钢筋混凝土范例6篇

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钢筋混凝土

钢筋混凝土范文1

关键词:裂缝;产生原因;预防措施;治理原则;治理方法

一、钢筋混凝土结构裂缝的形成原因及控制措施

1 、 荷载裂缝

构件承受不同性质的荷载作用,其裂缝形状也不同,通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多,在施工中和使用中都可能出现裂缝。所以在结构设计方面 ,结构设计者必须严格按照《混凝土结构设计规范》 (GB50010 — 2002)第 811 条规定进行裂缝控制验算 ,根据不同的结构部位 ,采取相应的合理配筋。

2 、 干缩裂缝

混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,温度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩,如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝表面容易出现龟裂裂纹。

防止因混凝土本身与外界气温相差悬殊 ,处于高温环境的构件 ,应采取隔热措施 ,加强养护 ,尤其在气温高、风大且干燥的气候条件下更应及早喷水。对大体积混凝土应控制裂缝 ,大体积混凝土工程因散热降温引起的冷缩比干缩更容易引起开裂 ,常规的温控措施既复杂又费钱。

3 、 温度裂缝

为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下:

(1)采用改善骨料级配,用于硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

(2)拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;

(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;

(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;

还可以通过改善材料性能来控制 ,如前提到在工程中采用的补偿收缩混凝土对此种裂缝的控制也很有效。补偿混凝土是一种适度膨胀的混凝土 ,按国内外补偿混凝土的技术要求 ,混凝土在湿养护期间 ,在配筋率ρ = 0.18%的试验条件下 ,它产生的限制膨胀率为0102 %~0103 % ,在混凝土中建立的预压应力为012~017MPa ,这一预压应力能够抵消导致混凝土开裂的全部或大部分应力。与此同时推迟了混凝土收缩的产生过程 ,这就是补偿混凝土的抗裂原理。

4 、 沉降裂缝

对软土地基进行必要的夯压和加固处理;预制场地应夯打密实方可使用;现浇和预制构件模板应支撑牢固 ,保证其强度和刚度 ,并应按规定时间拆模;防止雨水及施工用水浸泡地基。

5 、 腐蚀裂缝

保证混凝土的密实度 ,以阻止侵蚀介质和水、氧等的侵入;在构件表面加涂防护层。

6、 混凝土配料、搅拌及浇筑

(1)配合比设计应尽量采用低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料计量应准确,搅拌时间应保证;

(2)浇筑分层应合理,振捣应均匀、适度,不得随意留置施工缝。

(3)混凝土的施工配合比一旦经试验确定后,不得改变。同时,我们在振拌送料时要保证材料的充裕性,以免使某些材料的用量不足。在输送距离过长,流动性较低,易造成堵管的情况下,可适当加入减水剂,搞高混凝土的和易性,并按规定缩减水泥用量,而不应该采取增大单位用水量和水泥用量来提高其流动性。混凝土振捣要充分,严防漏捣、超捣、振捣时间,应根据其机械性能决定,一般以5—15s为宜。时间太短,振捣不紧实,形成钢筋混凝土强度不足或不均匀;时间太长,造成分层,粗骨料沉入底层,细骨料呈在上层,导致钢筋混凝土强度不均。

(4)由于砼搅拌运输时间过长,浇筑速度过快,振捣不实、施工缝做法不当、模板走动等原因形成的裂缝可以按照《混凝土施工规程》严格执行混凝土拌制、运输、浇筑、振捣施工缝设置和旧混凝土连接。模板制作、拆模以及养护方面的规定来防止,对已出现这类裂缝的构件,也要区分构件的类别、构件的受力特征、裂缝所在的部位以及裂缝严重的程度,分别采用一般混凝土裂缝补强措施或采用充填混凝土材料、钢锚栓加固、甚至粘钢板加固、预应力加固等补救措施。

7、 设计方面

(1)建筑平面造型在满足使用要求的前提下,力求简单;控制建筑物的长高比,增强整体刚度和调整不均匀沉降的能力;

(2)正确设置沉降缝、变形缝,位置和宽度选择要适当,构造要合理。并增强外墙外保温措施;

