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混凝土构件范文1
中图分类号： TU37 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
我国国内的建筑大多采用的是钢筋混凝土结构，其优良特性使得各个工程施工中对混凝土青睐有加。而随着国家的发展，建筑技术的提升，原有的混凝土已不能满足需求，型钢混凝土作为强度较高的特点恰恰符合发展的需要，在现代建筑中独树一帜，逐渐成为主流工程原料，下面我们来详细介绍一下型钢混凝土。
二、型钢混凝土结构构件研究
1.型钢混凝土结构是指在型钢配置钢筋并浇筑混凝土的结构, 是组合结构的一种形式。这种结构在各国有不同的名称, 在英、美等西方国家将这种结构叫做混凝土包钢结构。在日本则称为钢骨钢筋混凝土结构。在苏联则称为劲性钢筋混凝土。我国过去也采用劲性钢筋混凝土这个名称。与钢结构相比, 型钢混凝土结构不仅能节约钢材、降低造价; 而且混凝土对其中的型钢能提供很好的保护, 从而有利于防火、防腐和防锈。另一方面, 由于型钢混凝土构件比钢结构构件刚度大得多, 所以在超高层建筑和高耸结构中采用型钢混凝土结构和在下部局部采用型钢混凝土结构, 可以克服高层及高耸钢结构变形过大的缺点。与钢筋混凝土结构相比, 型钢混凝土结构具有强度高、刚性大、延性好的特点, 因而特别适应于地震区的建筑, 尤其是高层及超高层建筑。
发展历史
尽管我国自上个世纪50年代已经开始应用型钢混凝土结构, 但是我国科技工作者对型钢混凝土结构的研究始于上个世纪80年代中期。冶金部建筑研究总院进行了型钢混凝土轴压短柱、偏压长柱和型钢混凝土梁的试验研究, 西安建筑科技大学组合结构研究所进行了型钢混凝土梁柱的抗剪和反复加载试验, 并进行了该种梁柱节点的试验研究。进行型钢混凝土结构研究的单位还有建设部建筑科学研究院、北京市建筑设计院、同济大学、西南交通大学、清华大学、武汉工业大学等二十多个高等院校和科研院所。兴起了我国对型钢混凝土结构研究的第一次热潮。八十年代以后, 我国推行对外开放对内改革的政策, 建筑业呈现一片欣欣向荣的气象, 型钢混凝土又一次在我国兴起。
发展现状
目前, 我国高层建筑多采用钢筋混凝土框架、框架剪力墙、框架一筒体和筒中筒等形式。而且经常需要在底部若干层获得大空间, 例如布置大的商场、大的展厅等。随着建筑物高度、跨度的不断加大, 传统的建筑结构已不能完全适应这种发展的需要。同时传统建筑为了满足轴压比限值和抗震承载能力要求,底部楼层经常采用截面尺寸较大的/胖柱0导致建筑使用空间明显减少, 影响室内观瞻, 并容易形成短柱。型钢具有高强度和大变形的特点, 将型钢埋入高强混凝土的型钢混凝土结构, 型钢与混凝土之间通过粘结力和剪切粘结件使他们紧密地结合在一起, 充分发挥型钢的特点, 避免其缺点。型钢混凝土结构能极大的减小截面面积和自重。为了有效改善和优化钢筋混凝土结构抗震性能, 高层建筑采用型钢混凝土结构,还可以较好的实现建筑使用功能、结构抗震性能和结构经济指标三者之间的协调统一。型钢混凝土结构是我国建筑行业十项推广技术之一和建筑结构“十五”规划重点推广应用方向, 在我国未来的建筑领域具有良好的发展前景。
适应我国经济发展形势的需要, 应加快型钢高强混凝土结构的研究与应用。随着我国经济水平的发展及城市人口的增长, 高层与超高层建筑在我国的发展越来越快。对于这样的高层与超高层建筑, 若采用传统的钢筋混凝土结构与型钢混凝土结构, 必然会加大构件断面, 增加结构自重, 从而减少房间的有效使用面积并不利于结构抗震。若采用型钢高强混凝土结构, 就能使这些不利因素得以改善。因为后者比前者具有更高的承载力, 在相同的情况下,构件的断面可以大大减小, 从而更加经济实用。而且, 采用高强混凝土还有不利的一面, 即与普通混凝土相比, 高强混凝土脆性性质更加突出, 在地震作用下的延性不如前者。因此, 如何在保证型钢高强混凝土结构承载力的同时, 采取有效措施, 来提高其在地震作用下的变形能力, 就是我国科技工作者需要研究的课题。
4.我国型钢混凝土设计方法
在试验及理论研究的基础上，对于SRC结构的设计方法，我国学者也提出了多种计算方法，反映在规范规程上，有冶金部的YB9082297钢骨混凝土结构设计规程（以下简称《钢骨规程》）和建设部的JGJ13822001型钢混凝土组合结构技术规程（以下简称《型钢规程》）。《钢骨规程》参照日本规范的叠加方法，进一步提出了较为准确的轴力分配方法，称为改进简单叠加法。改进简单叠加方法与理论方法和一般叠加法基本吻合。在《钢骨规程》中，无论是构件的承载力计算还是刚度、裂缝验算，均采用叠加原理，原理清晰，计算简单。在《型钢规程》中，构件的承载力计算采用平截面假定，钢骨与混凝土变形协调，通过构件内里平衡方程求解构件承载力。在承载力计算中，公式复杂，适合于已知各配筋条件的承载力验算，而已知内力求配筋则计算复杂。