筋原材料以及混凝土原材料和混凝土搅拌混合料的质量监督措施。首先应该根据工程的实际要求选取合格的钢筋原材料和混凝土原材料,混凝土原材料一般由水泥、砂石、水、添加剂等构成,施工单位应该注意对混凝土原材料任意一项材料的采购都必须符合工程的设计要求和国家规定的施工标准,严禁出现采购不合格原材料。施工单位应该会同建设单位、监理单位对钢筋原材料和混凝土原材料进行现场联合验收并签字认可,然后见证取样复检,送有资质的检测机构做相应性能指标检测,确认合格后方可用于工程施工,以确保原材料符合国家规定的质量要求,

1.2模板工程的质量监督钢筋混凝土工程

模板工程是钢筋混凝土工程中不可或缺的施工内容,模板工程的质量好坏决定着钢筋混凝土工程的几何尺寸及观感质量,针对模板工程的施工质量应该做好以下监督措施:首先,应该对模板工程原材料的质量做好监督和控制措施,检查模板材料的厚度、刚度、表面平整情况、模板材料的弹性和表面粘连性以及钢管的质量和实际使用效果等,确保模板材料的质量能够满足工程的实际施工要求;其次,应该针对模板工程的设计工作做好监督,做好模板工程中模架的设计与施工进行相关的刚度、强度及稳定性验算工作,把握模板工程的受力情况,保证模板工程施工过程中的安全性和稳定性,必要时还要组织专家进行论证;最后,施工单位应该针对模板工程的施工流程和施工技术做好监管工作,对相关施工人员的专业能力进行检查和审核,严格按照模板工程的施工流程进行施工,确保混凝土结构的强度达到规定以后才能进行拆模工作

1.3钢筋工程的质量监督

钢筋是房屋工程施工过程中不可缺少的施工材料,对钢筋的采购、加工制作、固定安装等质量控制措施一直贯穿钢筋混凝土工程的整体施工过程,对房屋建筑工程施工过程中钢筋混凝土工程中钢筋的质量监督应该以钢筋原材料在不同结构上的不同运用方法作为质量监督工作具体的展开方式,此外,施工单位还应该注重对钢筋工程的施工质量做好质量控制。以房屋建筑工程施工过程中梁体钢筋工程的质量监督控制措施为例,施工单位在确保钢筋的加工制作型号符合工程的设计要求以后,应该提前做好梁体钢筋工程的施工工艺准备工作,按照规定的梁体钢筋工程施工流程以保证其工程质量。施工人员首先应该对梁体钢筋工程的施工图纸进行通读以及对照,保证梁体工程的实际施工过程中钢筋的绑扎位置、钢筋的几何尺寸等等都符合工程的实际设计,并保证钢筋工程施工过程中不同搭接方式的质量控制,同时要采取可靠措施对钢筋保护层厚度进行严格控制,对梁体钢筋工程的施工过程应进行仔细的质量检查,在钢筋工程施工结束以后进行相应的质量检查验收。

1.4混凝土工程的质量监督

对房屋建筑工程施工过程中混凝土工程的质量监督主要是针对混凝土材料准备、材料搅拌、材料运输以及混凝土具体应用和施工的过程进行相关的质量监督。首先混凝土工程的材料要保证混凝土混合料的质量能够满足国家的规定和工程的实际设计要求,适应房屋工程中对混凝土混合料的实际运用要求,严格按配合比计量,同时施工单位应该注意混凝土混合料总添加剂的使用量一定要按配合比施工不能过多也不能过少,保证混凝土混合料的质量和运用效果;其次,施工单位应该重点注意混凝土实际使工过程中对混凝土工程的浇筑和振捣工作,严格按照混凝土浇筑和振捣工作中的施工流程进行浇筑和振捣工作,注意混凝土在浇筑和振捣过程中的种种细节,对混凝土在浇筑和振捣过程中出现的质量问题及时采取补救措施,确保混凝土浇筑和振捣的工作质量。同时要做好成品混凝土的养护工作。

