钢筋混凝土范文

时间:2023-03-24 20:36:20

导语:如何才能写好一篇钢筋混凝土,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

钢筋混凝土

篇1

关键词:钢筋混凝土;混凝土用钢;问题

中国分类号:TU37文献标识码:A

国内外钢筋混凝土用钢标准概述

国内外钢筋标准总体可分为两大体系,欧洲、英、德、俄为一种,可称为欧洲体系,我国、美国、日本为一种,可称中、美、日体系。前者往往是更多的强度级别的高强度开发,生产过程控制冷却热回火后,其生产成本较低,因为在欧洲的战略位置,而不是在地震多发地区,一般加固没有抗震设防要求。后者从强度级别低,中,高平衡,生产过程一般是炎热和晶粒钢。由于这些国家在地震多发地区,都在一定程度上地震的要求,如:ASTMA706,我们的标准规定屈服强度比为1.25,屈服强度比在日本未指定,但其国际标准的修订主张有地震要求。标准SAC/TC183/SC7的“钢钢筋混凝土钢筋混凝土分技术委员会”负责,现有标准16项,如下

二、分析钢筋混凝土用钢材料

要求材料强度高,加工性能优良,变形力足够。钢承重结构必须有所需的拉伸强度,断裂伸长率,碳,磷,硫的含量以及屈服点一定要确保合格。此外,焊接结构还要求有一个合格保证的冷弯试验,结构必须能够承受动态载荷和关键拉伸或弯曲焊接结构,而且还要有合格保证的正常的或负的低温冲击韧性。根据过去的经验,Q420B,Q390B,Q345B,Q235B的要求均能够满足。

钢的各种特性表现在负荷作用下,如:延展性,强度,冷弯,韧性和抗冷性的性能。绩效指标的钢的强度特性是:屈服强度,弹性模量,比例极限,拉伸强度等。其特征在于钢的屈服强度的最大应力能否实现,当应力超过屈服点会产生显着的塑性变形而不断裂,是钢的可延展性。因此,屈服强度是钢的强度性能的最佳指标。钢材的塑性伸长率伸长率主要取决于由所决定的,均匀变形,变形的较大的伸长率,然后钢断裂之前吸收的能量和产生的永久的塑性变形能力会更强集中衡量。钢的冲击韧性是一个动态的指标来衡量钢材承受脆性断裂以及抗蚀剂的能力,而且钢的综合指标的强度和延展性。

抗裂性指标主要衡量冷加工性能,冷弯型钢是调查的性能的荷载应力状态的塑性变形能力的发展目标。

钢筋混凝土用钢分析

热轧带肋钢筋。热轧带肋钢筋热轧带肋钢筋的俗称是螺纹钢分为HRB335老牌号为20MnSi、HRB400老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti、HRB500三个牌号广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。

2)冷轧带肋钢筋。冷轧带肋钢筋为热轧棒使用月牙形横肋钢冷轧生产三面(或两个面)。冷轧带肋钢筋已开始被使用在现浇混凝土工程,我国大多数地区都有这样的各种不同类型的钢用在高层和多层建筑。

3)热轧光圆钢筋。热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压制而成,主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一。直径6.5~9毫米的钢筋,大多数卷成盘条;直径10~40毫米的一般是 6~12米长的直条。

4)冷弯试验。弯曲试验是采用压弯法或折叠弯曲,在逐渐减小凸模弧面半径R的条件下,测定试样外层材料不产生裂纹时的最小弯曲半径,将其与试样基本厚度T的比值即最小相对弯曲半径,作为弯曲成形性能指标。最小相对弯曲半径越小,弯曲成形性能越好。

5)拉伸试验。拉伸试验实际性能测试中,他们无法通过一些传统的测试方法,如丝的拉伸试验方法确定其他措施。这一类的方法不能明确判断出冷轧带肋钢筋的伸长率。测试样品的轴向拉伸载荷特性的材料的条件下的测试呼叫是可视化的拉伸试验。拉伸试验得到的断裂伸长率的材料,拉伸强度,比例极限,屈服强度等数据。

四、钢筋混凝土用钢需要注意的问题

1)混凝土用钢施工前应注意的问题

应选择技术措施,材料,将准备工作做好,具体包括骨料,水泥和额外的试剂的原料。其他少量的试剂纳入测试,以最后的结果为根据。如果缺乏严格的质量控制标准的建筑材料,项目建设的整体质量将产生影响,如砾石和沙子,选择何时,何地针状颗粒非常容易断屑,这将有工作性质强度的钢筋混凝土结构和混合物产生严重的影响,同时扩大总孔隙度。

2)混凝土用钢施工阶段应注意的问题

首先,清除表皮,厚度清除在500mm保持,其实施过程中压实后。严重缺乏能力或软基现象的存在的基础,钢筋应该得到实施。一层没有钢筋混凝土垫块,钢筋混凝土地基基础部分的直接接触是缓冲作用,其作用主要是练级,过度,并进行隔离,同时也起到了霜冻,排水和地基与基础工作,有效地提高了重要的作用。至少应70毫米的厚度的混凝土垫块。

部分的设计模板,模板直接造成缺乏合理的强度和刚度要求。如果安装不符合安装设计要求,将导致组件的设计和尺寸不匹配,并在发挥相应的功能上都受到了影响。模板既需要接缝平滑,保证不跑浆。

对于钢部件应保证现场设计的钢筋混凝土材料的要求严格禁止人为地降低了数量和直径根钢筋,蔑视生命和财产安全,这些做法需要承担相应的法律责任。捆扎确保其不会出现松动,绑扎每单位面积的分布应达到相应的设计要求,严禁出现减绑或绑混沌现象。以确保符合其长度值。在焊接工作中,也符合质量要求的焊条选择,同时也能满足设计要求。

对于一些具体的结构中,混凝土用钢应严格执行根据具体的配置,其搅拌直至均匀的设计要求。在浇筑前在模板存在在清理碎片,同时实施测试,并测定样品本身的质量,外添加剂应当符合严格的标准测量,不能添加。一般均匀搅拌混凝土浇筑后立即实施,所以它可以充分保证其在一个模板的形状,拖的时间越长,更大的将是困难的混合产生,已经产生的刚性混凝土浇筑不能实施,因为这很可能会导致缺陷和裂缝,混凝土强度不能达到要求。