刚度计算采用钢筋混凝土与型钢钢骨两部分刚度叠加的方法，与《钢骨规程》相近，计算公式有差异，在长期刚度的计算中，混凝土收缩、徐变的影响仅考虑混凝土部分的影响，但《型钢规程》中没有区分钢骨部分和型钢部分，公式中用的是整体刚度。受弯构件裂缝计算两者也不一致《型钢规程》中将型钢受拉翼缘简化为等效钢筋，并考虑型钢腹板的部分影响；《钢骨规程》中采用叠加原理，通过弯矩分配，计算混凝土部分承担的弯矩，在考虑型钢受拉翼缘影响的基础上，计算裂缝宽度。综上所述，两者在计算原理上存在差别《钢骨规程》采用的是叠加原理，而《型钢规程》中除刚度计算、抗剪计算也采用叠加原理外，压弯承载力计算和裂缝计算是将型钢受拉翼缘等效为钢筋，按平截面假定计算。
5.型钢混凝土的优点
在相联同的截面积尺寸下, 型钢混凝土结构构件的承载力可高于钢筋混凝土构件的一倍以上, 在高层建筑中, 构件截面的减少可以增加建筑的使用面积和层高, 同时也减轻了自重, 经济效益可观。型钢混凝土结构韧性大, 延性好, 抗震性能较钢筋混凝土结构大为提高。框架梁柱节点抗震性能得到显著改善。稳定性好, 外包混凝土对型钢有较强的约束作用, 可以防止型钢的局部屈曲, 提高型钢骨架的整体刚度和抗扭能力。对大气温度变化感觉迟钝, 温度变形小。型钢埋置于混凝土内, 增加了截面的最小回转半径及整体稳定性。型钢混凝土结构较之钢结构框架可以节省钢材约50%。
6.发展要求
无论是用传统方法还是优化方法对型钢混凝土结构进行设计，都要求设计具有丰富的工程经验。这些经验从结构选型到确定初始截面都会很有帮助。根据设计者的经验选取合适的初始点，会因其对收敛速度的影响，使计算的工作量减少，从而加收敛过程。对于型钢混凝土框架梁，由于沿梁长度的内力有较大的差别，故对其进行分段优化，但是其变截面点的位置和变截面节点的构造及其受力性能还需进一步研究。
三、结束语
型钢混凝土结构构件的研究还有一段很长的路要走，还需要做出更多的努力，不断优化，不断创新。为了准确对型钢混凝土结构进行分析，要借助数学以及物理模型，建立合适的刚度、强度研究函数，对已有经验进行验证和创新。随着混凝土在建筑中应用度的不断提升，混凝土的研究逐渐走向了系统化，科学化，由单一型研究转变为混合多变型研究，逐步走向成熟。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院主编型钢混凝土组合结构技术规程2006
[2]劲性钢筋混凝土结构设计指南 苏联电力部出版社 2009
混凝土构件范文2
关键词：钢筋混凝土 ，构件 ，火灾 ，影响
Abstract: with the rapid development of social economy construction, urban construction also entered the great stages of development, because of architectural requirements and construction technology improvements, urban nervous and land price expensive, as well as to the building use function diversity, the high standard requirement, combined with modern city planning and implementation of the high-rise building has set up a file in large and medium-sized cities at home and abroad on an unprecedented scale and speed. And reinforced concrete members in the factory in high-rise building use, although these rc high-rise building we human beings to create a better life environment and space, give the city adds to the beauty of the landscape, but also to bring a lot of inconvenience and human disasters.
Keywords: reinforced concrete, components, fire, influence
中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：