1.5钢筋混凝土工程的质量检查验收

施工单位应该在钢筋混凝土工程的施工过程中加强对过程中的质量监督和控制,同时在钢筋混凝土工程施工结束以后对其施工质量进行严格的质量检查验收,确保钢筋混凝土工程的结构以及施工成果符合国家规范标准的要求,加强对钢筋工程和混凝土工程施工质量细节上的监督和查验,对照施工图纸和国家标准,对钢筋工程和混凝土工程出现的相关质量问题及时进行修补或者返工重修,切实做好钢筋工程和混凝土工程的质量检查验收工作,以保证其取得应有的效果。

2 结语

总而言之,施工单位应该根据钢筋混凝土在房屋建筑工程施工过程中的不同运用方式对其运用过程和运用结果进行相应的质量监督和控制工作,对其最终的施工质量进行严格的质量检查验收,对钢筋混凝土的原材料以及施工做好提前的准备工作,做好其施工过程中的质量控制工作,确保钢筋混凝土在房屋建筑工程施工过程中的有效运用,确保钢筋混凝土工程在房屋建筑工程施工过程中的质量,进而为房屋建筑工程的质量提供坚实的基础支撑。

参考文献:

[1]周晓位.钢筋混凝土施工技术在房屋建筑过程中的应用[J].中国科技纵横,2014,(6):145-148.

第10篇

关键词:锚固长度 施工

中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)05-0065-02

混凝土结构基本原理和混凝土结构设计是土木工程专业中最重要的专业基础课和专业课。然而,多年的实践表明:往往因锚固长度概念认识不足,为此,有必要对这一问题加以讨论,澄清模糊认识。

一、受拉钢筋的锚固长度的理论计算

钢筋与混凝土之间良好的粘结性能是钢筋与混凝土两种不同材料共同工作的基础。当混凝土中的钢筋单独受力时,钢筋上的力必须通过一定长度上粘结力的累积方能传递到混凝土上,这个长度称为传递长度或称钢筋应力发展长度。

以直径为2c′的圆形截面混凝土试件内配置直径为d的带肋钢筋拔出模型为例,图1a、c所示,推算钢筋在混凝土中的传递长度ltr。当钢筋受到拉力T时,由于钢筋表面凸出的肋与混凝土间的机械咬合作用,钢筋的肋会对混凝土产生斜向挤压力(图1a)。斜向挤压力的竖向分量合力就是钢筋与混凝土间的粘结力。斜向挤压力的水平分量使钢筋混凝土犹如受内压的管壁(图1d)。假定:(1)粘结应力沿钢筋纵向均匀分布(图1b);(2)内压p引起的混凝土中的拉应力按线性分布(图1d);(3)当混凝土发生纵向劈裂破坏时粘结失效。

《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(以下简称“规范”)推荐的充分利用钢筋抗拉强度时的钢筋锚固长度计算公式即是根据这一原理而建立的,如式la≥αfy/ftd。“规范”称la为基本锚固长度。

二、大直径钢筋混凝土结构后锚固施工工艺流程及操作要点

1、工艺流程

定位孔位钢筋探查成(扩)孔清理孔钢筋处理灌胶植入钢筋钢筋定位固化、保护。

2、操作要点

定位:按设计要求标示钻孔位置、型号;

定位后钢筋探测仪检查孔位,若孔位上存在受力钢筋,钻孔位置在经设计同意后可适当调整,因大直径刚劲位置的变动将影响其受力性能。

3、钻孔

1)钻孔宜用水钻成孔,如遇非受力钢筋可直接下钻,保证孔位符合设计要求。

2)钻孔孔径d+4-10mm(为钢筋、螺栓直径)。

3)钻孔深度不得小于设计深度。

4)钻孔有效深度自构件表面坚实或从主筋保护层深度处的混凝土算起,不得包括装饰层及抹灰层厚度。

5)清理孔:钻孔完毕,检查孔深、孔径合格后,应先用清水循环转动洗净或用空气压缩机、手动气筒彻底吹净孔内碎渣和粉尘(不得带进油污),再用吸水材料擦拭孔道,并保持孔道无水。若有废孔,清净后应用化学锚固胶或高强度等级的树脂水泥砂浆填实。