3)钢筋混凝土用钢维护中应注意的问题

随着科学技术的不断进步,优质的钢筋混凝土的要求已逐渐增多,显示出养护工作的重要性,如果对方面的养护钢筋混凝土用钢的工作忽视了,会会容易对表面造成影响,使其出现脱落和开裂,甚至崩溃。

(1)应注意的一般季节的保护

一般是10-25度之间的季节性的温度,温度是最适宜温度,施工。对于保墒工作包含两个主要的方法:首先,保湿材料覆盖表面,有没有特殊的要求,可以用麻袋或塑料薄膜,提出特殊的要求,应该使用专业的覆盖材料,如防撞墙等土工布具有良好的吸水性,这是为了提供一个更好的环境湿度的钢筋混凝土。第二个是为保护洒水喷头盖的困难,应适用于混凝土喷涂试剂层,在其表面上形成的一个封闭的保护材料的表面上,可以确保没有很大的水分损失,喷涂,保持十字交叉的方式和,以确保均匀的喷涂。

(2)炎热的季节要注意保护问题

在炎热的天气最有可能失去的水分。如果我们不进行有效措施处理,开裂和过早凝结现象将很容易出现,但施工的时候,还需要相应措施的采取,以清凉保湿,避免混凝土内部产生的温度更高,所以也影响了混凝土的强度和耐久性,钢开裂。例如,在白天气温较高,应避免直射阳光,应在其表面覆盖有一层覆盖,而且还的模板进行冷却,有利于散热。在温暖的季节,固化混凝土通常需要更多的水,所以需要及时浇水,但也能确保充分和均匀的水分。

(3)寒冷的季节应注意的问题

为提高混凝土的混合的温度,应使用较高的温度的水,也可以被加热聚合,以提高保热模板的能力。拆除模板后,覆盖可以用保温材料。

五、结束语

钢筋混凝土用钢的历史非常悠久,现代的建筑,不可以与其分离,由钢筋混凝土,钢筋混凝土用钢也作出更严格的标准和要求,但也应到施工现场充分接触情况。由于钢筋混凝土的长期变化是一个复杂的过程,在这过程中发生的任何错误都可能造成严重影响整个施工的,所以应深入的分析要注意的问题,随着深化对未来的钢筋混凝土用钢的研究,对实现今后的现实意义有着非常重要的影响。

参考文献

[1]王志骞,混凝土用钢施工[M],科学出版社,2009.05

篇2

关键词:现浇楼板裂缝特点;原因;防治措施 裂缝的原因

一、裂缝的原因

一)施工方面原因

1、施工时楼板实际厚度达不到设计厚度,使得楼板刚度减弱,楼板变形过大而产生裂缝。

2、楼板混凝土保护层过厚,导致楼板有效高度减小,钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝。

3、施工时踩踏楼板负筋使其下移,使得楼板支座处边沿板顶产生裂缝。

二) 混凝土原材料方面原因

1、商品混凝土厂由于受市场竞争的影响而产生价格竞争,各厂家为了降低混凝土的生产成本,在减少水泥用量上大做文章。他们调整混凝土配合比,使混凝土中加入的粉煤灰及矿渣微粉数量增大超标,从而达到减少水泥用量的目的。

2、商品混凝土厂为了方便机械泵送施工,加大用水量或加入了超量的减水剂或劣质的减水剂,产生终凝收缩裂缝。

3、混凝土粗骨料石子的用量大,针片状石子含量高,造成混凝土孔隙多,同时,细骨料砂子的粒径及含泥量超标,夏季砂石料温度偏高,使出罐的混凝土质量得不到保证,从而使现浇板产生裂缝。

三) 建筑设计方面的原因

1、 建筑平面超长,由于温差和材料变形,会造成楼板横向开裂。仅就长度而言,如结构长度小于规范要求,结构内力影响很小。

2、 收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上,在建筑设计中,一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题。如建筑平面不规则,而结构设计时又没有采取加强措施,在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中,从而造成板开裂。

3、 对于砖混结构住宅,由于夏天室外墙体温度高于室内温度,结构外墙面在高温下发生受热膨胀,如果未采取保温措施,在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下,东西两端楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝,特别是外墙面如采用易吸收热量的暗色调装饰面层,此类裂缝就更为常见。同样,屋面如果未设保温层,顶层楼板也会因热胀冷缩而引起开裂。

四)结构设计方面的原因

1、 设计时对钢筋混凝土现浇楼楼受力状态考虑仅局限于楼板平面的应力变化(按弯矩配置抵搞正、负弯矩的受力钢筋)、板平面的受剪变形。即使是考虑板端嵌固端节点产生弯矩,也只是考虑板平面弯曲或屈曲所产生的应力。在楼板受力体系分析时,对于现浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形,根本没有考虑。

2、现行规范侧重按强度考虑,而针对控制温度应力与混凝土收缩应力进行的配筋往往考虑不够。由于墙体或边梁变形牵连楼板,使楼板在板角部位产生拉伸变形,按传统的概念在板角部位增加抵抗负弯矩钢筋,只是考虑楼板在承受竖向荷载作用的弯曲变形,没考虑墙体或边梁对楼板的影响。所以,即使在端跨的板角增加了负弯矩钢筋或增加放射形配筋,但还是避免不了端部楼板板角45O方向裂缝。

3、 由于结构计算的疏忽,现浇板设计偏薄,未做挠度验算,或设计中未充分估足装修荷载、使用荷载(即设计活荷载偏小),以致设计受力小于实际受力,因此造成板开裂。

二、 防治裂缝的措施

针对上述裂缝产生的原因,为了能更好地防止裂缝,提高工程质量,现将防治措施简述如下:

一)施工方面

1、 由于施工原因产生的裂缝发生率在90%以上,如果在施工阶段控制住了裂缝,如果合理使用的话,混凝土裂缝的可能性很小,因此,在施工方面要注意以下几点:混凝土的配合比要合适,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发。适当选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。浇注、振捣操作合理,以保证混凝土应有的密实度。加强混凝土的养护工作,合理掌握混凝土的拆模时间,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期一般为7至28天。