(3)砖混结构底层窗台下应采用加筋砌体,洞口较宽的窗台下宜设置钢筋混凝土梁,以防止窗台因地基沉降产生竖向裂缝;构件配筋要合理,间距要适当。断面较大的梁应设置腰筋。大跨度、较厚的现浇板,上面中心部位宜配置构造钢筋。主梁在集中应力处,宜加设抗剪钢筋。

(4)高度重视钢筋型号、尺寸、连接和几何位置,在保证主筋位置的同时,绝不能忽视构造筋的位置,同时,尽量采用同一厂家提供的钢筋。

(5)现浇混凝土楼板设计时,应充分考虑楼板的温度应力作用.楼板配筋尽量采用小直径、小间距配筋,一般采用8mm~14mm的钢筋,钢筋间距宜在150mm~200mm之间,钢筋配筋率不应小于0. 3%。4)屋面板应采用双层双向配筋;

(6)建筑平面有凹口时,凹口处外横墙应与内横墙拉通对齐。

钢筋混凝土范文2

1结构工程师应持有的态度与结构设计理念

在建筑设计领域,建筑是龙头,结构专业需全力配合好建筑专业,作为结构工程师,应强调创新精神、超前意识、综合建筑要求、结构合理、抗震安全、投资经济、施工方便等因素,提出不同的结构形式和方案,供建筑师参考,尽量大限度满足建筑师的设计要求。作为结构工程师应在建筑方案阶段和初步设计阶段,要从建筑结构整体设计概念,去帮助建筑专业实现业主要求的建筑空间形式与功能。在建筑结构的概念设计中,应遵循以下一些基本理念:

(1)将复杂的变成简单的,将结构的受力与传力途径设计成越简单、直接和明确越好。

(2)尽可能使结构平面布置的正交抗侧力刚度中心与建筑物质量重心靠近,最好重合,以避免减少在风荷载或地震作用下产生的扭转效应及其相应的破坏。

(3)沿建筑竖向布置的抗侧力刚度构件最好成均匀、连续布置,以避免出现层间位移角、内力及其传力的突变,避免出现软弱层。

(4)除了满足承载力、刚度、延性的要求,还应尽可能实现抗震多道防线、刚柔结合。总之,结构设计师应尽量去追求良好的结构设计理念与态度。

2工程设计的结构选型

对于高层结构而言,在工程设计的结构选型阶段,应该注意以下几点:

(1)结构的规则性问题。新旧规范在这方面的内容出现了较大的变动,新规范在这方面增添了相当多的限制条件,例如:平面规则性信息、嵌固端上下层刚度比信息等,而且,新规范采用强制性条文明确规定“建筑不应采用严重不规则的设计方案。”因此,结构工程师在遵循新规范的这些限制条件上必须严格注意,以避免后期施工图设计阶段工作的被动。

(2)结构的超高问题。在抗震规范与高规中,对结构的总高度都有严格的限制,尤其是新规范中针对以前的超高问题,除了将原来的限制高度设定为A级高度的建筑外,增加了B级高度的建筑,因此,必须对结构的该项控制因素严格注意,一旦结构为B级高度建筑甚或超过了B级高度,其设计方法和处理措施将有较大的变化。在实际工程设计中,出现过由于结构类型的变更而忽略该问题,导致施工图审查时未予通过,必须重新进行设计或需要开专家会议进行论证等工作的情况,对工程工期、造价等整体规划的影响相当巨大。

(3)嵌固端的设置问题。由于高层建筑一般都带有二层或二层以上的地下室和人防,嵌固端有可能设置在地下室顶板,也有可能设置在人防顶板等位置,因此,在这个问题上,结构设计工程师往往忽视了由嵌固端的设置带来的一系列需要注意的方面,如:嵌固端楼板的设计、嵌固端上下层刚度比的限制、嵌固端上下层抗震等级的一致性、在结构整体计算时嵌固端的设置、结构抗震缝设置与嵌固端位置的协调等等问题,而忽略其中任何一个方面都有可能导致后期设计工作的大量修改或埋下安全隐患。