6)现场负责人检查清孔工作,请总包及监理验收,做好隐检记录。

4、钢筋处理

1)在钢筋端部相应位置做上标记,标示好除锈清理的长度范围;要求此长度范围大于要求锚固深度50mm。钢材锚固长度范围内的铁锈、油污应清除干净(青色氧化外皮也应除去),并打磨出金属光泽,采用角磨机和钢丝轮片速度较快。

2)将除锈清理好的钢筋用棉丝蘸丙酮,将除锈清理长度范围内的钢筋表面擦拭干净,放在干燥处整齐码放,报请现场负责人检查。

5、准备胶:采用喜利得RE500锚固胶,产品A、B双组份的已按比例配置,应保证产品在有效期内。特制胶枪可将A、B双组份混合均匀,挤压枪柄及可使用。

6、注胶:注胶时一定保证孔洞内胶体饱满,可采用两种方法。打胶时将胶枪前断打胶管深入孔底,然后旋转打胶胶枪。此时打胶胶枪会在孔内胶的压力下自动退出,至合适深处(以胶注满孔深2/3左右为宜)停止旋转打胶枪并将其取出。可根据钻孔直径D、埋置深度L以及钢筋直径d的大小,计算出其理论用量V(体积):V=1.10×3.14/4×(D@-d@) ×L×l0-3(ml)

7、植入钢筋:注胶完成后迅速植入钢筋。

1)如为盲孔钢筋埋植:将锚固用胶注入孔洞内2/3 即可;将处理好的钢筋,除锈清理端朝向孔洞,一边向同一方向旋转,一边缓慢将钢筋插入洞内,直至到达孔洞底部为止。此时,如无锚固用胶从洞内溢出,说明注胶量不够,须将钢筋拔出,重新注胶,再次插入钢筋,直至能使胶溢出洞口。

2)如为通孔钢筋埋植:先将处理好的钢筋插入孔内,孔两端用环氧砂浆封堵,封堵时,须在一端留出注胶孔,另一端留出出气孔;待环氧砂浆凝固后方可进行高压注胶。将配制好的锚固用胶装入打胶筒内,安装打胶嘴;将锚固用胶通过注胶孔注入孔洞内,直至另一端出气孔溢出胶为止;而后,用环氧砂浆或其它材料将注胶孔及出气孔封堵死。

8、钢筋定位及密封处理:钢筋在植入的过程中位置会有所偏转,胶液也会有流淌,批量植筋完成后应进行检查,将流淌的胶重新填回,同时对偏转的钢筋进行定位处理。

9、固化、保护

1)RE500锚固胶有一个固化过程,日平均气温25℃以上8小时内不得扰动钢筋,日平均气温25℃以下12小时内不得扰动钢筋,若有较大扰动宜重新处理。

2)RE500锚固胶在常温、低温下均可良好固化,若固化温度25℃左右,1天即可承受设计荷载;若固化温度5℃左右,2天即可承受荷载,且锚固力随时间延长继续增长。

3)对已埋植好的钢筋要做好保护工作,如进行必要的违挡、固定、挂明显标志牌等。以防锚固用胶在固化时间内,钢筋被摇摆动或碰撞,影响埋植效果。

4)用棉丝蘸少许丙酮,清理工作面遗留的胶及清理工作面的垃圾。

三、结语

我们必须理论联系实际,文章从受拉钢筋的锚固长度的理论计算出发,讨论了大直径钢筋混凝土结构后锚固施工方法,旨在使读者理解基本概念、灵活运用已掌握的基本理论和知识。

参考文献:

[1]顾祥林.混凝土结构基本原理[M].2版.上海:同济大学出版社,2011.

[2]GB50010-2010混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2011.

第11篇

关键词:钢筋混凝土双向板;挠度;曲率

Abstract: Reinforced concrete two-way slab is widely used in industry and civilian buildings. But for the reinforced concrete two-way slab deflection calculation method is relatively slow, on the need to control the deformation of the component, not easy to correctly by checking deformation, apparently regret. This paper discusses the relationship between deflection and curvature on the calculation method of deflection of reinforced concrete two-way slab.