2、严格施工操作程序,不盲目赶工。浇捣混凝土要设置架空的施工人员专用通道(即设置离钢筋层20厘米左右的专用施工通道),对双层双面钢筋(包括分离式配置的负弯矩筋)必须设置Φ10~Φ14的钢筋小撑马,其间距不应大于600毫米(即每平方米不少于2个)。[4]在浇捣混凝土过程中要派专人护筋,避免施工人员踩踏负筋,如发现负筋被踩踏变形应及时修复。

3、混凝土楼板浇筋完毕后,表面括抹应限制到最小程度,严禁在混凝土表面撒干水泥括抹。加强混凝土早期养护(淋水养护不少于7天)。楼板浇筋后对板面应及时用养护材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。

4、现浇板上不要过早上人,堆料、施荷加载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程才会有强度,在这个过程中应对混凝土加以保养,不能对混 凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑,这样给现浇板带来不利,引起楼板开裂。因此,必须做到在混凝土强度达到1.2N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。

二)材料方面

首先应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。二是选用良好级配的骨料,严格控制粗细骨料的含泥量,细骨料宜用干净的中砂或中粗砂,最好用中粗砂,粗骨料宜用粒径较大、表面粗糙、质地坚硬的石料,空隙率小,无碱性反应,严禁混入煅烧过的白云石或石灰石,有害物质及粘土含量不超过规定。

其次、严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验标准以及混凝土和易性的要求确定施工配合比。选择级配良好的碎石、含泥量符合要求的砂石,减少空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。使用商品混凝土泵送施工应进行坍落度检查。

最后、在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水份。浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。

三) 设计方面

首先,设计质量是决定工程质量的重要因素,设计过程的质量控制是质量预控的重要环节。全面熟悉图纸,对可能导致裂缝出现的各种因素进行分析,尽早提出预防措施。充分了解建设、设计意图,做好技术交底。在平面布置上尽量减少凹凸现象和设置必要的伸缩缝。基础设计时按国家规范的要求进行,根据地质勘察报告进行验算,使基础变形允许值满足规范要求。施工前做好混凝土的配合比设计和试配检验,对模班板进行设计,充分做好施工前的准备工作。

其次,后浇带的施工应领会设计意图、制定切实可行的施工方案,杜绝在后浇带处出现混凝土不密实,不按要求留企口缝。同时要杜绝在后浇带混凝土浇注前将部分模板、支撑拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形开裂。

最后,针对现浇板裂缝多发生在板角这一现象在板角四周增设Φ8@200mm,长度为1800mm左右的辐射筋,以此来满足板角应力的需要,使现浇板产生裂缝的应力作用范围与辐射筋相一致,从而有效地改观和控制裂缝的产生。

三、裂缝的处理方法

1、对于一般混凝土楼板表面龟裂,可先将裂缝清洗干净、待干燥后用环氧树脂浆液灌浆或采用表面涂刷封闭。施工中若在混凝土终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。

2、其他一般裂缝处理,其顺序为:清洗裂缝后用1∶1水泥砂浆抹缝,压平养护,要注意选用优质细砂作为补缝材料。

3、当裂缝为通长、贯通或裂缝较大时(裂缝宽度大于0.3毫米时)应沿裂缝处凿成上大下小的八字形槽,冲洗干净后用1∶1水泥砂浆抹平、也可以采用环氧树脂胶泥嵌补或用比原设计强度高一个等级的细石混凝土填补,并加强修补处混凝土的养护,以确保修补质量。

4、当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行检测,检验其结构安全性,在确认其不影响结构安全前提下可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性

篇3

对于钢筋混凝土构件,材料的非线性与几何非线性同时存在,试验方法存在一定的局限性,导致对钢筋混凝土构件的内部受力状态和破坏机理的研究不够深入。混凝土是由水泥、水、砂和石子及各种掺合料硬化而成,是成分复杂、性能多样的建筑材料。长期以来,人们用线弹性理论来分析钢筋混凝土结构的应力或内力,而以极限状态的设计方法确定构件的承载能力。这种方法往往是基于大量的试验数据基础上的经验公式,虽然能够反映钢筋混凝土构件的非弹性性能[1],但是在使用上存在局限性,也缺乏系统的理论性。随着计算机的发展,有限元法在工程领域得到了越来越广泛的应用。随着计算机的普及和完善,运用数值模拟方法检验和代替部分试验,具有节约成本、方便等有点。

2钢筋混凝土梁的模拟分析

2.1模型建立

以钢筋混凝土梁为例进行模拟分析:梁长6米,高取为500mm,截面宽度去为300mm,在跨中施加集中荷载20kN,梁左端施加可动铰支座约束,右端施加固定铰支座约束。

2.2位移图

受力前的图形为图2中的边框线,梁在集中力荷载作用下的位移图为图2.2中的实体。在集中荷载的作用下,以梁跨中间的位置向下弯曲最为明显,越到两端位移越小,直至为零,这与假设的边界约束条件相一致。

2.3应力图

从图中可以看出,梁受力后跨中截面部分的应力最大[2]。随着荷载的逐步加大跨中部分的应力变成红色,表明此处为梁的受力薄弱环节,在结构设计和施工中此处都应该加强措施以保证梁构件的安全。

3结语

数值模拟方法以其自身强大的优势,在一定程度可以起到辅助和代替部分试验的重要作用。在今后的发展研究中,随着数值模拟理论的不断进步,它必将会为工程实践提供准确的理论依据。

参考文献:

[1]江见鲸,陆新征,叶列平.混凝土结构有限元分析[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2]TianhuHe,MingzhiGuan.FiniteElementMethodtoaGeneralizedTwo-dimensionalThermo-elasticProblemwithThermalRelaxation,ProceedingsoftheThirdInternationalConferenceonMechanicalEngineeringandMechanics,Vol1,Beijing,P.R.China,Oct.21-23:278-283.

篇4

《关键词》钢管、钢筋、混凝土、施工

Abstract: this paper recommends a kind of concrete-filled steel tube column and reinforced concrete beam node approach makes steel pipe in the node connected more safe and reliable. Concrete beams can be very good transfer internal force, compared with other node practice, construction is convenient, speed up with efficiency and save materials advantages.