(4)短肢剪力墙的设置问题。在新规范中,对墙肢截面高厚比为5~8的墙定义为短肢剪力墙,且根据实验数据和实际经验,对短肢剪力墙在高层建筑中的应用增加了相当多的限制,因此,在高层建筑设计中,结构工程师应尽可能少采用或不用短肢剪力墙,以避免给后期设计工作增加不必要的麻烦。

3地基与基础设计

地基与基础设计一直是结构工程师比较重视的方面,不仅仅由于该阶段设计过程的好与坏将直接影响后期设计工作的进行,同时,也是因为地基基础也是整个工程造价的决定性因素,因此,在这一阶段,所出现的问题也有可能更加严重甚至造成无法估量的损失。基础是建筑物以及构筑物的主要承重部分,所以基础的设计和选择是非常重要的。房屋基础设计应根据工程地质和水文地质条件、建筑体型与功能要求、荷载大小和分布情况、相邻建筑基础情况、施工条件和材料供应以及地区抗震烈度等综合考虑,选择经济合理的基础形式。在地基基础设计中要注意地方性规范的重要性问题。由于我国占地面积较广,地质条件相当复杂,作为国家标准,仅仅一本《地基基础设计规范》无法对全国各地的地基基础都进行详细的描述和规定,因此,作为建立在国家标准之下的地方标准。地方性的“地基基础设计规范”能够将各地方的地基基础类型和设计处理方法等一些成熟的经验描述和规定得更为详细和准确,所以,在进行地基基础设计时,一定要对(本地区的地质情况进行深入了解并结合规范及勘察报告选用合理的基础形式),以避免对整个结构设计或后期设计工作造成较大的影响。

4结构计算与分析

在结构计算与分析阶段,如何准确,高效地对工程进行内力分析并按照规范要求进行设计和处理,是决定工程设计质量好坏的关键。由于新规范的推出对结构整体计算和分析部分相当多的内容进行了调整和改进,因此,结构工程师也应该相当地对这一阶段比较常见的问题有一个清晰的认识。

(1)结构整体计算的软件选择。目前比较通用的计算软件有:SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等,但是,由于各软件在采用的计算模型上存在着一定的差异,因此导致了各软件的计算结果有或大或小的不同。所以,在进行工程整体结构计算和分析时必须依据结构类型和计算软件模型的特点选择合理的计算软件,并从不同软件相差较大的计算结果中,判断哪个是合理的、哪个是可以作为参考的,哪个又是意义不大的,这将是结构工程师在设计工作中首要的工作。否则,如果选择了不合适的计算软件,不但会浪费大量的时间和精力,而且有可能使结构有不安全的隐患存在。

(2)是否需要地震力放大,考虑建筑隔墙等对自振周期的影响。该部分内容实际上在新老规范中都有提及,只是,在新规范中根据大量工程的实测周期明确提出了各种结构体系下高层建筑结构计算自振周期折减系数。

(3)振型数目是否足够。在新规范中增加一个振型参与系数的概念,并明确提出了该参数的限值。由于在旧规范设计中,并未提出振型参与系数的概念,或即使有该概念,该参数的限值也未必一定符合新规范的要求,因此,在计算分析阶段必须对计算结果中该参数的结果进行判断,并决定是否要调整振型数目的取值。

(4)多塔之间各地震周期的互相干扰,是否需要分开计算。一段时间以来,大底盘,多塔楼的高层建筑类型大量涌现,而在计算分析该类型高层建筑时,是将结构作为一个整体并按多塔类型进行计算,还是将结构人为地分开进行计算,是结构工程师必须注意的问题。如果多塔间刚度相差较大,就有可能出现即使振型参与系数满足要求,但是对某一座塔楼的地震力计算误差仍然有可能较大,从而便结构出现不安全的隐患。

(5)非结构构件的计算与设计。在高层建筑中,往往存在一些由于建筑美观或功能要求且非主体承重骨架体系以内的非结构构件。对这部分内容,尤其是高层建筑屋顶处的装饰构件进行设计时,由于高层建筑的地震作用和风荷载均较大,因此,必须严格按照新规范中增加的非结构构件的计算处理措施进行设计。

钢筋混凝土范文3

关键词:钢筋混凝土水池;结构设计;构造;荷载组合;裂缝

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

中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:

引言

随着我国四个现代化建设的开展,综合国力的增强,城市的不断发展扩大,人们生活、工业生产和环境保护的需要,水池类构筑物工程建设逐年增多。因耐久性和实用性方面的要求越来越高,钢筋混凝土已经作为水池的主要砌筑材料。钢筋混凝土水池在炼油化工建设中是一种应用极为广泛的构筑物,大量用于储存水、油和污水等介质,在炼油厂给排水工程中最常见的是清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝气池、沉淀池、反应池及消防水池等。

一、钢筋混凝土水池分类及应用

钢筋混凝土水池根据结构形式分为圆形水池、矩形水池;按施工方式分为整体式、分离式、装配式;根据池壁的高宽比分为浅壁池、一般壁池、深壁池;根据池室布局可分为单格水池、多格水池和多排多格水池等。根据埋置深度分为地上式、地下式、半地上式。水池从用途上可分为两大类:一类是水处理水池,另一类是贮水池。由于多数建于地下或半地下,质量较好又可节省材料。水池埋入地下后,温度及风化作用等因素影响较小,而且池壁外土压力能平衡部分或全部池壁内的水压力。因而,采用材料又依据水池容积耗费材料等而定为砖砌池壁及钢筋混凝土池壁两大类。无论是矩形还是圆形、预制还是现浇的池体,由于多种原因产生变形所引起的池体结构裂缝(包括池顶板、壁板、底板)都是难免的,都要使裂缝严格控制在规范允许的范围内(一般水池裂缝规范允许0.2mm) 。同时,在给排水工程的污水处理厂设计中,水池的设计占很大比重,其土建投资约占整个处理厂土建总投资的70%一80%,因此,水池结构设计的技术与经济合理性显得尤为重要。

二、钢筋混凝土水池的结构设计

1.结构设计应符合的规定

a.各种结构类别、形式的水池均应进行强度计算。根据荷载条件、工程地质条件和水地质条件,决定是否验算结构稳定性。

b.钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度验算。满足正常使用要求时,控制裂缝开展是必要的,对于圆形水池或矩形水池的某些部位(例如长壁水池的角隅处),其受力状态多属轴拉或小偏心受拉,唧整个截面处于受拉状态,这就需要控制其裂缝出现;更多的构件将处于受弯,大偏心受力状态,从耐久性要求,需要限制其裂缝开展宽度,防止钢筋锈蚀影响水池的使用年限,这里面也包括混凝土的抗渗,抗冻以及钢筋保护层厚度等要求。

c.对于建于地下水位比较高的场地的水池,还应进行水池抗浮验算。

三、钢筋混凝土水池的一般构造要求

1.钢筋混凝土贮水或水处理构筑物,其壁、底板厚度均不宜小于200mm。主要是从保证施工质量和水池的耐久性考虑,水池的钢筋净保护层厚度不宜太小,也就决定了构件的厚度不宜太小,否则难以做好混凝土的振捣密实性,就会影响其水密性要求,并且将不利于钢筋的防锈,从而影响水池的使用寿命。

2.水池各部位构件内,受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(从钢筋的外缘处起),应符合《给水排水工程构筑物结构设计规范》中表6.1.3的规定。钢筋混凝土结构的使用寿命通常取决于钢筋的严重锈蚀而导致破坏。钢筋锈蚀可有集中锈蚀和均匀锈蚀两种情况,前者发生于裂缝处,加大保护层厚度可以延长碳化时间,亦即对结构的使用寿命提高了保证率。另外,对钢筋保护层厚度去稍大一些,有利于混凝土(钢筋与模板间)的振捣,对混凝土的水密性是有好处,也就提高了施工质量的保证率。

