鋼筋混凝土范例6篇

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鋼筋混凝土范文1

關鍵詞:裂縫;產生原因;預防措施;治理原則;治理方法

一、鋼筋混凝土結構裂縫的形成原因及控制措施

1 、 荷載裂縫

構件承受不同性質的荷載作用,其裂縫形狀也不同,通常裂縫方向大致是與主拉應力的方向正交。結構受載后產生裂縫的因素很多,在施工中和使用中都可能出現裂縫。所以在結構設計方面 ,結構設計者必須嚴格按照《混凝土結構設計規范》 (GB50010 — 2002)第 811 條規定進行裂縫控制驗算 ,根據不同的結構部位 ,采取相應的合理配筋。

2 、 干縮裂縫

混凝土結硬以后,隨著表層水分逐步蒸發,溫度逐步降低,混凝土體積減小,稱為縮水收縮(干縮)?;炷劣不笫湛s主要就是縮水收縮,如配筋率較大的構件(超過3%),鋼筋對混凝土收縮的約束比較明顯,混凝表面容易出現龜裂裂紋。

防止因混凝土本身與外界氣溫相差懸殊 ,處于高溫環境的構件 ,應采取隔熱措施 ,加強養護 ,尤其在氣溫高、風大且干燥的氣候條件下更應及早噴水。對大體積混凝土應控制裂縫 ,大體積混凝土工程因散熱降溫引起的冷縮比干縮更容易引起開裂 ,常規的溫控措施既復雜又費錢。

3 、 溫度裂縫

為了防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手??刂茰囟鹊拇胧┤缦拢?/p>

(1)采用改善骨料級配,用于硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;

(2)拌和混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;

(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;

(4)在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;

(5)規定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;

(6)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施;

還可以通過改善材料性能來控制 ,如前提到在工程中采用的補償收縮混凝土對此種裂縫的控制也很有效。補償混凝土是一種適度膨脹的混凝土 ,按國內外補償混凝土的技術要求 ,混凝土在濕養護期間 ,在配筋率ρ = 0.18%的試驗條件下 ,它產生的限制膨脹率為0102 %~0103 % ,在混凝土中建立的預壓應力為012~017MPa ,這一預壓應力能夠抵消導致混凝土開裂的全部或大部分應力。與此同時推遲了混凝土收縮的產生過程 ,這就是補償混凝土的抗裂原理。

4 、 沉降裂縫

對軟土地基進行必要的夯壓和加固處理;預制場地應夯打密實方可使用;現澆和預制構件模板應支撐牢固 ,保證其強度和剛度 ,并應按規定時間拆模;防止雨水及施工用水浸泡地基。

5 、 腐蝕裂縫

保證混凝土的密實度 ,以阻止侵蝕介質和水、氧等的侵入;在構件表面加涂防護層。

6、 混凝土配料、攪拌及澆筑

(1)配合比設計應盡量采用低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確,攪拌時間應保證;

(2)澆筑分層應合理,振搗應均勻、適度,不得隨意留置施工縫。

(3)混凝土的施工配合比一旦經試驗確定后,不得改變。同時,我們在振拌送料時要保證材料的充裕性,以免使某些材料的用量不足。在輸送距離過長,流動性較低,易造成堵管的情況下,可適當加入減水劑,搞高混凝土的和易性,并按規定縮減水泥用量,而不應該采取增大單位用水量和水泥用量來提高其流動性?;炷琳駬v要充分,嚴防漏搗、超搗、振搗時間,應根據其機械性能決定,一般以5—15s為宜。時間太短,振搗不緊實,形成鋼筋混凝土強度不足或不均勻;時間太長,造成分層,粗骨料沉入底層,細骨料呈在上層,導致鋼筋混凝土強度不均。

(4)由于砼攪拌運輸時間過長,澆筑速度過快,振搗不實、施工縫做法不當、模板走動等原因形成的裂縫可以按照《混凝土施工規程》嚴格執行混凝土拌制、運輸、澆筑、振搗施工縫設置和舊混凝土連接。模板制作、拆模以及養護方面的規定來防止,對已出現這類裂縫的構件,也要區分構件的類別、構件的受力特征、裂縫所在的部位以及裂縫嚴重的程度,分別采用一般混凝土裂縫補強措施或采用充填混凝土材料、鋼錨栓加固、甚至粘鋼板加固、預應力加固等補救措施。

7、 設計方面

(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下,力求簡單;控制建筑物的長高比,增強整體剛度和調整不均勻沉降的能力;

(2)正確設置沉降縫、變形縫,位置和寬度選擇要適當,構造要合理。并增強外墻外保溫措施;

(3)磚混結構底層窗臺下應采用加筋砌體,洞口較寬的窗臺下宜設置鋼筋混凝土梁,以防止窗臺因地基沉降產生豎向裂縫;構件配筋要合理,間距要適當。斷面較大的梁應設置腰筋。大跨度、較厚的現澆板,上面中心部位宜配置構造鋼筋。主梁在集中應力處,宜加設抗剪鋼筋。