《Keywords》 steel pipe、 steel、 concrete、 construction

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

一、概述

钢管混凝土结构是由混凝土填入钢管内而形成的一种新型组合结构,改变了各自本身的材料性质,共同成为一种新的复合材料,由于钢管混凝土结构能够更有效地发挥钢材和混凝土两种材料各自的优点,同时克服了钢管结构容易发生局部屈曲的缺点,使得混凝土强度和延伸性大大提高,形成了卓越的承载能力和变形能力。近年来,随着理论研究的深入和新施工工艺的产生,工程应用日益广泛。钢管混凝土结构按照截面形式的不同可以分为矩形钢管混凝土结构、圆钢管混凝土结构和多边形钢管混凝土结构等,其中矩形钢管混凝土结构和圆钢管混凝土结构应用较广。

1.钢管混凝土结构的特点

众所周知,混凝土的抗压强度高。但抗弯能力很弱,而钢材,特别是型钢的抗弯能力强,具有良好的弹塑性,但在受压时容易失稳而丧失轴向抗压能力。而钢管混凝土在结构上能够将二者的优点结合在一起,可使混凝土处于侧向受压状态,其抗压强度可成倍提高.同时由于混凝土的存在,提高了钢管的刚度,两者共同发挥作用,从而大大地提高了承载能力。钢管混凝土作为一种新兴的组合结构,主要以轴心受压和作用力偏心较小的受压构件为主,被广泛使用于框架结构中(如厂房和高层)。钢管混凝土结构的迅速发展是由于它具有良好的受力性能和施工性能,具体表现为以下几个方面:

1.1 承载力高、延性好,抗震性能优越

钢管混凝土柱中,钢管对其内部混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态,提高了混凝土的抗压强度;钢管内部的混凝土又可以有效地防止钢管发生局部屈曲。研究表明,钢管混凝土柱的承载力高于相应的钢管柱承载力和混凝土柱承载力之和。钢管和混凝土之间的相互作用使钢管内部混凝土的破坏由脆性破坏转变为塑性破坏,构件的延性性能明显改善,耗能能力大大提高,具有优越的抗震性能。

塑性是指在静载作用下的塑性变形能力。钢管混凝土短柱轴心受压试脸表明,试件压缩到原长的2/3,纵向应变达30%以上时,试件仍有承载力。剥去钢管后,内部混凝土虽已有很大的鼓凸褶皱,但仍保持完整,并未松散,且仍有约5%的承载力,用锤敲击后才粉碎脱落。抗震性能是指在动荷载或地震作用下,具有良好的延性和吸能性。在这方面,钢管混凝土构件要比钢筋混凝土构件强得多。在压弯反复荷载作用下,弯矩曲率滞回曲线表明,结构的吸能性能特别好,无刚度退化,且无下降段,和不丧失局部稳定性的钢柱相同,但在一些建筑中,钢柱常常要采用很厚的钢板以确保局部稳定性。但还常发生塑性弯曲后丧失局部稳定。因此,钢管混凝土柱的抗震性能也优于钢柱。

1.2 施工方便,工期大大缩短

钢管混凝土结构施工时,钢管可以作为劲性骨架承担施工阶段的施工荷载和结构重量,施工不受混凝土养护时间的影响;由于钢管混凝土内部没有钢筋,便于混凝土的浇筑和捣实;钢管混凝土结构施工时,不需要模板,既节省了支模、拆模的材料和人工费用,也节省了时间。

2、在高层建筑中往往仅在框架柱中采用钢管混凝土,而框架梁则采用普通钢筋混凝土,故两者的连接节点成为工程中的难点之一。目前常用的连接节点有钢管开小孔法、钢管开大孔后补强法、型钢梁连接法、钢牛腿法等。钢管开孔法由于钢柱开孔后使得钢管在节点区域内不连续性,难以保证节点原有的刚度;钢牛腿法由于存在现场钢筋仰焊等复杂工艺,且质量不宜保证的情况,在超高层钢筋含量大的情况下实用性较差,故此方法推广较少;型钢梁连接法不但增加用钢量,在现场施工增加了施工工序。

以上列举的连接节点均存在一定程度的不足,本文推荐一种在钢柱上设置环板牛腿焊接套筒连接节点,通过模型试验为基础的理论分析,并在滨海国贸中心的成功应用,证明具有安全、可靠和经济适用的优点。

二、环板牛腿加焊接套筒节点的优点

1、在梁钢筋上皮设置加强外环板,并在梁位置延伸牛腿,梁下皮位置设置内同心圆环板,对钢管内混凝土的约束力没有改变,不影响钢管混凝土柱的承载能力和变形能力,由于节点部位加强环的约束而得到加强。

2、在牛腿梁上直接焊接直螺纹套筒,梁钢筋与套筒连接,梁可以可靠地传递内力,梁长度范围内的刚度不变,结构受力分析与实际形同。

3、在节点区域设置水平同心圆加强环补强后,钢管在节点范围内是连续的,节点刚度不受影响,且设置水平加强环后加强节点区域的约束能力,本身传递一部分弯矩,也使得弯矩分布的范围更广,满足“强节点弱构件”的要求。

4、加强环、套筒全部工厂化制作、安装,现场工作量减小,方便施工,且全部工厂化加工,不存在仰焊等复杂施工工艺,保证了节点区域的质量。

5、由于环板与牛腿的构成,混凝土梁与钢管壁接触处不需在做其他处理,不必担心混凝土直接与钢管壁接触产生的裂缝。

6、对无梁楼盖同样适用,现场施工速度大幅提高。

7、节点区域无需其他处理(如柱帽等处理),成型效果美观。

三、节点构造

节点构造见下图(1),其要点如下:

1、梁与钢柱连接采用钢牛腿过度,避免梁两端剪力集中。

2、在梁顶面和梁底各设置一道水平加强环,环板宽度若为钢管混凝土柱则取钢管直径的10%。

3、梁上皮位置设置内、外加强环,二排钢筋采用套筒连接,一排钢筋直接在牛腿处焊接。梁下皮钢筋处设置内环板,下皮钢筋全部采用套筒连接,套筒采用错位焊接。

4、钢牛腿在节点范围内的高度和位置,牛腿腹板越高,牛腿上翼缘板越接近梁顶面位置,牛腿的抗弯作用越明显,单牛腿位置过高可能会导致其他梁钢筋在叠合处过高,导致局部位置楼面的标高变化而牛腿位置过低会削弱其传递弯矩的能力。