3.钢筋混凝土墙(壁)的拐角及与顶、底板的交接处,宜设置腋角。腋角的边宽不应小于150mm,并应配置构造钢筋,一般可按墙或顶、底板截面内受力钢筋的50%采用。

四、钢筋混凝土水池计算的荷载组合

对于非地上式水池,池壁的水平向荷载包括:池内水压力,池外土压力(包括地面活荷载影响和地下水位所处的位置的影响);垂直向荷载包括:池内水重和池外土重。为了简化计算,通常池内水压力可按齐顶水压计算。荷载不利组合分为:a.池内有水、池外无土;b.池外有土、池内无水。结构模型可按一端简支,一端固定的单跨梁或者三边固定,一边简支的双向板来计算。对于地上式无顶盖的水池,池壁可按悬臂板来计算。如果是水池顶板荷载包括:恒载(顶板和抹灰自重、覆土重),活载(考虑是否通车或消防车,按规范取相应值),结构计算模型可按一般的双向板来计算;水池底板荷载:顶板自重、满水重量,结构计算模型可按无梁楼盖计算。由于水池的底板和池壁都相对比较厚,对于一般的水池(壁高不超过3.5m),起控制配筋的不是强度而是裂缝宽度。

五、钢筋混凝土水池裂缝控制措施

1.将基础与池壁的混凝土浇筑间隔时间缩短至10d左右,以减小基础对池壁的水平阻力。

2.模板拆除后及时回填土,以控制混凝土早期或中期开裂。

3.适当配置水平钢筋:配筋尽可能采用100~150mm间距,配筋率宜在0.3%~0.5%之间。

4.缩短伸缩缝距离,将伸缩缝缩短至8mm左右。

5.优化混凝土配合比:选用低水化热的水泥,将混凝土塌落度减小至14mm以下。

6.混凝土浇筑:a.采取跳仓浇筑法,其间隔时间控制在一周以上;b.在高温季节用帐篷将砂石骨料覆盖,控制混凝土的出机温度;用保温材料将混凝土输送管道包裹,降低混凝土的入模温度;c.分层浇筑混凝土,厚度控制在500mm以下。

7.混凝土养护:缩短带模养护时间,且保证混凝土连续养护时间不少于14d。

六、大型水池结构无温度伸缩缝处理方法

1.设置混凝土后浇带。当池体长度超过国家规范的要求时,不设温度伸缩缝,而设置1~2m宽的后浇带。该法只能解决施工期间混凝土的收缩问题,并不能解决季节温差(湿差)所产生的温度应力问题。尤其对于水池类结构,随着时间的延续,后浇带很难保证池体混凝土不发生开裂,渗水。

2.使用混凝土膨胀剂。掺加膨胀剂的目的就是在混凝土中产生膨胀应力。但产生的膨胀应力值是有限的,也就是说,超过一定的界限就起不到应有的作用。从工程耐久性考虑,水池结构不宜使用含钙矾石类的膨胀剂。因为膨胀剂中的延迟钙矾石生成现象,会给水池结构带来灾难性的后果。

3.预应力技术。用有粘结或无粘结预应力钢绞线来解决温度应力问题。当池体长度和宽度都较大时,不设温度伸缩缝,而在池壁、底板水平方向均施加预应力来解决温度应力问题,这是从根本上解决水池裂缝问题的方法。采用预应力无缝整体水池设计,建造出来的水池结构耐久性更强,且比传统分缝水池节约造价7%~20%左右。

七、结语

1.池底和池壁一次浇筑完成,不留施工缝,配置φ10@150水平钢筋可满足不设伸缩缝要求。

2.若池底和池壁分两次浇筑,距池底500mm处,留一道水平施工缝,配置φ12@120水平钢筋,施工质量良好,也可不设施工缝。

3.水池类现浇结构,一般厚度不大,高度也不高,这类结构很容易从池壁上部出现边缘效应而引起裂缝。为此,建议在池顶和池底以及水平施工缝的上、下宜各配置4φ16~4φ22的粗钢筋予以加强,也称此部位为“暗梁”。这样,易裂的薄弱部位的含钢率均大,混凝土的极限拉伸提高,从而结构的抗裂性得到增强。

参考文献

[1]《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002.中国建筑工业出版社.