近几年国内外许多高层建筑重特大火灾事故的发生，许多无辜的生命葬身火海，给许多家庭留下深刻的悲痛，国家和人民生命财产的损失触目惊心。笔者就如今建筑史上普遍运用钢筋混凝土构件与一些火灾案例分析，就火灾对钢筋混凝土构件的危害和采取措施谈点初浅的认识，供参考。
一、火灾中火对钢筋混凝土的影响
火对钢筋混凝土的影响和损伤可以分为两种类型，一种是单个构件受到火的直接灼烧，产生损伤；如构件表面混凝土爆裂脱落和烧伤层产生细微裂逢；另一种是梁柱组成的整体结构由于升温不同，产生很大的结构温度应力而引起构件的损伤，例如：许多钢筋混凝土构件受到火灾后，表面粉刷层基本剥落，梁和柱混凝土表面产生大面积龟裂，局部混凝土爆落和主筋外露，混凝土表面呈现红色、灰色、黄色均有，预应力圆孔板的混凝土保护层剥落露筋，钢筋失去性能等现象发生，这些现象都明显地表明了火灾现场温度，是火灾原因调查分析的依据。
二、火灾中温度对钢材的影响
钢材的物理性质：钢材在正温范围内，温度约在200℃以上时，随着温度的升高，钢材的抗拉强度、屈服点和弹性模量都有变化，总的趋势是强度降低、塑性增大；温度在250℃左右，钢材的抗拉强度略有提高，而塑性却降低，因而钢材呈现脆性，在此区域对钢材再加热，钢材可能产生裂逢。此外，当温度达到250-350℃范围内时。钢材将产生徐变现象，钢材的性能受到不同程度的损伤。据一些专家对钢材进行温度试验分析，当钢材在升温1h，恒温加热1小时后进行检测，结果是有屈服台阶的16Mn钢筋在900℃以下时的强度和延伸率变化很小，温度达到1000℃时，钢材强度下降10％；无屈服台阶的冷拔低碳钢丝经过2h升温至600℃以下，则强度受到影响不大；而温度在600℃以上时的极限强度下降达40％。据有关专家对大多数火灾事故现场中构件钢筋的测试结果表明，混凝土保护层爆落的预应力板钢丝受热温度超过600℃，梁柱构件钢筋温度低于600℃，因而，在一般情况下，火灾对钢筋
的影响较比混凝土小，对于I、II级钢筋在温度达到900℃以上时才有明显的影响，由于钢筋构件混凝土保护层的作用，通常构件中的钢筋温度低于此值，可以说火灾一般对I、II级钢筋的影响不很大。但是，在600℃以上的高温却使冷却后的冷拔低碳钢丝强度大幅下降40％左右，从中可以说明火灾对预应力钢筋混凝土板的影响较大，由于建筑荷载大部分承重在板上，从而破坏结构的整体性，造成更大的危害。
三、火场温度对钢筋混凝土构件板的影响
温度对钢筋混凝土构件板的影响，按板的损坏或大致的温度范围可以分为三种情况。
一种是混凝土表面颜色变化不大，粉刷层完好或基本完好（粉刷层熏黑）或者粉刷层部分脱落，混凝土表面熏黑，此时混凝土表面温度大致在300℃以下。
二种钢筋混凝土粉刷层基本剥落，混凝土表面颜色为浅红或红灰，无横向裂逢或纵向裂逢，此时混凝土表面温度大致在300-500℃范围。
三种是钢筋混凝土粉刷层全部剥落，混凝土表面颜色灰黄或浅黄，有纵横裂缝，自重下板的挠度明显大于L/400（L为板的净跨长度）,或者混凝土保护层爆落露筋，混凝土表面温度在500-600℃以上。为了进一步确定板的刚度和强度，根据有关资料对一些火灾后板的试验分析表明：不大的温差对板的刚度有非常明显的影响，板的刚度（即混凝土弹性模量）随着温度的升高而急剧下降，比强度的下降大得多。这一特性是因为板的厚度通常较小，升温较快（火灾升温速度大约在150℃/h）,加上板的截面惯性矩小，往往使得标准荷载下的变形超出允许值而受到更大的破坏。
四、火灾中火对梁的影响
混凝土构件范文3
关键词:钢筋代换
钢筋混凝土作为当今最主要的建筑材料之一，在工程中已得到广泛的应用。在混凝土结构中，经常有同一构件或截面上配置不同种类或型号钢筋的情况。施工中，由于钢种型号不齐或钢筋直径系列不全而需要进行代换的情况也常会发生，以下就如何进行代换及代换后的验算问题予以探讨。
1、基本要求
施工单位进行钢筋代换，在未知内力设计值的情况下，一般只能以构件或截面承载力相等或大于原设计的承载力为基本原则，同时，还要满足构造措施、施工条件并进行正常使用极限状态的有关验算。由于预应力钢筋涉及的问题较多，一般只对非预应力钢筋进行代换。
当需要对钢筋进行代换时，施工单位应先征得设计单位的同意，代换必须符合《混凝土结构工程施工及验收规范》（以下简称施工规范）和《混凝土结构设计规范》（以下简称设计规范）的有关规定。
设计规范规定，在截面受拉区域配置不同种类钢筋的受弯构件，其相对界限受压高度应分别计算，并取其较小值。当纵向受拉钢筋配置两种时，正常使用极限状态下的裂缝宽度、受拉钢筋应力方面应增加两项规定：①参照规范叠合式受弯构件对纵向受拉钢筋作出应力限制σss≤0.9min（fy1，fy2）；②在最大裂缝宽度计算中，两种钢筋的普通纵向受拉应变相同，但钢筋等效的弹性模量Es和表面特征系数v，在由变形钢筋与光面钢筋截面面积Asx和Asg混配时，可按下列公式计算：
Es＝EsxAsx＋EsgAsg
Asx＋Asg
v＝0.7Ux＋ug
Ux＋ug