5、梁钢筋尽量采用大直径的HRB400级钢筋,以减少钢筋的排数。

6、梁下皮钢筋采用直螺纹套筒连接,梁下部钢筋在制作时断开后焊接,街头错位设置,满足规范要求。

四、工程实例

1、天津滨海国贸中心工程:钢管混凝土框架—钢筋混凝土核心筒结构,建筑高度185.2M,结构四周采用16跟1500mm圆钢管混凝土框架柱,如图1。

图(1)

五、结束语

1、钢管采用环板牛腿构造,对钢管原有截面及母材无任何损伤,牛腿的设置力的传导有效的过渡至钢管柱。

2、水平加强环的设置,对混凝土的承载力无任何影响,且加强了节点区域的约束能力,及节点薄弱环节的补强。

3、牛腿套筒的焊接,保证了节点区域的连接可靠性及连接质量,减少现场的施工量及方便运输。

4、此方法同样适用于无梁板结构,且钢构件全部工厂化加工,减少现场施工工序及焊接量,在满足规范、结构安全的前提上,工期及经济方面展现出了特有的优势。

篇5

关键词: 裂缝;混凝土;工民建

Abstract:The reinforced concrete structures cracks have a variety of reasons in the civil engineering, this article describes this phenomenon and based on this puts forward the measures and crack treatment recommendations of controlling the reinforced concrete structure cracks, to provide the reference.

Key words: crack; concrete; civil engineering

中图分类号:TU756 文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)

近几年,钢筋混凝土结构在工业和民用建筑中所占比重越来越大,该领域中的混凝土结构裂缝也日益成为工程人员深度关注的课题面对普遍存在的结构裂缝这一质量问题。因此,在工民建工程中,研究混凝土结构裂缝的产生机理及相应的控制措施具有重要的意义。 鉴于此,本文主要对工民建中钢筋混凝土结构裂缝的原因进行分详细地分析,并在此基础上提出了控制钢筋混凝土结构裂缝的应对措施,以保障工民建中的钢筋混凝土结构达到既定的标准。

1工民建中钢筋混凝土结构裂缝产生的原因

在工民建中,钢筋混凝土结构产生裂缝的原因主要分以下三种类型: 一是外荷载直接应力导致的钢筋混凝土结构裂缝。按照常规计算,外荷载直接应力的结构受力状态是与设计相一致的;二是外荷载作用产生结构次应力导致的钢筋混凝土结构裂缝。 对于任何一个钢筋混凝土结构,其设计均有一个与之相对应的计算模型,当实际的工作状态与计算模型出入较大时,外荷载作用必然会导致结构的次应力;三是结构变形导致的钢筋混凝土结构裂缝。受温度影响,钢筋混凝土结构可能会产生收缩或者膨胀现象,不均匀的沉降所形成的应力均会导致结构裂缝的产生。

2防止工民建中钢筋混凝土结构裂缝的应对措施

工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制主要可以通过设计和施工的过程来加以实现。 具体来讲,主要措施如下。

2 . 1 设计构造过程中的控制措施

在结构设计阶段,设计方案应该充分考虑计算模型与实际工作的偏差程度,尽量采取与计算模型相适应的结构措施,以保障钢筋混凝土结构的裂缝宽度小于建筑预定标准的最大裂缝宽度,具体的控制措施有: 第一,在满足使用要求的情况下,建筑平面的设计应该力求简单。 因为平面布置比较复杂的建筑物往往较易出现扭曲等现象,导致墙体和板的裂缝;第二,在设计过程中,有效地控制建筑的长高比例。 通常来讲,建筑长高比例越小整体的刚度就越大,从而不均匀调整能力就越强;第三,注意在计算过程中应认真对钢筋混凝土结构的各个部分承重结构受力情况加以调整,保证荷载的均匀分布,使受力得以分散开;第四,在基础设计中,可以根据情况相应地调整埋置深度。 不同的地基计算强度采用不同的垫层厚度等措施来调整地基的不均匀变形,减少地基的不均匀沉降量,并适当加强基础的刚度;第五,保证沉降缝的宽度和位置的适度性,对伸缩缝之间的间距进行限制,尤其是一些较为复杂的结构,更应该对沉降缝加以限制,同时也可与其它缝加以结合。

2 . 2 施工技术的相关控制措施

基于过程管理的角度,施工控制可以从前期控制、 过程控制和裂缝处理三个角度来实施。

首先,前期控制。 前期控制的主要手段是全面地对图纸进行审阅,充分理解结构设计的意图,发现其中存在的疏漏,在施工之前尽可能地去完善施工图纸。 具体来讲,应主要从以下两个方面来进行控制: 一是做好图纸的会审工作。 图纸会审的过程中,应该重点注意设计中常易被忽略且易导致裂缝的部位,例如那些构造设计不够明确,较少地考虑收缩变形或者伸缩缝设置不明确的部位;结构断面突变处或者容易导致应力集中的部位;钢筋配置过粗或者过少而易出现墙板等薄壁的构件等等;二是科学地编制施工组织设计。 在编制时,组织设计应该能够充分地将钢筋混凝土的工艺及控制措施,在充分考虑结构特点的基础上,有针对性地制定钢筋混凝土裂缝控制措施。

其次,过程控制。 过程控制较为复杂,但归结起来不外乎包括混凝土采用材料的控制和施工控制及现场养护。

a 对于钢筋混凝土采用材料的控制主要表现在材料的选择、 配比、 加工使用及模板使用等方面。 其中,材料选择应该选购水化热较低的水泥,杜绝使用检验安定性不合格的水泥;细骨料应该选用空隙较小、 粒径细、 含泥量较少的干净的中砂;粗骨料的选择应该坚持质地坚硬、 空隙小、粒径级配合理且无碱性反应的有害物质加入的原则。 材料配合比应该减少用水量,采用低水灰比以减少钢筋混凝土的收缩开裂,且在浇筑的过程中不要任意加水,浇筑之前原材料要搅拌均匀。 钢筋的制作加工要以图纸为依据,保证钢筋规格、 品种及数量的准确,如果有所更改应征得技术人员的同意及核算。 此外,模板质量还决定了钢筋混凝土结构的外观状况,因为使用的模板不仅要构造合理,而且要有加固的支撑和侧模。