钢筋混凝土范文4

关键词:钢筋混凝土;钢筋腐蚀;原理;

1、问题的提出

钢筋混凝土所使用的材料是混凝土和钢筋,具有混凝土和钢筋的优点,其强度高、韧性好,并且混凝土与钢筋间具有良好的粘结力,同时二者的温度线膨胀系数相近,正因为钢筋混凝土具有这些优点,因此钢筋混凝土成为现代土木结构的主体。著名专家学者P.K.Mehia认为,钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性最重要的因素。混凝土中钢筋的腐蚀,不仅会造成巨大经济损失,还可导致钢筋混凝土结构破坏,甚至会引起结构坍塌。因此,钢筋腐蚀问题不容忽视。

2、钢筋混凝土中钢筋腐蚀原理分析

混凝土的孔溶液呈碱性,新拌混凝土的pH值一般都在12~13之间,在这样强的碱性环境下,钢筋表面会生成一层钝化膜,它是厚度一般为2×10-9~6×10-9m的水化氧化产物(γ-Fe2O3・nH2O),阻止了钢筋的锈蚀,但是当pH值由于各种原因降至11.8或者更低时,钝化膜将不能保持,钢筋进入活化状态,钢筋就会发生锈蚀。

钢筋表面发生的腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,化学腐蚀是钢筋表面与气体或介质溶液接触发生的腐蚀,这种腐蚀没有电子的流动,只是腐蚀现象的一小部分;而电化学腐蚀是钢筋表面与腐蚀介质发生电化学反应而引起的腐蚀,绝大部分腐蚀都属于电化学腐蚀,因此本文着重讨论电化学腐蚀。

钢筋表面发生电化学腐蚀的条件是当钢筋表面有水分存在时,就发生铁电离的阳极反应和溶液态氧还原的阴极反应,并以相互等速度进行,其反应方程式如下:

阳极:FeFe2++2e

阴极:0.5O2+H2O+2e2OH-

总的反应是阴阳极反应的组合,并在钢筋表面析出氢氧化铁:

Fe2++2OH-Fe(OH)2

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

氢氧化铁Fe(OH)3进一步氧化生成红锈nFe2O3・mH2O,一部分氧化不完全的生成黑锈Fe3O4,在钢筋表面形成锈层,铁锈的体积最大可膨胀至原来体积的6倍。钢筋膨胀使周围的混凝土产生较强的拉应力,当混凝土中拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土将沿钢筋方向开裂,即顺筋开裂,严重的使混凝土保护层剥落。混凝土开裂后,进一步丧失了对钢筋的保护,使得腐蚀介质更容易达到钢筋表面,导致钢筋腐蚀的进一步加剧,如此周而复始,加剧了钢筋混凝土结构的破坏。

混凝土中钢筋钝化状态被破坏、钢筋活化的主要原因是混凝土保护层的碳化和氯化物的作用。混凝土碳化时,pH值显著降低,一般降到8~9,在这种状态下,钢筋将不处于钝化状态,极易发生腐蚀。相对于碳化,氯离子的危害一旦发生后果要严重的多。氯离子半径小,穿透能力强,可以很容易穿透钢筋表面的钝化膜,进而竞争吸附在钢筋的表面,当氯离子到达钢筋表面时,将使该处的pH值显著降低,导致局部酸化,造成小阳极大阴极的情况,促成严重的电化学腐蚀。Cl-除了去钝化作用外还有搬运作用,Cl-可以与Fe2+生成FeCl2,加速了阳极过程,FeCl2是可溶的,向混凝土内扩散时遇到OH-便生成Fe(OH)2沉淀,进而生成氧化铁即铁锈。Cl-不会被消耗掉,只是起到了“迁移”作用,如此周而复始,大大加速了钢筋的锈蚀。此外,Cl-的存在加大了混凝土的导电性,使得电化学腐蚀的发生更加容易,对钢筋的防腐蚀极为不利。

3、钢筋的腐蚀过程及防范措施

3.1混凝土中钢筋的腐蚀过程

钢筋的腐蚀过程有两种,一种是电极反应交换电流引起的腐蚀。钢铁在酸性溶液中的溶解属于此类。另外一种是扩散速度控制的腐蚀过程。混凝土中钢筋的腐蚀大多数属于这种腐蚀。混凝土内钢筋的腐蚀,一般多属于金属电化学腐蚀这种腐蚀的发生一般都在以下两种情况下:一是钢筋表面氧化铁保护膜被破坏,使钢筋失去保护层;二是有水和氧气的参与。具体表现在以下几个方面