上式中Esx、Esg为变形钢筋、光面钢筋的弹性模量；Ux、Ug为受拉区变形钢筋、光面钢筋的总周长。
2、代换计算
2.1 按正截面承载力代换
对受弯构件应符合Mu2≥Mu1，其中Mu2、Mu1分别为代换后和原构件受弯承载力设计值。对受压或受拉构件应符合Nu2≥Nu1，其中Nu2、Nu1分别为代换后和原构件轴承向承载力设计值。
以上受弯、受压或受拉承载力设计值，应按设计规范的有关公式和实配钢筋截面积计算确定。
对于Ⅰ－Ⅱ级热轧钢筋之间的代换，设As为原构件施工图中强度为fy1的钢筋载面积，将其中As1部分代换为强度为fy2的钢筋，新代换钢筋的截面积为As2，保留原设计的部分钢筋截面积为As－As1，对纵向受力钢筋可直接采用下列代换公式：
fy2As2≥As1
fy1
钢筋代换后的总截面积为：
Ast＝As－As1＋As2，全代换时As＝As1
代换后受拉区或受压区钢筋合力点应力求与原设计的相重合，对抗震设防的构件，应避免在框架梁端和柱端的钢筋代换中超配钢筋，以确保“强剪弱弯”和“强柱弱梁”的要求。
2.2 按斜截面受剪承载力代换
一般应符合Vu2≥Vu1，其中Vu2为代换后构件斜截面受剪承载力设计值，Vu1为原构件斜截面受剪承载力设计值。
在代换中应注意：在原构件中箍筋间距或直径改变的位置分成几个区段，这是为了适应剪力设计值变化而形成的，在代换中应作相应的考虑；无论静力或抗震设计，箍筋和弯起钢筋的超配代换对结构总是有利的。
在受剪承载力设计值相同的区段内，可直接用以下公式代换：
ηfyv2Asv2/S2h0＋0.8fy2Asb2sina≥ηfyv1Asv1/S1h0＋0.8fy1Asb1sina
式中，η系数，对承受均布荷载为主的构件取1.5，对承受集中荷载为主的构件取1.25；h0为截面的有效高度；a为弯起钢筋与轴线所成的夹角；Asv1。Asv2分别为原设计的和代换的配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面积；s1、s2分别为原设计的和代换的箍筋间距；fyv1、fyv2分别为原设计的和代换的箍筋抗拉强度设计值，Asb1、Asb2分别为原设计的和代换的同一弯起平面内的普通弯起钢筋截面积。
上述计算式适用于箍筋与弯起钢筋各自承担剪力之间的调配；对无弯起钢筋的区段，可取Asb＝0，上式便可直接用于箍筋之间的代换，当箍筋的钢种不变时，仅是改变箍筋的直径、间距、肢距等；箍筋与弯起钢筋并存时，代换应符合规范的构造规定，且箍筋的形式不宜改变。
3、钢筋代换后的正常使用性能验算
钢筋混凝土构件的纵向受力钢筋按正截面承载力代换后，还应对纵向受拉钢筋应力、裂缝宽度、刚度等性能进行验算，以达到原设计的要求。下面以钢筋混凝土受弯构件为例作具体分析。
3.1 纵向受拉钢筋应力验算
对于受弯构件，可按设计规范第四章中的有关公式计算正截面受弯承载力Mu，然后按下式确定荷载短期效应组合的弯矩值：
Ms＝Mu/γs
对于仅承受一种活荷载的情况，平均荷载系数γs可按下式求得：γs＝（1.2Gk＋1.4Qk）/（Gk＋Qk），当Qk＞4KN/m2时，其系数1.4改为1.3。如果不能获得荷载标准值Gk、Qk时，可近似取用γs＝1.27，这是规范在可靠度分析时作校准用的数值。
根据设计规范第五章的纵向受拉钢筋应力公式和本文第1节公式，可得由应力控制所需代换的纵向受拉钢筋截面面积As：
As≥Ms/0.783fy2h0
3.2 最大裂缝宽度验收
当纵向受拉钢筋按承载力代换后，还应按设计规范对最大裂缝宽度进行验算，公式如下（参数含义详见设计规范）：
ωmax＝aaбss/Es（2.7c＋0.1d/ρte）v
ω＝1.1－0.65ftk/ρteбss
应用上式时与钢筋有关的参数均应按代换后钢筋的参数采用，混配时参数Es和v可按第1节的公式计算。
一般情况下，用强度较高的钢筋来代换强度较低的钢筋时，钢筋截面积将会由最大裂缝宽度确定；用强度较低的代换强度较高的时，最大裂缝宽度验算小于原设计值。部分代换的混配钢筋虽然可满足裂缝要求，但因应力限制而增加了用钢量，因此代换中一般不采用。
3.3 刚度验算
当纵向受拉钢筋按承载力全部代换后，仍应验算构件的挠度。一般可用代换前后的短期刚度进行比值来判断。若下式成立，就可不验算挠度：
Bs2
混凝土构件范文4
关键词：混凝土智能养护 混凝土构件 养护应用
中图分类号： TU37文献标识码： A
1.水泥混凝土现场养护的重要性
水泥混凝土浇筑以后，养护施工对预防表面早期开裂和保证强度十分重要。养护不到位，水泥凝固过程中水化热控制不当、温差应力过大，将导致表面、内部裂缝，同时抗拉、抗压强度的随之降低，最终影响构件的正常使用，缩短结构使用寿命，造成巨大经济损失。
2、水泥的水化过程早期表面裂缝与强度不足的的形成过程