b施工控制及现场养护。 首先,砼的浇筑过程中不能够出现离析现象,而且振捣要均匀适度,禁止任意地拉扯钢筋以确保钢筋的正确位置,而且在风度大、 湿度低、 温度高的环境下应该及时地洒水养护;其次,加强浇捣后的养护,尤其是在高温施工的条件下更应该加强对混凝土的养护工作;再次,控制板面负筋的保护层厚度。通常将现浇板负筋与梁筋应绑扎在一起放置在支座梁钢筋上面。 此外,可以采用混凝土垫块或者铁架子等措施来固定负筋的位置,以保障其在施工过程中不再下沉;最后,处理好施工缝和后浇带。 按照要求,施工缝应该在清凿干净的基础上润水铺设同比的砂浆,确保两次混凝土交接处密实、小夹渣。 对于后浇带的施工,则应该认真领会图纸的设计目的,施工前不得将后浇带两边的支撑拆除,而且在施工过程中,接缝处应该凿毛铺砂浆,在混凝土中掺入膨胀剂,以保证混凝土的施工质量。

c 裂缝的处理。 在采取各种措施之后,如果仍存在部分楼板产生裂缝情况,则应该在装修工程施工之前针对不同的类型的裂缝加以补救。 对于板面裂缝,如果楼地面垫层较厚,可以在裂缝处设置短钢筋网或者钢丝网加以处理,首先将裂缝处理干净,然后再采用环氧浆液灌缝和表面涂刷封闭。 对于板底裂缝,可采用复合增强纤维材料(粘贴宽度以350mm~900mm为宜)进行裂缝的处理。 对于通长贯通裂缝,宽度大于0.3mm的可以采用结构胶粘钢加固补强。 对于裂缝面积较大的楼板,应该做静载实验,检验其安全性能,必要时可在楼板增做一层钢筋网。

3 结语

在建筑工程领域,工民建中钢筋混凝土结构裂缝的控制问题是影响整个工民建工程质量的关键性问题之一。近二十年以来,随之我国建筑工程材料技术的不断发展创新,混凝土的均质性也随之得到了较大程度的提高,与此同时,也进一步增加了钢筋混凝土结构裂缝的控制技术难度。因而在实际的工程建设工程当中,要采取积极有效的措施,最大程度的控制钢筋混凝土结构裂缝问题,确保整个工民建工程质量的达标。

参考文献

篇6

【关键词】现浇钢筋混凝土;裂缝;产生原因;防范措施

前言

目前我国经济正在高速发展,改革的深入致使各个行业强化自身素质,提高生产质量。在建筑行业中,现浇钢筋混凝土的裂缝问题必须得到有效的解决,使得建筑企业在市场竞争中有良好的信誉。现浇钢筋混凝土在建筑工程中得到广泛使用,它具有其快捷性和效率性,但现浇钢筋混凝土容易出现裂缝,建筑物的结构在质量上就得不到保障。现浇钢筋混凝土构件出现裂缝本身不会造成太大影响,但裂缝暴露了钢筋,致使钢筋氧化,从而造成极大的建筑安全隐患,所以,现浇钢筋混凝土构件的裂缝问题必须得到解决,目前世界各地均有不同程度的方法进行相应的补救,我国的现浇钢筋混凝土构件的裂缝问题或多或少地对建筑工程造成了一定的困扰。

1、现浇钢筋混凝土构件出现裂缝的原因分析

现浇钢筋混凝土构件出现裂缝的原因有内外两类因素。外在因素就是环境的影响,空气的湿度和温度的剧烈变化,由于混凝土普遍存在不均匀性和脆性,激烈的温度和湿度变化极易引起构件出现裂缝。内部原因主要是混凝土配置未达到标准,没有细致的制备过程,内外因素的共同作用,致使现浇钢筋混凝土构件出现裂缝。

(1)现浇钢筋混凝土构件出现裂缝的作用力分析

在凝固期间的混凝土中的水泥由于物理反应而释放出热量,导致混凝土构件内部温度不断升高,构件的表层就有一个力的作用;混凝土凝固后期,由水泥所释放的热量得到导出,构件内部温度降低,由于混凝土在凝固后期已经形成一个整体性,这时构件内部就会产生一个拉力的作用。在这个过程中,如果混凝土根据精确的材料进行配置的话,一般情况不会出现裂缝,但由于外界环境温度和湿度的影响,导致凝固阶段内部温度过高,混凝土表面受力过大,凝固后期内部受力过大,这些力的作用超过混凝土构件表面的抗力时,就会出现裂缝。还有些情况也会导致混凝土构件出现裂缝,如天气较干燥时,混凝土构件外部的水分流失相对内部的水分蒸发要快得多,类似造成混凝土构件整体变化相差过大的因素,都会造成混凝土构件出现裂缝。

(2)现浇钢筋混凝土构件的结构分析

混凝土构件是相对脆的材料,构件的抗拉性只有抗压性的十分之一左右,又由于配置材料不准确,配置比列不稳定,导致混凝土的各个位置材料分布不均,抗拉强度不一,就极易造成裂缝现象。在现浇钢筋混凝土构件已经凝固时,混凝土主要是承担外界带来的压力,但某一些特殊情况写也会导致混凝土承担拉应力,也容易导致混凝土构件出现裂缝。

(3)施工过程中的操作问题分析

在配置混凝土的过程中,水灰比很大程度决定了混凝土的强度,在进行配置时,水灰比的计算必须要精确,配置过程称量要根据配置要求准确进行。在搅拌过程、运输和施工过程中,容易对混凝土造成离析现象,水分在混凝凝土中分布不均,便面水分过高,而内部相当干燥。所以在混凝土的配置和运输过程也要充分考虑和注意,预防利息现象的出现和水分与实际计算的相差太大。混凝土的养护也是保证混凝土质量的重要条件,但养护的时间需要把握准确,不能过早也不能过晚,必须恰当时机。过晚会造成混凝土的水分流失,过早会致使混凝土胶结能力降低。养护的时间和时机没有把握得当是最容易导致混凝土内部出现问题的,在建筑结构中也是最容易在成裂缝的。