Key Words: Reinforced concrete two-way slab, deflection, curvature

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

混凝土双向板工作机理比较复杂,其刚度和挠度的一些规律比单向受弯构件时的复杂得多,因此提出准确的双向板挠度计算方法就比较困难。为了建立比较精确比较方便的混凝土双向板挠度计算方法,对混凝土双向板刚度和曲率规律的研究是必要的。就像混凝土单向受弯构件挠度的计算方法提出之前,人们对混凝土单向受弯构件挠曲的性态进行了大量的研究探索一样,不能指望通过一个人几个月的工作就能提出比较精确比较方便的混凝土双向板挠度计算方法,也应该先进行钢筋混凝土双向板挠度和曲率的性态研究。

我国混凝土双向板的研究状况

目前,国内相对于钢筋混凝土双向板的研究比较少,特别是对双向板的挠度问题的研究,没有准确的计算方法在我国的混凝土设计规范中,对板做了正截面强度计算与钢筋构造方面的要求,但对板的挠度方面没有明确的描述,仅作为受弯构件加以统一的说明[2]。因此在实际结构设计时,结构工程师只能根据现有的经验按照跨度选取板厚,这个过程就没有考虑混凝土的强度等级、钢筋级别、钢筋的配筋率、支座约束及荷载性质的影响,而对于一些需要严格控制挠度的结构,由于目前规范没有关于钢筋混凝土双向板挠度的计算方法,一次设计者或采用弹性理论或采用基本不考虑双向板特性而选取单向板来计算双向板的挠度,甚至舍弃挠度的验算,这显然是不合理的。所以用上述方法计算的楼板挠度和弯矩不能准确反映正常使用阶段双向板的挠度和弯矩。因此要进一步完善工程中双向楼板的设计,就必须对双向楼板进行弹塑性变形条件下(即产生裂缝后)的挠度计算理论研究。

二、 双向板挠度变形的研究方法

总体地说,国内外对混凝土双向板挠度计算方法的研究是薄弱的,针对钢筋混凝土双向板挠度计算的研究方法大致可以大致可以分为概括为以下两个方面。

1. 实验和理论分析相结合的研究方法

试验和理论分析相结合的研究方法,也就是从基本的材料性态力学模型及结构模型入手的整体研究方法,是钢筋混凝土结构研究的根本方法,也是主要取得成功的方法,规范中现有的钢筋混凝土梁挠度计算方法就是这种研究方法的成果。就钢筋混凝土双向板的挠度进行的这种研究不多,没有对我们的设计工作产生实际影响。理论分析我们可采用弹性法、数值法和极限分析法。其中弹性法最常用的是克希霍夫与1850年提出的薄板微分方程[3] [5] ,这时混凝土板可简化为小挠度薄板进行计算。

2. 钢筋混凝土双向板的非线性有限元分析方法

钢筋混凝土双向板挠度有限元非线性计算,是钢筋混凝土的有限元非线性分析中的一个部分。作为有限元方法的根本内容,有限元模型至关重要,彻底决定着有限元分析的结果。在钢筋混凝土的有限元非线性分析中,可分为3种有限元模型[4]。一种是整体式模型,其特点是将钢筋弥散于整个单元中,并把单元内视为连续均匀的材料;另一种是分离式模型,在空间上尽可能反映钢筋和混凝土的试际情况,将钢筋和混凝土各自划分为适当小的单元,选择多种不同的单元形式,钢筋单元一般为线条状的,混凝土单元一般为块状的。即使这样,困难和缺点也存在。再一种是组合式模型,可以说这种模型的特点介于整体式模型和分离式模型之间,在空间上没有将钢筋弥散于整个单元中,在混凝土和钢筋之间相互作用这一点上,认为它们之间没有任何相对滑移。譬如有些文献给出的钢筋混凝土板挠度有限元计算,是把钢筋视为板内的一层膜,如图1-1所示,并认为钢筋膜与相邻混凝土之间完全协调没有滑移。显然组合式模型也是对钢筋混凝土的实际性态进行了很大简化的结果。

三、钢筋混凝土双向板挠度与曲率关系

前面介绍的的几种方法是研究混凝土双向板挠度问题的基本方法,应用这几种方法的提示抓住双向板的变形特性,即抓住挠度与曲率的关系具体的研究方法如下:

(1)在板上关注一个方向的曲率

以图3-1所示三边简支一边夹支的矩形板为例,挠度沿着z轴的方向,挠度分布表示为,若要计算k点的挠度,可以选取过k点的线AB,如果得到了沿着AB线的板曲率,实际上是抓住了AB曲线的形状,如图2-2所示。

(2)得到板上一个方向的曲率后就转化为曲率挠度变换问题

得到沿着AB线的板曲率后,挠度计算就成为纯粹几何问题,也是数学问题,选择使用适当的数学手段,可以求得曲线AB上各点的挠度。

(3)板的曲率与AB线处的两方向弯矩、的关系是关键问题

最关键的环节,是得出板的曲率与AB线处的两方向弯矩、的关系,即挠度分布规律。

(1)在板上关注一个方向的曲率

以图2-1所示三边简支一边夹支的矩形板为例,挠度沿着z轴的方向,挠度分布表示为,若要计算k点的挠度,可以选取过k点的线AB,如果得到了沿着AB线的板曲率,实际上是抓住了AB曲线的形状,如图2-2所示。

(2)得到板上一个方向的曲率后就转化为曲率挠度变换问题

得到沿着AB线的板曲率后,挠度计算就成为纯粹几何问题,也是数学问题,选择使用适当的数学手段,可以求得曲线AB上各点的挠度。

(3)板的曲率与AB线处的两方向弯矩、的关系是关键问题

最关键的环节,是得出板的曲率与AB线处的两方向弯矩、的关系,即挠度分布规律。

四、结语

钢筋混凝土双向板在建筑结构中的应用十分广泛,其理论的研究和分析取得了长足的发展,但其在挠度和刚度计算方面仍有一些问题尚待深入研究解决。本文仅对双向板挠度的研究方法做了简要概述,要真正得到双向板的挠度计算公式还要做大量的工作。

参考文献

[1] (美)R・派克,W・L・根勃儿,(译)黄国桢,成源华.钢筋混凝土板[M].上海:同济大学出版社,1992

[2] GB50010一2002混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002

[3] 曲庆章,章权,季秋知等.弹性板理论(第一版)[M].北京:科学出版社,2006

[4] Nawy E G. Flexural cracking in two-way concrete slabs reinforced with high strength welded wire fabric[J],ACI,1964, (8): 54-61

第12篇

关键词:构造;裂缝;机理;研究

1引言

建筑结构在其使用过程中承受两类作用,静荷载、动荷载和其它荷载,称为直接作用;温度、收缩、不均匀沉降等则称为间接作用(即非荷载作用)。调查资料表明,由荷载引起的裂缝仅占20%左右,尚有约80%的裂缝是由非荷载作用引起的。构造配筋对裂缝发生发展的控制作用往往由以下两点来定性解释:一方面,配筋可以提高混凝土的极限拉伸应变,从而提高混凝土的抗裂能力,这一点目前已经得到普遍认可[1,2],另一方面,配筋可以有效的减小开裂处混凝土的应变集中从而有效控制裂缝宽度[3],因为裂缝的宽度与结构开裂过程中所释放的拉应变成正比,一旦开裂,必然在开裂区附近形成应变集中,应变集中程度越高,在相同条件下,裂缝宽度越大[4]。

为了能为裂缝控制设计提供理论依据,构造钢筋对非荷载裂缝的控制不能仅仅停留在定性的阐述上,必须从定量的理论上加以研究,这就涉及到混凝土的应力应变分布规律、裂缝宽度随配筋率的变化规律等内容。

2构造配筋控制裂缝的产生

配筋能否控制或者延迟裂缝的产生曾经是一个比较有争议的问题。一种观点认为,配筋对混凝土的极限拉伸没有影响,反而加大了混凝土的自约束应力;另一种观点则认为,配筋可以提高混凝土的极限拉伸,在配筋率较低的情况下,配筋引起的自约束应力是很小的,可以忽略不计。所以,问题的关键是,配筋能否提高混凝土的极限拉伸;另一方面是配筋是否会引起一个过大的自约束应力,从而导致裂缝的过早出现。