(4)高度重視鋼筋型號、尺寸、連接和幾何位置,在保證主筋位置的同時,絕不能忽視構造筋的位置,同時,盡量采用同一廠家提供的鋼筋。

(5)現澆混凝土樓板設計時,應充分考慮樓板的溫度應力作用.樓板配筋盡量采用小直徑、小間距配筋,一般采用8mm~14mm的鋼筋,鋼筋間距宜在150mm~200mm之間,鋼筋配筋率不應小于0. 3%。4)屋面板應采用雙層雙向配筋;

(6)建筑平面有凹口時,凹口處外橫墻應與內橫墻拉通對齊。

鋼筋混凝土范文2

1結構工程師應持有的態度與結構設計理念

在建筑設計領域,建筑是龍頭,結構專業需全力配合好建筑專業,作為結構工程師,應強調創新精神、超前意識、綜合建筑要求、結構合理、抗震安全、投資經濟、施工方便等因素,提出不同的結構形式和方案,供建筑師參考,盡量大限度滿足建筑師的設計要求。作為結構工程師應在建筑方案階段和初步設計階段,要從建筑結構整體設計概念,去幫助建筑專業實現業主要求的建筑空間形式與功能。在建筑結構的概念設計中,應遵循以下一些基本理念:

(1)將復雜的變成簡單的,將結構的受力與傳力途徑設計成越簡單、直接和明確越好。

(2)盡可能使結構平面布置的正交抗側力剛度中心與建筑物質量重心靠近,最好重合,以避免減少在風荷載或地震作用下產生的扭轉效應及其相應的破壞。

(3)沿建筑豎向布置的抗側力剛度構件最好成均勻、連續布置,以避免出現層間位移角、內力及其傳力的突變,避免出現軟弱層。

(4)除了滿足承載力、剛度、延性的要求,還應盡可能實現抗震多道防線、剛柔結合??傊Y構設計師應盡量去追求良好的結構設計理念與態度。

2工程設計的結構選型

對于高層結構而言,在工程設計的結構選型階段,應該注意以下幾點:

(1)結構的規則性問題。新舊規范在這方面的內容出現了較大的變動,新規范在這方面增添了相當多的限制條件,例如:平面規則性信息、嵌固端上下層剛度比信息等,而且,新規范采用強制性條文明確規定“建筑不應采用嚴重不規則的設計方案?!币虼?,結構工程師在遵循新規范的這些限制條件上必須嚴格注意,以避免后期施工圖設計階段工作的被動。

(2)結構的超高問題。在抗震規范與高規中,對結構的總高度都有嚴格的限制,尤其是新規范中針對以前的超高問題,除了將原來的限制高度設定為A級高度的建筑外,增加了B級高度的建筑,因此,必須對結構的該項控制因素嚴格注意,一旦結構為B級高度建筑甚或超過了B級高度,其設計方法和處理措施將有較大的變化。在實際工程設計中,出現過由于結構類型的變更而忽略該問題,導致施工圖審查時未予通過,必須重新進行設計或需要開專家會議進行論證等工作的情況,對工程工期、造價等整體規劃的影響相當巨大。

(3)嵌固端的設置問題。由于高層建筑一般都帶有二層或二層以上的地下室和人防,嵌固端有可能設置在地下室頂板,也有可能設置在人防頂板等位置,因此,在這個問題上,結構設計工程師往往忽視了由嵌固端的設置帶來的一系列需要注意的方面,如:嵌固端樓板的設計、嵌固端上下層剛度比的限制、嵌固端上下層抗震等級的一致性、在結構整體計算時嵌固端的設置、結構抗震縫設置與嵌固端位置的協調等等問題,而忽略其中任何一個方面都有可能導致后期設計工作的大量修改或埋下安全隱患。

(4)短肢剪力墻的設置問題。在新規范中,對墻肢截面高厚比為5~8的墻定義為短肢剪力墻,且根據實驗數據和實際經驗,對短肢剪力墻在高層建筑中的應用增加了相當多的限制,因此,在高層建筑設計中,結構工程師應盡可能少采用或不用短肢剪力墻,以避免給后期設計工作增加不必要的麻煩。