2、如何控制现浇钢筋混凝土构件的裂缝

综上所述,现浇钢筋混凝土出现裂缝所导致的原因相当多,从配置到施工,几乎所有阶段都必须正确操作才能保证有较低的概率出现裂缝。

(1)控制裂缝的意义

在世界各地,现浇钢筋混凝土在建筑施工中都有允许限定范围出现裂缝。混凝土构件极容易产生裂缝,但一般允许在不影响使用的情况下出现小裂缝。但如果裂缝过宽,将内部的钢筋暴露在空气中,就会导致钢筋氧化,日积月累,钢筋质量受到严重影响,构件就会出现隐患。现浇钢筋混凝土的裂缝受到控制以后,不会影响构件作用,在设计时,会根据裂缝允许的大小范围进行控制。混凝土的内部受力作用和钢筋受力作用通过复杂的转换过程,致使混凝土不断产生裂缝,但裂缝的产生会越来越小,直到不会产生裂缝,裂缝的产生也和混凝土构件有关,不同的构件产生裂缝的过程不一,但总的来说,裂缝最终会形成稳定,只要控制好混凝土本身就能很好地控制裂缝。

(2)裂缝的预防

裂缝的预防需要在配备混凝土到施工的所有过程都要得到良好的操作控制。在配备混凝土时,要严格控制混凝土的材料比例,精确计算材料的配比,准确地进行水泥和混凝土的配制。如砂石的选择、水灰比、混合材等都要经过准确的配量计算,这样才能配制出满足强度要求的混凝土。另一方面,商业混凝土也是可以选择的,在浇捣过程时,要注意水分的流失,特别是浇捣模板和基层注意要在浇捣前进行湿润,否则会吸收大量的水分;在浇筑过程中,混凝土会出现离析现象,这时特别要注意施工时不能在构件表面进行过多的刮抹操作,更不能在表面撒上水泥。并且要注意养护,养护的时机要掌握到位,不可过早也不能过晚,要注意不能使混凝土表面遭到日照直晒。在施工过程中,必须等到混凝土的硬度和水分到达一定程度时再进行下一阶段的施工,要把每一个步骤都做到细致。对外界环境的影响要做到有效应对,如空气温度较高时,就要采取相应的措施让混凝土得到降温;多风区就要注意遮挡,防止空气剧烈流动导致混凝土水分不正当流失。

(3)出现裂缝后的补救措施

裂缝出现后,要采取相应的措施给予补救。楼板出现的裂缝可以通过将裂缝洗净,浇灌环氧浆液等方式,在其他构件出现裂缝时,一般用水泥砂浆进行浇灌,浇灌后,也要注意抹平养护。在某种特殊时候,出现出乎意外的裂缝,且裂缝较大时,就要考虑构件本身的可靠性,要对构件进行静载测量,保证安全性。裂缝过大时可以通过结构胶扁钢对其加固。

3、结束语

现浇钢筋混凝土的裂缝不可避免,只要控制住裂缝不威胁构件的安全性能,就允许一定裂缝的存在。在混凝土制备到施工现场都要注意操作是否得当,注重对混凝土构件出现裂缝能有效地控制。目前各地均有不同的应对措施,方法大致相同,一般是在设计、材料、施工等几个方面加以控制。

参考文献:

[1]滕延民,任建峰,王永祥等.现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及防治[J].青岛理工大学学报,2006,27(6):85-88.

[2]罗先兵.现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治措施[J].西部探矿工程,2006, 18(1):217-218.

[3]郭敬.现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及预防措施[J].山西建筑,2005,31(1):47-48.

[4]鲍鲜.现浇钢筋混凝土楼面裂缝原因浅析及防治[J].价值工程,2010,29(6):223-223.

[5]钟振武.现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治[J].山西建筑,2003,29(11): 49-50.

[6]谭道君.现浇钢筋混凝土楼面板裂缝产生的原因及防治措施[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(16).

篇7

关键词:钢筋混凝土楼盖;建筑结构;楼盖型式

中图分类号:U663.9+3 文献标识码:A

钢筋混凝土楼盖是浇筑混凝土之前,先进行绑筋支模,也就是用铁丝将钢筋固定成楼盖的形状结构,然后用模板覆盖在钢筋骨架外面。最后将混凝土浇筑进去,经养护达到强度标准后拆模,所得即是钢筋混凝土楼盖。钢筋混凝土楼盖结构是构成建筑结构水平空间的最基本构件,是建筑结构中的重要组成部分,楼盖在整个房屋的材料用量和造价方面占有相当大的比例。

1 按施工方法分析与研究

混凝土楼盖按施工方法可分为现浇整体式、装配式和装配整体式楼盖。

1.1 现浇整体式楼盖

1.1.1 现浇整体式楼盖的特点

现浇整体式楼盖因混凝土现场浇注,故具有整体性好,适应性强,防水性好的优点,它的缺点是模板耗用量多,施工现场作业量大,施工进度受到限制。随着施工技术的不断革新和多次重复使用的工具式模板的推广,整体现浇式楼盖结构的应用有日益增多的趋势。

1.1.2 现浇整体式楼盖的适用范围

现浇整体式楼盖适用于公共建筑的门厅部分;平面布置不规则的局部楼面以及对防水要求较高的楼面,如厨房、卫生间等;高层建筑的楼(屋)面;有抗震设防要求结构的楼(屋)面;布置上有特殊要求的各种楼面,如要求开设复杂孔洞的楼面以及多层厂房中要求埋设较多预埋件的楼面等。目前及较长时间内,现浇整体式楼盖将是楼盖结构的主要形式。

1.2 装配式楼盖

装配式钢筋混凝土楼盖,楼板采用钢筋混凝土预制构件,便于工业化生产,在多层民用建筑和厂房中应用较广。但是这种楼面整体性、抗震性、防水性较差,不便于开设孔洞,因此对于高层建筑及有抗震要求的建筑以及使用上要求防水和开设洞口的楼面,均不宜采用。汶川地震后,由于采用钢筋混凝土预制板作为楼盖的建筑工程造成巨大的灾难,对该结构的抗震性能差的弱点充分暴露,近几年我们已很难看见装配式钢筋混凝土楼盖的适用。