水泥混凝土浇筑以后，其内部水化热温度迅速升高、膨胀，而表面温度升温较小，使得内部膨胀受到表面的约束，表面受拉而内部受压。水化热温度降低以后，其内部温度下降幅度较表面大，内部冷却收缩比表面大的多，内部收缩受到表面的制约，冷却收缩的拉应力超过原有的压应力，使得内部压应力变为拉应力，早期水泥混凝土抗拉强度很低，当拉应力超过其抗拉强度时，就会产生裂缝，早期裂缝出现在表面，后期则出现在内部，裂缝的产生势必导致强度的降低。
混凝土表面蒸发量与温湿度、风速的关系
拆模时间和表面防护对开裂的影响
3.水泥混凝土现场养护的现状
目前施工现场对于混凝土的养护大多均由人工洒水来完成，条件稍好一点的安装了简易的喷淋管路，但还是由人工不定时接电、送水完成养护施工，此类养护方式存在以下几个方面的问题：
（1）人工洒水不规范。为保持混凝土在浇筑以后标准养护周期内保持表面湿润，充分散除水化热，一般前期洒水较频繁，后期洒水频次减少，而现场人工洒水很难做到按时洒水，尤其是在晚上。
（2）对温度、湿度的掌握不准确。按照养护规程要求需要对养护结构物表面环境温度、湿度、内部温度进行定时的监测，以判别其湿润程度与环境温度采取措施进行养护，而现场对温度的监测不规范，对湿度基本没有监测，难以根据温、湿度状况做到适时养护。
（3）养护用水量不足或过多。洒水多少取决于梁体体积与表面积，洒水过少（湿润程度不够或不能渗入内部）则养护效果不佳，洒水过多则水资源浪费，且过多的洒水往往造成混凝土早期表面强度偏低从而产生掉色、水痕等质量缺陷。
（4）养护效率低。人工养护需要专人来完成，一般12个台座以上的梁场就需要1～2名专门的养护工人，生产高峰期需要的养护工人更多，大体积混凝土养护难度大。因而养护成本较高，养护效率低下。
（5）大体积混凝土的养护一般都需要采取监控措施，人工测试温度与湿度，分析判断是否进行内部供水冷却与表面洒水保湿。稍有不当（工人养护不及时）混凝土就会烧坏（内外温度过大导致温度应力裂缝产生）。
传统养护方式进行混凝土养护往往是不可靠的，其效率低下、过程不规范、不精细、不科学。经常由于养护不当导致混凝土强度偏低和产生温度（收缩）裂缝，影响混凝土的正常使用寿命，造成巨大经济损失。
4、JCYH水泥混凝土智能养护系统关键技术原理
JCYH水泥混凝土智能养护系统依靠先进的自动化控制技术，根据水化热释放速率、温湿度的实测数据进行有针对性的养护，突破传统养护的困境，可以完全杜绝人工养护不当带来的不利影响，相对于传统养护施工，是一种工艺技术上的飞跃。
JCYH系统结构及工作原理
（1）可扩展多终端装置与大数据量的交互处理
每台养护仪带4个或6个通道，同时养护4片或6片混凝土梁板，每片梁板安装一台无线测试终端，测控系统同时对每片梁板表面及周边温湿度进行监控，多台无线终端实时传回数据由控制处理中心进行判断分析，从繁杂数据中确认逻辑条件后由控制中心驱动水泵进行养护。
（2）多通道单独及交叉控制
每个通道根据该梁板周边温湿度环境单独进行监控，其数据单独分析确认样喷淋成立条件，所有通道公用压力泵及压力变频控制器，各通道根据达到养护条件的先后顺序排队等候养护喷淋系统运行，时间精确到1s。
（3）个性化程序设计
通过研究各个地区的气候条件，编写个性化的控制程序。夏季、冬季分别根据季节气候的不同单独编写程序；南方、北方根据不同的地域气候编写不同的控制程序，确保养护质量的稳定性。
JCYH系统结构及控制原理原理图
根据不同配合比混凝土的水化热量及水化过程中热量的释放率、梁体周边环境温湿度自动判别是否开启恒压喷淋以及和控制喷淋持续时间，以达到智能养护施工的目的，对养护全过程技术信息进行记录与保存，形成养护施工记录表格（喷淋时间、湿度、温度等等）及相关的曲线（温湿度-时间曲线）。
专门针对大体积混凝土的养护施工设计。在梁体内分层预埋温度传感器与冷却循环管路。实时采集混凝土内、外部温度分析温差，根据温差判别是否开启喷淋系统。同时通过外部温湿度的监测和不同混凝土水化热释放规律的分析适时的进行表面喷淋保湿，内外“双控”以达到高效高质养护的目的。
5.JCYH智能养护系统的特点
（1）一键完成养护、提高养护效率
养护管路布置完成以后，一键启动智能养护系统，则自动完成全周期养护施工，养护受人为因素干扰降到最低，提高养护效率，节省人工。
（2）现场可移动标养室
适时对混凝土周边进行整体覆盖，遮阳保湿，全过程监测梁体表面环境温度、湿度并自动作出判断控制养护管路完成养护，以适时的引导水化热释放，防止早期温度裂缝的出现，提高混凝土强度和耐久性。其功能类似于试验室水泥混凝土标准养护室。
（3）无线温湿度测量
通过在混凝土表面附着无线温湿度传感器，其信号定时的通过无线方式发射回控制主机以监测梁体表面真实的温湿度，根据监测数据判断启动喷淋系统，调节梁体表面温湿度值。每片梁板上安装无线测温终端，3-5s测量采集一次数据无线发送至智能养护仪主机进行数据处理与分析，以随时监控到梁体表面温湿度。
（4）大体积混凝土养护内外“双控”