3地基與基礎設計

地基與基礎設計一直是結構工程師比較重視的方面,不僅僅由于該階段設計過程的好與壞將直接影響后期設計工作的進行,同時,也是因為地基基礎也是整個工程造價的決定性因素,因此,在這一階段,所出現的問題也有可能更加嚴重甚至造成無法估量的損失?;A是建筑物以及構筑物的主要承重部分,所以基礎的設計和選擇是非常重要的。房屋基礎設計應根據工程地質和水文地質條件、建筑體型與功能要求、荷載大小和分布情況、相鄰建筑基礎情況、施工條件和材料供應以及地區抗震烈度等綜合考慮,選擇經濟合理的基礎形式。在地基基礎設計中要注意地方性規范的重要性問題。由于我國占地面積較廣,地質條件相當復雜,作為國家標準,僅僅一本《地基基礎設計規范》無法對全國各地的地基基礎都進行詳細的描述和規定,因此,作為建立在國家標準之下的地方標準。地方性的“地基基礎設計規范”能夠將各地方的地基基礎類型和設計處理方法等一些成熟的經驗描述和規定得更為詳細和準確,所以,在進行地基基礎設計時,一定要對(本地區的地質情況進行深入了解并結合規范及勘察報告選用合理的基礎形式),以避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。

4結構計算與分析

在結構計算與分析階段,如何準確,高效地對工程進行內力分析并按照規范要求進行設計和處理,是決定工程設計質量好壞的關鍵。由于新規范的推出對結構整體計算和分析部分相當多的內容進行了調整和改進,因此,結構工程師也應該相當地對這一階段比較常見的問題有一個清晰的認識。

(1)結構整體計算的軟件選擇。目前比較通用的計算軟件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等,但是,由于各軟件在采用的計算模型上存在著一定的差異,因此導致了各軟件的計算結果有或大或小的不同。所以,在進行工程整體結構計算和分析時必須依據結構類型和計算軟件模型的特點選擇合理的計算軟件,并從不同軟件相差較大的計算結果中,判斷哪個是合理的、哪個是可以作為參考的,哪個又是意義不大的,這將是結構工程師在設計工作中首要的工作。否則,如果選擇了不合適的計算軟件,不但會浪費大量的時間和精力,而且有可能使結構有不安全的隱患存在。

(2)是否需要地震力放大,考慮建筑隔墻等對自振周期的影響。該部分內容實際上在新老規范中都有提及,只是,在新規范中根據大量工程的實測周期明確提出了各種結構體系下高層建筑結構計算自振周期折減系數。

(3)振型數目是否足夠。在新規范中增加一個振型參與系數的概念,并明確提出了該參數的限值。由于在舊規范設計中,并未提出振型參與系數的概念,或即使有該概念,該參數的限值也未必一定符合新規范的要求,因此,在計算分析階段必須對計算結果中該參數的結果進行判斷,并決定是否要調整振型數目的取值。

(4)多塔之間各地震周期的互相干擾,是否需要分開計算。一段時間以來,大底盤,多塔樓的高層建筑類型大量涌現,而在計算分析該類型高層建筑時,是將結構作為一個整體并按多塔類型進行計算,還是將結構人為地分開進行計算,是結構工程師必須注意的問題。如果多塔間剛度相差較大,就有可能出現即使振型參與系數滿足要求,但是對某一座塔樓的地震力計算誤差仍然有可能較大,從而便結構出現不安全的隱患。

(5)非結構構件的計算與設計。在高層建筑中,往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內的非結構構件。對這部分內容,尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構件進行設計時,由于高層建筑的地震作用和風荷載均較大,因此,必須嚴格按照新規范中增加的非結構構件的計算處理措施進行設計。

鋼筋混凝土范文3

關鍵詞:鋼筋混凝土水池;結構設計;構造;荷載組合;裂縫

Abstract: the reinforced concrete pool design requirement and attention problems for a more detailed description, puts forward some problems in the design process, the processing method also puts forward the structure design of reinforced concrete pool of general construction requirements.

Keywords: reinforced concrete pool; Structure design; Structure; Load combination; crack

中圖分類號:S611文獻標識碼:A 文章編號:

引言

隨著我國四個現代化建設的開展,綜合國力的增強,城市的不斷發展擴大,人們生活、工業生產和環境保護的需要,水池類構筑物工程建設逐年增多。因耐久性和實用性方面的要求越來越高,鋼筋混凝土已經作為水池的主要砌筑材料。鋼筋混凝土水池在煉油化工建設中是一種應用極為廣泛的構筑物,大量用于儲存水、油和污水等介質,在煉油廠給排水工程中最常見的是清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝氣池、沉淀池、反應池及消防水池等。

一、鋼筋混凝土水池分類及應用

鋼筋混凝土水池根據結構形式分為圓形水池、矩形水池;按施工方式分為整體式、分離式、裝配式;根據池壁的高寬比分為淺壁池、一般壁池、深壁池;根據池室布局可分為單格水池、多格水池和多排多格水池等。根據埋置深度分為地上式、地下式、半地上式。水池從用途上可分為兩大類:一類是水處理水池,另一類是貯水池。由于多數建于地下或半地下,質量較好又可節省材料。水池埋入地下后,溫度及風化作用等因素影響較小,而且池壁外土壓力能平衡部分或全部池壁內的水壓力。因而,采用材料又依據水池容積耗費材料等而定為磚砌池壁及鋼筋混凝土池壁兩大類。無論是矩形還是圓形、預制還是現澆的池體,由于多種原因產生變形所引起的池體結構裂縫(包括池頂板、壁板、底板)都是難免的,都要使裂縫嚴格控制在規范允許的范圍內(一般水池裂縫規范允許0.2mm) 。同時,在給排水工程的污水處理廠設計中,水池的設計占很大比重,其土建投資約占整個處理廠土建總投資的70%一80%,因此,水池結構設計的技術與經濟合理性顯得尤為重要。