1.混凝土内掺入了氯盐。我国用氯盐做早强防冻剂的历史很长,有些工程仍在使用。为提高混凝土早期强度,在混凝土中掺加一定量的氯盐往往是有效的。但因氯化钙是以氯离子和钙离子的状态存在,氯离子能破坏钢筋表面的氧化铁保护膜,并能使钢筋表面局部酸化,使钢筋腐蚀。另外,如果氯化钙掺量过多,还会增加混凝土的干缩度,使其在早期产生干缩裂缝。加上氯盐本身具有较强的吸湿性,从而加速了钢筋的腐蚀。

2.混凝土不密实或存在裂缝。混凝土密实度不良和构件上产生的裂缝,往往是造成钢筋腐蚀很重要的原因。尤其当水泥用量偏少、水灰比不当,在混凝土浇筑过程中振捣不实,产生露筋、蜂窝麻面和裂缝时,就会给水和氧及其它侵蚀性介质的渗透创造条件,从而加速钢筋的锈蚀。

3.混凝土“碳化”。混凝土的“碳化”,是指空气中的二氧化碳气体在混凝土表层逐渐为氢氧化钙的碱性溶液所吸收,相互生成碳酸钙的现象或碳化的结果,使混凝土的PH值不断下降,并不断向内部深化,当碳化深度达到或超过钢筋保护层时,钢筋表面的氧化铁保护膜便遭到破坏,使钢筋失掉了保护的屏障。这时,大气中含有的工业废气,如氯化氢等将被棍凝土吸收并与氢氧化钙结合,使混凝土碱度迅速下降,钢筋遭受腐蚀。

4.高强钢筋中的应力腐蚀。高强钢筋在应力的作用下,容易导致氧化铁保护膜的破坏,裂缝比较活化,并作为阳极而腐蚀。同时,由于钢筋中具有很高的拉应力和高强钢筋的低变形性能,腐蚀和应力共同作用,加速了裂缝的深度发展,使钢筋在看不到明显腐蚀的情况下突然产生断裂。

3.2混凝土中钢筋的腐蚀防范措施

从目前的技术条件来看,混凝土结构物中钢筋腐蚀的检测方法主要包括破损法和非破损法(电阻棒法、涡流探测法、声发射探测法自然电位法、交流阻抗谱法、线性极化法、恒电量法等许多种),修复技术主要有补丁法、电化学氯化物萃取技术及再碱化技术等几种。在工程实际中,需要针对具体情况选用合适的检测方法和修复技术可采用单一的检测方法和修复技术,必要时也可采用多种检测法和修复技术相结合的方法。

4、结束语

在建筑工程项目质量管理越来越严的今天,钢筋混凝土结构中的钢筋的腐蚀问题日益引起人们的重视。因此,了解发生腐蚀的机理,进而采取针对性的防范措施,是保证工程质量的必要前提和要求。

参考文献:

[1] 朱彦鹏主编.混凝土结构设计原理[M].重庆:重庆大学出版社,2002.

钢筋混凝土范文5

关键词∶设计内力变化,施工内力变化

中图分类号:S611文献标识码: A

前言:

因为钢筋混凝土材料适用于很广泛,并价格较低,所以它在建筑类是一种非常有用的材料。然而,传统的建筑结构设计和钢筋混凝土材料的研究很少注意到钢筋混凝土强度和时间的关系,尤其是作用在材料上的不同影响作用几乎是不予研究的。直到近几年来,在建筑施工中人们才逐步研究这个问题—关于钢筋混凝强度和时间内力相关性的研究。一般而言,依赖不同因素的钢筋混凝土内力不同。研究随时间而变的钢筋混凝土结构的内力是必要的。

钢筋混凝土内力

混凝土结构是具有很明显弹塑性性质的结构,及时在较低的应力情况下也有明显的弹塑性性质。在弹塑性里混凝土内力发生变化,在发生变化时要控制:荷载,截面等。在荷载增大,构件出现裂缝或者钢筋屈服,塑性性质更为明显。在目前,国内设计规范乃沿用按弹性方法计算结构内力,按弹塑性极限状态进行截面设计。

1、在设计方面内力变化如下:

设:两跨每跨6000mm,每跨个位:300x600,均布恒载:2.50kN/m,均布活载:2.50 kN/m2,梁容重:25.00kN/m,计算时考虑梁自重:考虑,恒载分项系数:1.20,活载分项系数:1.40 ,活载调整系数:1.00

移动荷载:移动荷载数目:1,机械1-集中力F(kN):100 100,机械1-间距(m):5机械荷载分项系数:1.000,参考《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)不考虑左右移动。

如图1-1:

内力图1-2

在上图可以分析得知,在集中荷载水平位移的变化,但是在变化条件下要满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ 3-2010)的要求,这是合理设计的必要条件之一,但是,不是充分条件。在一个还要考虑周期,地震力大小等等综合条件。在抗震设计时候,地震力的大小与刚度直接相关的,当地震力小时候,结构并不合理,因为刚度小,此时并不能认定结构合理,因为它的周期长、地震力小、并不安全,所以不满足。在此期间,内力影响很多结构的变化,所以结构设计也是很关键的,如若结构设计不是很完美的话,就会很重大的问题。

2,在施工方面内力变化

在能够降低钢筋混凝土的内力的变化有钢筋的几何尺寸,周边环境情况以及随时间而变的内力等。显而易见,钢筋混凝土内力的变化是的一个随机函数过程或者说是一系列材料和结构变量的相互作用。钢筋混凝土在空气中的碳化又被称之为中和反应。它是合成物与在空中的CO2等其他物质,钢筋混凝土中的碱性材料缓慢中和的过程。在空气中完全地碳化密实混凝土中的钢筋保护层需要花费几十年的时间,但是碳化非密实混凝土的只要几年。如果稀薄的碳化材料的含量比较高,则钢筋混凝土强度就会下降并且在碳化过程中结构的横截面也会加快缩小。碳化作用会造成碱度的降下和钢筋的腐蚀。钢筋腐蚀是钢筋表面中的铁不断地失去电子然后在溶于水,再在有氧的条件下与水发生反应。所以,消耗几倍时间大量的浸蚀材料。这样可以使产生钢筋混凝土保护层裂缝,并且沿着钢筋方向降低钢筋与混凝土之间的粘结力,从而造成钢筋混凝土结构承载能力的损失。这样会是腐蚀的时间可能会提前,并且腐蚀速度也可能大大地提高。当钢筋应力小于其屈服点时,其破坏速度是固定的。但是当钢筋应力超过屈服点时,破坏速度将提高几倍。所以在施工中要特别注意钢筋、保护层、小缝隙等。都会和空气中的氧等其他物质相结合,造成钢筋混凝土提前腐蚀,在腐蚀过程中就会产生钢筋混凝土内力变化。

3、 结论

对于混凝土内力变化的研究,内力与设计、施工等有关。在材料钢筋混凝土结构的特征,是非常重要的。因为结构材料可靠性的设计,是保障内力不发生很大的变化,但是随时间变化,实际内力也在变化这是应该被确定。 论文里针对,设计钢筋混凝土内力进行研究,对混凝土产生影响的因素有混凝土碳化,钢筋腐蚀进行研究。

参考文献:建筑结构荷载规范GB 50009-2012

高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ 3-2010

混凝土结构设计规范 GB50010-2010

钢筋混凝土范文6

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。

二、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:

1、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。

2、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。

3、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。

三、楼板及墙柱保护层控制措施

1、楼板保护层控制措施

钢筋在楼面混凝土板中主要起抗拉受力作用,用来抵抗荷载所产生的弯矩,防止混凝土板面收缩和温差裂缝的发生,而这一个作用均需钢筋在上下设置合理的保护层前提下才能发挥。在实际施工中,楼板底筋的保护层比较容易正确控制。但当楼板底筋的保护层间距放大到1米以上时,局部楼板底筋的保护层厚度就无法得到保障,所以纵横向的保护层间距控制在1米左右为宜。

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2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Ф8一类细小钢筋,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:

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A、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。

B、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。

C、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。

D、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。

E、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。

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:

A、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。

B、墙、柱拉钩的加工尺寸准确。

C、墙、柱水平筋或箍筋的加工尺寸准确。

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