通过了解水化过程温度变化，实测大体积混凝土内部温度与外部温湿度，分析判断温差及表面湿度，适时的进行内部循环冷却与外部喷淋保湿，实现内外部养护同步自动控制。
（5）冬季热水养护
系统配置智能热水锅炉，其自动的温控仪可自动控制水温在设定区间内（如30～50℃，水温超过50℃停止加热，水温低于30℃时自动开始加热），保证养护用水温度适宜，在养护棚内形成水雾。
（6）根据混凝土水化热量及水化过程热量释放率有针对性的养护
不同配合比的混凝土，其集料、水泥品牌、水泥用量等因素的不同对梁体的整体水化热影响很大，同时养护周期内不同时间点的水化热释放量是不同的，智能养护系统对此进行有针对性的养护，以切实保证水化热平稳的释放。
7d水化热释放曲线
（7）基于水头压力损失进行管路适应性设计
基于流体力学水头沿程损失的分析研究，计算每个喷头处的水压值、喷淋半径以适应性调整喷头布置间距与管路直径，保证喷淋面积完全覆盖混凝土表面的同时亦不浪费用水，同时保证每个喷头达到喷雾的效果。可针对不同结构形式设计不同的管理布置，保证雾化效果。
（8）规范养护过程
根据施工技术规范及养护方案要求对水泥混凝土进行规范养护，极大可能的降低人为因素的干扰，保存养护周期内温度、湿度、喷淋启动时刻、喷淋持续时间、喷淋水压等全过程技术参数，便于质量管理与质量追溯。
系统内已经根据养护技术规范、养护施工方案结合各个季节、各个地区的气候条件嵌入控制程序。做到夏季保湿降温、冬季保温保湿。
6、总结
JCYH水泥混凝土智能养护系统依靠先进的自动化控制技术，根据水化热释放速率、温湿度的实测数据进行有科学的养护，突破传统养护的困境，相对于传统养护施工，有许多优点，对提升混凝土结构质量有较大作用，产生很大的经济效益，应该在工程领域大范围推广应用。
参考文献
混凝土构件范文5
【关键词】建筑；结构；预应力；混凝土；构件；构造；要求
由于预应力混凝土的许多优点，大量应用于土木工程领域，特别是在大跨度、重荷载结构以及不允许开裂的结构中得到了广泛的应用。
1 先张法构件的构造要求
1.1 预应力并筋
当先张法预应力钢丝按单根方式配筋困难时，可采用相同直径钢丝并筋配筋方式。并筋的等效直径取与其截面积相等的圆截面的直径：对双并筋为1.4d对三并筋为1.7d，其中d为单根钢丝的直径。并筋的保护层厚度、锚固长度、预应力传递长度及正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。
根据我国的工程经验，预应力钢丝并筋不宜超过3根。对热处理钢筋及钢绞线因工程经验不多，需并筋时应采取可靠的措施，如加配螺旋筋或采用缓慢放张预应力的工艺等。
1.2 预应力钢筋净间距
先张法预应力钢筋的净间距应根据浇筑混凝土、施加预应力及钢筋锚固等要求确定。预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径或等效直径的1.5倍，且应符合下列规定：对热处理钢筋及钢丝，不应小于15mm；对三股钢绞线，不应小于20mm；对七股钢绞线，不应小于25mm。
1.3 端部加强措施
先张法预应力传递长度范围内局部挤压造成的环向拉应力容易导致构件端部混凝土出现劈裂裂缝，因此端部应采取构造措施，以保证自锚端的局部承载力。
1.3.1 对单根配置的预应力钢筋，其端部宜设置长度不小于150mm,且不少于4圈的螺旋筋，当有可靠经验时，亦可利用支座垫板上的插筋代替螺旋筋，但插筋数量不应少于4根，其长度不宜小于120mm。
1.3.2 对分散的多根预应力钢筋，在构件端部10d(d为预应力钢筋的公称直径）范围内应设置3〜5片与预应力钢筋垂直的钢筋网。
1.3.3 对采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端100mm范围内应适当加密横向钢筋。
2 后张法构件的构造要求
2.1 预留孔道要求为了防止发生后张法预应力构件在施工阶段受力后发生沿孔道的裂缝和破坏，根据多年的工程经验提出预留孔道应符合下列规定。
2.1.1 对预制构件，孔道之间的水平净间距不宜小于50mm；孔道至构件边缘的净间距不宜小于30mm，且不宜小于孔道直径的一半。
2.1.2 在框架梁中，预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径，水平方向的净间距不应小于1.5倍孔道外径；从孔壁算起的混凝土保护层厚度，梁底不宜小于50mm，梁侧不宜小于40mm。
2.1.3 预留孔道的内径应比预应力钢丝束或钢绞线束外径及需穿过孔道的连後器外径大10〜15mm。
2.1.4 在杆件两端及跨中应设置灌浆孔或排气孔，其孔距不宜大于12m。
2.1.5 凡制作需要预先起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。
2.2 端部锚固区配置间接钢筋