二、鋼筋混凝土水池的結構設計

1.結構設計應符合的規定

a.各種結構類別、形式的水池均應進行強度計算。根據荷載條件、工程地質條件和水地質條件,決定是否驗算結構穩定性。

b.鋼筋混凝土水池應進行抗裂度或裂縫寬度驗算。滿足正常使用要求時,控制裂縫開展是必要的,對于圓形水池或矩形水池的某些部位(例如長壁水池的角隅處),其受力狀態多屬軸拉或小偏心受拉,唧整個截面處于受拉狀態,這就需要控制其裂縫出現;更多的構件將處于受彎,大偏心受力狀態,從耐久性要求,需要限制其裂縫開展寬度,防止鋼筋銹蝕影響水池的使用年限,這里面也包括混凝土的抗滲,抗凍以及鋼筋保護層厚度等要求。

c.對于建于地下水位比較高的場地的水池,還應進行水池抗浮驗算。

三、鋼筋混凝土水池的一般構造要求

1.鋼筋混凝土貯水或水處理構筑物,其壁、底板厚度均不宜小于200mm。主要是從保證施工質量和水池的耐久性考慮,水池的鋼筋凈保護層厚度不宜太小,也就決定了構件的厚度不宜太小,否則難以做好混凝土的振搗密實性,就會影響其水密性要求,并且將不利于鋼筋的防銹,從而影響水池的使用壽命。

2.水池各部位構件內,受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度(從鋼筋的外緣處起),應符合《給水排水工程構筑物結構設計規范》中表6.1.3的規定。鋼筋混凝土結構的使用壽命通常取決于鋼筋的嚴重銹蝕而導致破壞。鋼筋銹蝕可有集中銹蝕和均勻銹蝕兩種情況,前者發生于裂縫處,加大保護層厚度可以延長碳化時間,亦即對結構的使用壽命提高了保證率。另外,對鋼筋保護層厚度去稍大一些,有利于混凝土(鋼筋與模板間)的振搗,對混凝土的水密性是有好處,也就提高了施工質量的保證率。

3.鋼筋混凝土墻(壁)的拐角及與頂、底板的交接處,宜設置腋角。腋角的邊寬不應小于150mm,并應配置構造鋼筋,一般可按墻或頂、底板截面內受力鋼筋的50%采用。

四、鋼筋混凝土水池計算的荷載組合

對于非地上式水池,池壁的水平向荷載包括:池內水壓力,池外土壓力(包括地面活荷載影響和地下水位所處的位置的影響);垂直向荷載包括:池內水重和池外土重。為了簡化計算,通常池內水壓力可按齊頂水壓計算。荷載不利組合分為:a.池內有水、池外無土;b.池外有土、池內無水。結構模型可按一端簡支,一端固定的單跨梁或者三邊固定,一邊簡支的雙向板來計算。對于地上式無頂蓋的水池,池壁可按懸臂板來計算。如果是水池頂板荷載包括:恒載(頂板和抹灰自重、覆土重),活載(考慮是否通車或消防車,按規范取相應值),結構計算模型可按一般的雙向板來計算;水池底板荷載:頂板自重、滿水重量,結構計算模型可按無梁樓蓋計算。由于水池的底板和池壁都相對比較厚,對于一般的水池(壁高不超過3.5m),起控制配筋的不是強度而是裂縫寬度。

五、鋼筋混凝土水池裂縫控制措施

1.將基礎與池壁的混凝土澆筑間隔時間縮短至10d左右,以減小基礎對池壁的水平阻力。

2.模板拆除后及時回填土,以控制混凝土早期或中期開裂。

3.適當配置水平鋼筋:配筋盡可能采用100~150mm間距,配筋率宜在0.3%~0.5%之間。

4.縮短伸縮縫距離,將伸縮縫縮短至8mm左右。

5.優化混凝土配合比:選用低水化熱的水泥,將混凝土塌落度減小至14mm以下。

6.混凝土澆筑:a.采取跳倉澆筑法,其間隔時間控制在一周以上;b.在高溫季節用帳篷將砂石骨料覆蓋,控制混凝土的出機溫度;用保溫材料將混凝土輸送管道包裹,降低混凝土的入模溫度;c.分層澆筑混凝土,厚度控制在500mm以下。