文献[1][2][4][5]中认为配筋可以提高混凝土的极限拉伸,从而提高混凝土的抗裂能力,文献[1]给出了合理配置构造配筋混凝土极限拉伸的经验公式

(1)

式中,为配筋后的混凝土极限拉伸;

为混凝土抗裂设计强度;p为截面配筋率 ;d为钢筋直径(cm)。

上述公式为经验公式,各参数无量纲代入。上式可以用来估算配筋对混凝土极限拉应变的贡献。分析公式可见合理配筋就是要“细、密”。故配筋可起到有效控制裂缝产生的作用。

3构造配筋控制裂缝的开展

在楼板开裂之后,配筋的主要作用表现为对裂缝发展的控制作用,即不同的配筋率对已有裂缝宽度的控制作用和对次级裂缝的限制作用[6]。

3.1 钢筋和混凝土的滑移规律

假定两端的固支约束构件受到温降值为 的非荷载温降作用,则钢筋和混凝土的单元应力分布如图1。

上面虽然得到了混凝土在长度方向上的应力-应变分布规律,但所给出的函数关系过于复杂,不便于发现规律。所以下面给出一系列实际情况下的计算结果,然后结合计算结果分别进行讨论。计算实例的初始条件均为,当量温度(混凝土的其他收缩可以参考文献[6]转化为当量温度)降低为25℃,钢筋的直径 , ,

图2给出了混凝土应力在长度方向上的分布规律。可以看出:①混凝土在裂缝附近存在一个应力过渡区,在该过渡区之外,混凝土的应力分布是非常均匀的,这与许多学者的基本假设是吻合的。②应力均匀区中,混凝土的应力大小与钢筋和混凝土图3混凝土应力在长度方向上分布规律与滑移刚度有关,滑移刚度越大,混凝土应力越大。因此,对要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

图3给出了应力均匀区的混凝土应力随着配筋率增加的变化情况,可以看出:①随着配筋率增加,混凝土内的应力明显增加。这就使得混凝土可能在已有裂缝的邻近区域很快地达到混凝土的极限抗拉强度,从而引起次级裂缝。这样,随着配筋率的增加,钢筋混凝土构件的裂缝间距变小了,裂缝变密。②类似于图3,的增加提高了应力均匀区的混凝土应力。

图4给出了应力均匀区的混凝土应力和所配置的钢筋直径之间的关系(配筋率为1.0%)。从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

3.3 裂缝宽度随配筋率的变化规律

由于钢筋的中截面并没有位移,所以裂缝宽度其实就是混凝土在整个长度方向的滑移总和,即

图5给出了混凝士的裂缝宽度随配筋率的变化规律。可以看出:①裂缝的扩展宽度和裂缝的配筋率近乎成线性关系,说明增加配筋对控制裂缝的扩展,效果是明显的。②在相同的配筋率条件下,增加钢筋和混凝土之间的滑移刚度可以减小裂缝宽度。

4结论

要求严格控制初始裂缝的,可以考虑采用滑移刚度较小的光圆钢筋,而对初始裂缝不是特别敏感,但对裂缝宽度要求较高的工程,就应尽量选择滑移刚度较大的螺纹筋。

从力学方面看,改变钢筋的直径对控制裂缝作用不明显。试验和实际所证明的配置细密的钢筋有利于控制裂缝,主要还是应该从细密的配筋有利于改善混凝土内部应力的不均匀性从而提高混凝土的极限拉应变的角度上考虑。

参考文献

[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,1997.197~208.

[2] 赵国藩,李树瑶.钢筋混凝土结构的裂缝控制[M].北京:海洋出版社,1991.67~71.

[3] 林宗凡.钢筋混凝土受弯构件裂缝宽度允许值的直接控制[J].工业建筑,1988, 6(11):41~47,53.

[4] G.Creazza and S.Russo.A New Model for predicting Crack With Different Percentages of Reinforcement and Concrete Strength Classes. Materials and Structures, Vol.32, August-September 1999,520~524.

[5] G.F.Kheder. A New Look at Control of Volume Change Cracking of Base Restrained Concretr Walls.ACI Structural Journal,V.94,nO.3,May-June,1997 681~724.