在端部锚固区应进行局部受压承载力计算，并配置间接钢筋，其体积配筋率不应小于0.5%。在局部受压间接钢筋配置区以外，在构件端部长度不小于3e但不大于1.2h, 高度为2e的附加配筋区范围內，应均匀配置附加箍筋或网片，其体积配筋率不应小于0.5%。
2.3 端部构造钢筋
后张法构件端部宜按下列规定布置钢筋。
2.3.1 宜将一部分预应力钢筋在靠近支座处弯起，弯起的预应力钢筋宜沿构件端部均勾布置。
2.3.2 当构件端部预应力钢筋需要集中布置在截面下部或集中布置在上部和下部时，应在构件端部0.2h (h为构件端部截面高度）范围内设置附加竖向焊接钢筋网、封闭式箍筋或其他形式的构造網筋。
2.3.3 附加竖向钢筋宜采用带肋钢筋，当端部截面上部和下部均有预应力钢筋时，附加竖向钢筋的总截面面积按上部和下部的预应力合力分别计算的数值叠加后采用。端部局部凹进时的构造当构件在端部有局部凹进时，应增设折线构造钢筋或其他有效的构造钢筋。
预应力钢筋曲线布置时的半径曲线预应力钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于4m；对折线配筋的构件，在预应力钢筋弯折处的曲率半径可适当减小。在预应力钢筋的弯折处应加密箍筋或沿弯折处内侧设置钢筋网片。
2.3.4 端部尺寸构件端部尺寸应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的要求， 必要时应适当加大。在锚具下和张拉设备的支承处，还应设置预埋钢垫板和间接钢筋，附加构造钢筋。
3 非预应力钢筋
预应力混凝土构件中，除配置预应力钢筋外，为了防止施工阶段因混凝土收缩和温差引起预拉区裂缝、施加预应力过程中产生的拉应力，防止构件在制作、堆放、运输、吊装时出现裂缝或减小裂缝宽度，可在构件截面设置一定数量的非预应力钢筋（即普通钢筋〕。非预应力钢筋一般布置在预应力钢筋的外侧。
由于预应力钢筋先进行张拉，所以非预应力钢筋的实际应力在使用阶段始终低于预应力钢筋。为充分发挥非预应力钢筋的作用，非预应力钢筋的强度等级宜低于预应力钢筋。
4 预应力的施加方法
目前预应力的施加方法主要是通过张拉预应力钢筋，利用钢筋的回弹来挤压混凝土。按张拉钢筋的方法不同，可分为机械张拉和电热张拉两种；根据张拉钢筋与浇筑混凝土次序的先后，又可分为先张法和后张法两种。
5 结语
预应力混凝土在土木工程领域的应用越来越广泛，呈现出以下特点：①应用范围广，数量大，在传统的钢筋混凝土结构基础上产生了预应力混凝土独特的结构形式和结构体系；②从单个预应力构件发展到整体预应力混凝土结构；③无黏结预应力混凝土技术的大力发展和应用；④预应力混凝土技术已应用于已成建筑物的加固改造和加层工程中，并扩展到预应力钢结构中。
参考文献：
混凝土构件范文6
关键词：碳化深度 时变可靠度 构件抗力 使用寿命
中图分类号：TU37文献标识码： A
引言：钢筋混凝土构件作为世界范围内应用最广泛的构件，由于碳化造成其时变可靠度的改变，影响了承载力和整体稳定性的变化，已成为世界各国普遍关注的研究课题[1][2]。许多构件由于构件时变可靠度的改变，必须进行修整或重建，给国家和人民造成巨大的经济损失。在我国，近几年对水利工程、港口工程、铁路桥梁、公路桥梁、建筑构件的调查也表明了混凝土构件时变可靠度问题的严重性。随着我国许多建筑构件已进入了“老化”阶段，迫切需要对这些构件进行科学检测，因此，钢筋混凝土时变可靠度的研究对结构安全评估与检测有重要意义。从许多研究来看[3]，影响钢筋混凝土结构时变可靠度的主要原因是混凝土碳化和钢筋锈蚀，而碳化又是造成锈蚀的主要原因，故本文主要研究了碳化对钢筋混凝土结构时变可靠度的影响。
1、碳化与时变可靠度的联系
钢筋混凝土构件在碳化的作用下会造成保护层厚度的减少，混凝土裂缝的增大，从而使钢筋失去“钝化“保护，钢筋发生锈蚀，钢筋的锈蚀又会促进碳化的发展，形成恶性循环，在这个循环中构件的时变可靠度会随着时间发生变化，但变化的程度不同，主要原因是当碳化到一定深度后，影响时变可靠度的因素会增加，如裂缝、钢筋锈蚀等。
1.1碳化深度对时变可靠度的影响
混凝土中的钢筋锈蚀和碳化是造成混凝土构件耐久性损伤的主要原因，而在大气环境下，混凝土碳化则是钢筋锈蚀的前提，因此，碳化深度的研究对构件时变可靠度的研究有重要意义。一般来讲，碳化模型为Fick第一扩散定律模型：，其中，为碳化系数，是反映碳化速度快慢的综合参数；预测混凝碳化深度的随机模型：，其中，为CO2浓度影响系数，为混凝土立方体抗压强度平均值与标准值的比值。
通过阅读一些碳化资料[3][4]主要分为两个阶段：（1）碳化深度未到最外层钢筋表面，即(C为保护层厚度)；（2）碳化深度从接触最外层钢筋表面后到构件发生破坏，即(H为构件破坏时的碳化深度) ，这一阶段考虑了碳化和钢筋锈蚀等因素共同作用下的时变可靠度的影响。通过这两个阶段，可以更好的反应碳化开始到构件破坏的全过程。
1.2钢筋锈蚀的影响