7.混凝土養護:縮短帶模養護時間,且保證混凝土連續養護時間不少于14d。

六、大型水池結構無溫度伸縮縫處理方法

1.設置混凝土后澆帶。當池體長度超過國家規范的要求時,不設溫度伸縮縫,而設置1~2m寬的后澆帶。該法只能解決施工期間混凝土的收縮問題,并不能解決季節溫差(濕差)所產生的溫度應力問題。尤其對于水池類結構,隨著時間的延續,后澆帶很難保證池體混凝土不發生開裂,滲水。

2.使用混凝土膨脹劑。摻加膨脹劑的目的就是在混凝土中產生膨脹應力。但產生的膨脹應力值是有限的,也就是說,超過一定的界限就起不到應有的作用。從工程耐久性考慮,水池結構不宜使用含鈣礬石類的膨脹劑。因為膨脹劑中的延遲鈣礬石生成現象,會給水池結構帶來災難性的后果。

3.預應力技術。用有粘結或無粘結預應力鋼絞線來解決溫度應力問題。當池體長度和寬度都較大時,不設溫度伸縮縫,而在池壁、底板水平方向均施加預應力來解決溫度應力問題,這是從根本上解決水池裂縫問題的方法。采用預應力無縫整體水池設計,建造出來的水池結構耐久性更強,且比傳統分縫水池節約造價7%~20%左右。

七、結語

1.池底和池壁一次澆筑完成,不留施工縫,配置φ10@150水平鋼筋可滿足不設伸縮縫要求。

2.若池底和池壁分兩次澆筑,距池底500mm處,留一道水平施工縫,配置φ12@120水平鋼筋,施工質量良好,也可不設施工縫。

3.水池類現澆結構,一般厚度不大,高度也不高,這類結構很容易從池壁上部出現邊緣效應而引起裂縫。為此,建議在池頂和池底以及水平施工縫的上、下宜各配置4φ16~4φ22的粗鋼筋予以加強,也稱此部位為“暗梁”。這樣,易裂的薄弱部位的含鋼率均大,混凝土的極限拉伸提高,從而結構的抗裂性得到增強。

參考文獻

[1]《給水排水工程構筑物結構設計規范》GB 50069-2002.中國建筑工業出版社.

鋼筋混凝土范文4

關鍵詞:鋼筋混凝土;鋼筋腐蝕;原理;

1、問題的提出

鋼筋混凝土所使用的材料是混凝土和鋼筋,具有混凝土和鋼筋的優點,其強度高、韌性好,并且混凝土與鋼筋間具有良好的粘結力,同時二者的溫度線膨脹系數相近,正因為鋼筋混凝土具有這些優點,因此鋼筋混凝土成為現代土木結構的主體。著名專家學者P.K.Mehia認為,鋼筋腐蝕是影響鋼筋混凝土結構耐久性最重要的因素?;炷林袖摻畹母g,不僅會造成巨大經濟損失,還可導致鋼筋混凝土結構破壞,甚至會引起結構坍塌。因此,鋼筋腐蝕問題不容忽視。

2、鋼筋混凝土中鋼筋腐蝕原理分析

混凝土的孔溶液呈堿性,新拌混凝土的pH值一般都在12~13之間,在這樣強的堿性環境下,鋼筋表面會生成一層鈍化膜,它是厚度一般為2×10-9~6×10-9m的水化氧化產物(γ-Fe2O3?nH2O),阻止了鋼筋的銹蝕,但是當pH值由于各種原因降至11.8或者更低時,鈍化膜將不能保持,鋼筋進入活化狀態,鋼筋就會發生銹蝕。

鋼筋表面發生的腐蝕分為化學腐蝕和電化學腐蝕,化學腐蝕是鋼筋表面與氣體或介質溶液接觸發生的腐蝕,這種腐蝕沒有電子的流動,只是腐蝕現象的一小部分;而電化學腐蝕是鋼筋表面與腐蝕介質發生電化學反應而引起的腐蝕,絕大部分腐蝕都屬于電化學腐蝕,因此本文著重討論電化學腐蝕。

鋼筋表面發生電化學腐蝕的條件是當鋼筋表面有水分存在時,就發生鐵電離的陽極反應和溶液態氧還原的陰極反應,并以相互等速度進行,其反應方程式如下:

陽極:FeFe2++2e

陰極:0.5O2+H2O+2e2OH-

總的反應是陰陽極反應的組合,并在鋼筋表面析出氫氧化鐵:

Fe2++2OH-Fe(OH)2

Fe(OH)2+0.5H2O+0.25O2Fe(OH)3

氫氧化鐵Fe(OH)3進一步氧化生成紅銹nFe2O3?mH2O,一部分氧化不完全的生成黑銹Fe3O4,在鋼筋表面形成銹層,鐵銹的體積最大可膨脹至原來體積的6倍。鋼筋膨脹使周圍的混凝土產生較強的拉應力,當混凝土中拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土將沿鋼筋方向開裂,即順筋開裂,嚴重的使混凝土保護層剝落?;炷灵_裂后,進一步喪失了對鋼筋的保護,使得腐蝕介質更容易達到鋼筋表面,導致鋼筋腐蝕的進一步加劇,如此周而復始,加劇了鋼筋混凝土結構的破壞。

混凝土中鋼筋鈍化狀態被破壞、鋼筋活化的主要原因是混凝土保護層的碳化和氯化物的作用?;炷撂蓟瘯r,pH值顯著降低,一般降到8~9,在這種狀態下,鋼筋將不處于鈍化狀態,極易發生腐蝕。相對于碳化,氯離子的危害一旦發生后果要嚴重的多。氯離子半徑小,穿透能力強,可以很容易穿透鋼筋表面的鈍化膜,進而競爭吸附在鋼筋的表面,當氯離子到達鋼筋表面時,將使該處的pH值顯著降低,導致局部酸化,造成小陽極大陰極的情況,促成嚴重的電化學腐蝕。Cl-除了去鈍化作用外還有搬運作用,Cl-可以與Fe2+生成FeCl2,加速了陽極過程,FeCl2是可溶的,向混凝土內擴散時遇到OH-便生成Fe(OH)2沉淀,進而生成氧化鐵即鐵銹。Cl-不會被消耗掉,只是起到了“遷移”作用,如此周而復始,大大加速了鋼筋的銹蝕。此外,Cl-的存在加大了混凝土的導電性,使得電化學腐蝕的發生更加容易,對鋼筋的防腐蝕極為不利。

3、鋼筋的腐蝕過程及防范措施

3.1混凝土中鋼筋的腐蝕過程

鋼筋的腐蝕過程有兩種,一種是電極反應交換電流引起的腐蝕。鋼鐵在酸性溶液中的溶解屬于此類。另外一種是擴散速度控制的腐蝕過程?;炷林袖摻畹母g大多數屬于這種腐蝕?;炷羶蠕摻畹母g,一般多屬于金屬電化學腐蝕這種腐蝕的發生一般都在以下兩種情況下:一是鋼筋表面氧化鐵保護膜被破壞,使鋼筋失去保護層;二是有水和氧氣的參與。具體表現在以下幾個方面

1.混凝土內摻入了氯鹽。我國用氯鹽做早強防凍劑的歷史很長,有些工程仍在使用。為提高混凝土早期強度,在混凝土中摻加一定量的氯鹽往往是有效的。但因氯化鈣是以氯離子和鈣離子的狀態存在,氯離子能破壞鋼筋表面的氧化鐵保護膜,并能使鋼筋表面局部酸化,使鋼筋腐蝕。另外,如果氯化鈣摻量過多,還會增加混凝土的干縮度,使其在早期產生干縮裂縫。加上氯鹽本身具有較強的吸濕性,從而加速了鋼筋的腐蝕。

2.混凝土不密實或存在裂縫?;炷撩軐嵍炔涣己蜆嫾袭a生的裂縫,往往是造成鋼筋腐蝕很重要的原因。尤其當水泥用量偏少、水灰比不當,在混凝土澆筑過程中振搗不實,產生露筋、蜂窩麻面和裂縫時,就會給水和氧及其它侵蝕性介質的滲透創造條件,從而加速鋼筋的銹蝕。

3.混凝土“碳化”?;炷恋摹疤蓟?,是指空氣中的二氧化碳氣體在混凝土表層逐漸為氫氧化鈣的堿性溶液所吸收,相互生成碳酸鈣的現象或碳化的結果,使混凝土的PH值不斷下降,并不斷向內部深化,當碳化深度達到或超過鋼筋保護層時,鋼筋表面的氧化鐵保護膜便遭到破壞,使鋼筋失掉了保護的屏障。這時,大氣中含有的工業廢氣,如氯化氫等將被棍凝土吸收并與氫氧化鈣結合,使混凝土堿度迅速下降,鋼筋遭受腐蝕。

4.高強鋼筋中的應力腐蝕。高強鋼筋在應力的作用下,容易導致氧化鐵保護膜的破壞,裂縫比較活化,并作為陽極而腐蝕。同時,由于鋼筋中具有很高的拉應力和高強鋼筋的低變形性能,腐蝕和應力共同作用,加速了裂縫的深度發展,使鋼筋在看不到明顯腐蝕的情況下突然產生斷裂。

3.2混凝土中鋼筋的腐蝕防范措施

從目前的技術條件來看,混凝土結構物中鋼筋腐蝕的檢測方法主要包括破損法和非破損法(電阻棒法、渦流探測法、聲發射探測法自然電位法、交流阻抗譜法、線性極化法、恒電量法等許多種),修復技術主要有補丁法、電化學氯化物萃取技術及再堿化技術等幾種。在工程實際中,需要針對具體情況選用合適的檢測方法和修復技術可采用單一的檢測方法和修復技術,必要時也可采用多種檢測法和修復技術相結合的方法。

4、結束語

在建筑工程項目質量管理越來越嚴的今天,鋼筋混凝土結構中的鋼筋的腐蝕問題日益引起人們的重視。因此,了解發生腐蝕的機理,進而采取針對性的防范措施,是保證工程質量的必要前提和要求。

參考文獻:

[1] 朱彥鵬主編.混凝土結構設計原理[M].重慶:重慶大學出版社,2002.