碳化是从外向内的一种扩散反应，当混凝土碳化到钢筋表面时，钢筋周围的碱环境还会遭到破坏，钢筋发生锈蚀，钢筋的锈蚀程度和构件的承载力有密切关系。通过研究得到钢筋锈蚀速度，故能推出钢筋直径随时间变化的关系。则钢筋承受的弯矩随时间的变化简单关系式为：，其中，。
1.3混凝土裂缝的影响
当混凝土碳化时，会使混凝土的收缩加剧，从而导致混凝土表面产生裂缝，严重时，会使构件表面破坏，也有可能造成钢筋界面裂缝，影响钢筋与混凝土的粘结力，以及混凝土覆盖层剥落等。而裂缝作为一种在混凝土构件中普遍存在的现象，它不仅会影响建筑的使用功能，而且也会影响构件的作用，导致构件承载力改变。故碳化与裂缝的关系也不容小觑[5][6]。
2、碳化时间与时变可靠度的关系
碳化随着时间的变化，会导致其碳化深度的增长，然后引起其他因素如钢筋锈蚀等对构件抗力造成影响，总的来说，这种影响会使构件抗力降低，时变可靠度失效的功能随机过程为：，由于构件抗力的降低并且降低到一定的数值时，使得成为负值，构件的稳定性就会发生改变，式中：为构件抗力随机过程；为构件荷载随机过程，时变可靠度的失效概率模型为。其中T为构件破坏时的时间，即为构件的使用寿命，表示抗力，表示荷载效应。构件的风险率是指构件直到t时刻仍然完好工作，但在随后的时间内失效的条件概率，则有。
2.1化深度与碳化时间的关系
由于碳化深度的测量相比碳化时间的测量来说更加直接和更容易测量，故通过测量碳化深度和Fick第一扩散定律来得到碳化的时间，，其中X为碳化深度，碳化深度的测量方法有很多种，如使用酚酞试液测量、碳化深度深度测定仪等多种方法。目前直接测量建筑物构件的碳化深度通过碳化深度测定仪，也可通过运用新材料来进行研究，如透明混凝土和颜色观测法（注：碳化深度测定仪使用的原理和酚酞试液的原理相同，都是通过颜色发生变化来测量的）结合来测混凝土。
2.2碳化深度对时变可靠度的影响
由于碳化深度的不同，影响构件时变可靠度的因素可能就不同，但都是通过构件抗力来影响的，故将碳化深度分为两个阶段来研究。第一阶段是碳化深度未到最外层钢筋表面，既，该阶段影响构件抗力的因素主要是碳化和一些混凝土内部的裂缝；第二阶段是碳化深度到达混凝土保护层厚度后继续碳化，直到构件发生破坏结束，既，该阶段影响构件抗力的因素主要是碳化、钢筋锈蚀、裂缝等因素，构件抗力在此阶段上发生变化的速率也比较快，时变可靠度的影响也是极其重要的。这两个阶段不是绝对的，有可能构件在碳化的第一阶段就发生了破坏，就只有一个破坏阶段，总的来说，碳化深度是分为这两个阶段的。
3、构件抗力对时变可靠度的研究
3.1第一阶段的构件抗力
该阶段影响构件抗力的因素主要是碳化和混凝土裂缝，由于混凝土裂缝的不确定性及其具有个体差异性导致其对构件抗力的影响很难测定，故计算时不予考虑，用系数w表示对构件抗力的影响，碳化的影响主要是从混凝土保护层厚度发生变化来研究的。具体关系如下：
抗弯承载力计算模型为：
抗剪承载力计算模型为：
式中：为抗弯计算模式的不确定性；为抗剪计算模式的不确定性；为纵向钢筋抗拉强度设计值；分别为纵筋和箍筋面积；纵筋配筋率；为箍筋抗拉强度设计值。
3.2第二阶段的构件抗力
该阶段影响构件抗力的因素主要是碳化、混凝土裂缝和钢筋锈蚀，混凝土裂缝用W表示此阶段对构件抗力的影响，碳化还是从保护层厚度的变化来实现的，此时可能碳化深度比保护层厚度大，钢筋锈蚀且在混凝土表面，钢筋直径的变化取，具体钢筋的锈蚀深度可参照文献。具体关系如下：
抗弯承载力计算模型为：
抗剪承载力计算模型为：
式中：为抗弯计算模式的不确定性；为抗剪计算模式的不确定性；为纵向钢筋抗拉强度设计值；分别为纵筋和箍筋直径；纵筋配筋率；为箍筋抗拉强度设计值[7]。
4、结论
1、本文主要从碳化的两个阶段研究了碳化深度对构件时变可靠的研究，当在第一阶段时，主要研究了碳化对构件抗力的影响；当在第二阶段时，研究了碳化和钢筋锈蚀共同作用下对构件抗力的影响。研究得出碳化深度加快的阶段是第二阶段，故如果建筑构件存在第二阶段时，应考虑到碳化时间加快的因素。
2、第二阶段碳化加快是由于钢筋锈蚀（受力钢筋）的影响，可以考虑钢骨混凝土的应用，减慢碳化对钢筋的锈蚀，延长构件使用寿命。
3、本研究有一些不确定因素，如已碳化混凝土构件计算有效高度时，保护层厚度取多少；没有找到两个阶段的分界时间；对混凝土裂缝对构件抗力的影响研究不够专业。
[1] 贡金鑫, 赵国藩. 钢筋混凝土结构耐久性研究的进展[J]. 工业建筑, 30（5）
[2] 管昌生，江智鹏. 钢筋混凝土结构耐久性预测的时变可靠度方法[J]，武汉理工大学学报，2003，25（6）：31-35
[3] 田冠飞，安雪晖，沈乔楠. 混凝土结构碳化寿命的时变可靠度分析[j]. 哈尔滨工业大学学报，39(6)：967-971
[4] 牛荻涛，石玉钗，雷怡生. 混凝土碳化的概率模型及碳化可性分析[J]. 西安建筑科技大学学报
[5] 王松林. 混凝土裂缝成因的分析与防控措施[J]，建筑科学