鋼筋混凝土范文5

關鍵詞∶設計內力變化,施工內力變化

中圖分類號:S611文獻標識碼: A

前言:

因為鋼筋混凝土材料適用于很廣泛,并價格較低,所以它在建筑類是一種非常有用的材料。然而,傳統的建筑結構設計和鋼筋混凝土材料的研究很少注意到鋼筋混凝土強度和時間的關系,尤其是作用在材料上的不同影響作用幾乎是不予研究的。直到近幾年來,在建筑施工中人們才逐步研究這個問題—關于鋼筋混凝強度和時間內力相關性的研究。一般而言,依賴不同因素的鋼筋混凝土內力不同。研究隨時間而變的鋼筋混凝土結構的內力是必要的。

鋼筋混凝土內力

混凝土結構是具有很明顯彈塑性性質的結構,及時在較低的應力情況下也有明顯的彈塑性性質。在彈塑性里混凝土內力發生變化,在發生變化時要控制:荷載,截面等。在荷載增大,構件出現裂縫或者鋼筋屈服,塑性性質更為明顯。在目前,國內設計規范乃沿用按彈性方法計算結構內力,按彈塑性極限狀態進行截面設計。

1、在設計方面內力變化如下:

設:兩跨每跨6000mm,每跨個位:300x600,均布恒載:2.50kN/m,均布活載:2.50 kN/m2,梁容重:25.00kN/m,計算時考慮梁自重:考慮,恒載分項系數:1.20,活載分項系數:1.40 ,活載調整系數:1.00

移動荷載:移動荷載數目:1,機械1-集中力F(kN):100 100,機械1-間距(m):5機械荷載分項系數:1.000,參考《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)不考慮左右移動。

如圖1-1:

內力圖1-2

在上圖可以分析得知,在集中荷載水平位移的變化,但是在變化條件下要滿足《高層建筑混凝土結構技術規程》(JGJ 3-2010)的要求,這是合理設計的必要條件之一,但是,不是充分條件。在一個還要考慮周期,地震力大小等等綜合條件。在抗震設計時候,地震力的大小與剛度直接相關的,當地震力小時候,結構并不合理,因為剛度小,此時并不能認定結構合理,因為它的周期長、地震力小、并不安全,所以不滿足。在此期間,內力影響很多結構的變化,所以結構設計也是很關鍵的,如若結構設計不是很完美的話,就會很重大的問題。

2,在施工方面內力變化

在能夠降低鋼筋混凝土的內力的變化有鋼筋的幾何尺寸,周邊環境情況以及隨時間而變的內力等。顯而易見,鋼筋混凝土內力的變化是的一個隨機函數過程或者說是一系列材料和結構變量的相互作用。鋼筋混凝土在空氣中的碳化又被稱之為中和反應。它是合成物與在空中的CO2等其他物質,鋼筋混凝土中的堿性材料緩慢中和的過程。在空氣中完全地碳化密實混凝土中的鋼筋保護層需要花費幾十年的時間,但是碳化非密實混凝土的只要幾年。如果稀薄的碳化材料的含量比較高,則鋼筋混凝土強度就會下降并且在碳化過程中結構的橫截面也會加快縮小。碳化作用會造成堿度的降下和鋼筋的腐蝕。鋼筋腐蝕是鋼筋表面中的鐵不斷地失去電子然后在溶于水,再在有氧的條件下與水發生反應。所以,消耗幾倍時間大量的浸蝕材料。這樣可以使產生鋼筋混凝土保護層裂縫,并且沿著鋼筋方向降低鋼筋與混凝土之間的粘結力,從而造成鋼筋混凝土結構承載能力的損失。這樣會是腐蝕的時間可能會提前,并且腐蝕速度也可能大大地提高。當鋼筋應力小于其屈服點時,其破壞速度是固定的。但是當鋼筋應力超過屈服點時,破壞速度將提高幾倍。所以在施工中要特別注意鋼筋、保護層、小縫隙等。都會和空氣中的氧等其他物質相結合,造成鋼筋混凝土提前腐蝕,在腐蝕過程中就會產生鋼筋混凝土內力變化。

3、 結論

對于混凝土內力變化的研究,內力與設計、施工等有關。在材料鋼筋混凝土結構的特征,是非常重要的。因為結構材料可靠性的設計,是保障內力不發生很大的變化,但是隨時間變化,實際內力也在變化這是應該被確定。 論文里針對,設計鋼筋混凝土內力進行研究,對混凝土產生影響的因素有混凝土碳化,鋼筋腐蝕進行研究。

參考文獻:建筑結構荷載規范GB 50009-2012

高層建筑混凝土結構技術規程 JGJ 3-2010

混凝土結構設計規范 GB50010-2010

鋼筋混凝土范文6

鋼筋混凝土構件由鋼筋和混凝土組成。從原材料的力學性能而言,鋼筋有較強的抗拉、抗壓強度,但混凝土只有較高的抗壓強度,抗拉強度卻很低。然而兩者的彈性模量比較接近,還有較好的化學膠合力、機械咬合力和銷栓力,這樣既發揮了各自的受力性能,又能很好地協調工作,共同承擔結構構件所承受的外部荷載。、在結構計算時,鋼筋混凝土構件是作為一個整體來承受外力的;又由于混凝土的抗拉強度很低,為簡化計算,一般混凝土只考慮承受壓應力,而拉應力則全部由鋼筋來承擔。

二、鋼筋混凝土構件保護層厚度的確定

對于受力鋼筋混凝土構件截面設計來講,受拉的鋼筋離受壓區越遠,其單位面積的鋼筋所能承受的外部彎矩也越大,這樣鋼筋發揮的力學效能也就越高。所以一般來講鋼筋混凝土構件受拉鋼筋總是應盡量靠近受拉一側混凝土構件的邊緣。如果鋼筋混凝土構件的鋼筋位置放置錯誤或者鋼筋的保護層過大,輕則降低了鋼筋混凝土構件的承載能力,重則會發生重大事故。然而當鋼筋混凝土構件的受拉鋼筋越靠近鋼筋混凝土構件的邊緣時:

1、鋼筋混凝土構件中鋼筋的主要成分鐵在常溫下很容易被氧化,尤其在高溫或潮濕的環境中。

2、鋼筋混凝土構件的保護層過小容易在施工時造成鋼筋露筋或鋼筋混凝土構件受力時表面混凝土剝落。

3、隨著時間的推移,鋼筋混凝土構件表面的混凝土將逐漸碳化,在鋼筋混凝土構件工作壽命內保護層混凝土失去了保護作用,從而導致鋼筋銹蝕,有效截面減小,力學效能降低,鋼筋與混凝土之間失去粘結力。這樣構件整體性會受到破壞,甚至還會導致整個鋼筋混凝土構件的破壞。

三、樓板及墻柱保護層控制措施

1、樓板保護層控制措施

鋼筋在樓面混凝土板中主要起抗拉受力作用,用來抵抗荷載所產生的彎矩,防止混凝土板面收縮和溫差裂縫的發生,而這一個作用均需鋼筋在上下設置合理的保護層前提下才能發揮。在實際施工中,樓板底筋的保護層比較容易正確控制。但當樓板底筋的保護層間距放大到1米以上時,局部樓板底筋的保護層厚度就無法得到保障,所以縱橫向的保護層間距控制在1米左右為宜。

樓板面層鋼筋的保護層一直是施工中的一大難題。其中各工種交叉作業,施工人員行走頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏;上層鋼筋網的鋼筋支撐設置間距過大,甚至不設(僅依靠樓面梁上部鋼筋擱置和分離式配筋的拐腳支撐)。在上述原因中,對于第2個原因,建議樓面雙層雙向鋼筋(包括分離式配置的負彎矩短筋)必須設置卡槽式混凝土墊塊,其縱橫向間距不應大于700毫米(即每平方米不得少于2只),特別是對于Ф8一類細小鋼筋,卡槽式混凝土墊塊的間距應控制在600毫米以內(即每平方米不得少于3只),才能取得較良好的效果。對于第1個原因,可采取下列措施加以解決:

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A、盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業時間,在板底鋼筋綁扎后,線管預埋和模板封鑲收頭應及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴,以減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量。

B、在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應搭設(或鋪設)臨時的簡易通道,以供必要的施工人員通行。

C、加強教育和管理,使全體操作人員重視保護板面上層負筋的正確位置;必須行走時應自覺沿鋼筋支撐點通行,不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。

D、安排足夠數量的鋼筋工(一般應不少于3-4人或以上),在砼澆筑前及澆筑中及時進行整修。

E、砼工在澆筑時對裂縫的易發生部位和負彎矩筋受力最大區域,應鋪設臨時性活動挑板,擴大接觸面,分散應力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。

2、墻柱保護層控制措施

墻柱保護層一般比較容易控制,主要措施:

A、墻柱保護層縱橫向間距一般控制在1米左右(且不少于2列),切忌數量太少。

B、墻、柱拉鉤的加工尺寸準確。

C、墻、柱水平筋或箍筋的加工尺寸準確。

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