1.3 装配整体式楼盖

装配整体式钢筋混凝土楼盖,是将楼板中的部分构件预制,在现场安装后,再通过现浇的部分连成整体。其整体性较装配式好,又较现浇式节省模板。但这种楼盖要进行混凝土二次浇灌,有时还需增加焊接工作量。故对施工进度和造价都带来一些不利影响。因此,这种楼盖仅适用于荷载较大的多层工业厂房、高层民用建筑及有抗震设防要求的建筑。采用装配式楼盖可以克服现浇楼盖的缺点,而装配整体式楼盖则兼具现浇式楼盖和装配式楼盖的优点。正是由于装配整体式钢筋混凝土楼盖的施工复杂,所以该楼盖在工程中的应用比例不大,如果在施工进度和造价上得到大的提高,将在未来拥有市场。

2 按预加应力情况分析与研究

混凝土楼盖按预加应力情况可分为钢筋混凝土楼盖和预应力混凝土楼盖。预应力混凝土楼盖用的最普遍的是无粘结预应力混凝土平板楼盖,当柱网尺寸较大时,它可有效减小板厚,降低建筑层高。

3 按结构型式分析和研究

钢筋混凝土楼盖按结构型式可分为肋梁楼盖、井式楼盖、密肋楼盖和无梁楼盖(又称板柱楼盖)。

3.1 肋梁楼盖

钢筋混凝土肋梁楼盖一般由板、次梁和主梁组成。其主要传力途径为板次梁主梁柱或墙基础地基。肋梁楼盖的特点是用钢量较低,楼板上留洞方便,但支模较复杂。肋梁楼盖是现浇楼盖中使用最普遍的一种。

肋梁楼盖中每一区格的板一般在四边都有梁或墙支承,形成四边支承板,荷载将通过板的双向受弯作用传到四边支承的构件(梁或墙)上,荷载向两个方向传递的多少,将随着板区格的长边与短边长度的比值而变化。根据板的支承形式及在长、短两个长度上的比值,板可以分为单向板和双向板两个类型,其受力性能及配筋构造都各有其特点。

在荷载作用下,只在一个方向弯曲或者主要在一个方向弯曲的板,称为单向板;在荷载作用下,在两个方向弯曲,且不能忽略任一方向弯曲的板,称为双向板。由单向板及其支承梁组成的楼盖,称为单向板肋梁楼盖。由双向板及其支承梁组成的楼盖,称为双向板肋梁楼盖。单向板肋梁楼盖具有构造简单、计算简便、施工方便、较为经济的优点,故被广泛采用。而双向板肋梁楼盖虽无上述优点,但因梁格可做成正方形或接近正方形,较为美观,故在公共建筑的门厅及楼盖中时有应用。

3.2 井式楼盖

钢筋混凝土井式楼盖是由双向板与交叉梁系组成的楼盖,与双向板肋形楼盖的主要区别在于井式楼盖支承梁在交点处一般不设柱子,在两个方向的肋梁高度相同,没有主、次梁之分,互相交叉形成井字状,将楼板划分为若干个接近于正方形的小区格,共同承受板传来的荷载。这种楼盖除了楼板是四边支承在梁上的双向板之外,两个方向的梁又各自支承在四边的墙(或周边大梁)上,整个楼盖相当于一块大型的双向受力的平板(板底受拉区挖去一部分混凝土)。由于井式楼盖的建筑效果较好,故适用于方形或接近方形的中小礼堂、餐厅、展览厅、会议室以及公共建筑的门厅或大厅。

3.3 密肋楼盖

在前述的肋梁楼盖或无梁楼盖中,如果用模壳在板底形成规则的“挖空”部分,没有挖空的部分在两个方向形成高度相等的肋梁,当肋梁间距很小时(一般小于1.5m),就形成了密肋梁楼盖。由于梁肋的间距小,所以其板厚也较小(一般为60~130mm),梁高也较肋梁楼盖小,结构自重较轻。双向密肋楼盖近年来采用预制塑料模壳克服了支模复杂的缺点而应用增多。

3.4 无梁楼盖

所谓无梁楼盖,就是在楼盖中不设梁肋设梁肋,将板直接支承在柱上,是一种板柱结构。板直接支承于柱上,其传力途径是荷载由板传至柱或墙。有时为了提高板的抗冲切能力,在每层柱的上部设置柱帽。无梁楼盖具有结构高度小净空大,板底平整,采光、通风效果好,支模简单等优点,但也具有楼板厚、不经济等缺点,适用于柱网平面为正方形或矩形,跨度一般不超过6m的多层厂房、商场、书库、仓库、冷藏室以及地下水池的顶盖等建筑中。(又称板柱楼盖)。

结论

在具体的实际工程中究竟采用何种楼盖形式,应根据房屋的性质、用途、平面尺寸、荷载大小、采光以及技术经济等因素进行综合考虑。

参考文献

[1]张智,郭坚.钢筋混凝土楼盖体系的发展综述[J].山西建筑,2008,5.

[2]何涛.钢筋混凝土密肋楼盖设计与施工[J].工程建设与设计,2002.4.

篇8

关键字:钢筋混凝土加固、加大截面加固、碳纤维粘帖加固;

中图分类号:TU37文献标识码: A

一、工程概况――以藤县城区防洪排涝工程河西堤除险加固工程为例

藤县县城防洪堤河西堤工程位于浔江南岸的浔江~北流河河岸,主要是藤县老城区的河西防洪堤,工程任务是提高该区的防洪排涝能力,保护县城人民生命财产安全,减免洪涝自然灾害损失。

对河西堤《藤县县城防洪堤工程砼强度抽检中间报告》和《藤县县城防洪堤工程砼强度复检中间报告》中提出的砼强度达不到设计要求的进行补强、加固设计。其中Ⅰ标段L-1、TXIL-3、L-6、L-4、BZ-1,Ⅱ标段L-7、L-8、TD2-1、L-10、BZ-2,Ⅲ标BZ-3,Ⅳ标L-19、TC4-2、BZ-4和Ⅴ标浔江封闭堤L-30、L-31、L-32、BZ-6和城中泵站BZ-7、BZ-8、BZ-9、L-27、L-28、L-29,镇中泵站BZ-11等标段挡水墙混凝土强度达不到设计强度C20的部位(以检查点为中心线上下各取1米矩形区域)进行补强设计。对于凝土强度低于C15,不满足强度要求的,采用加大截面法补强加固。对于混凝土强度大于C15而低于C20采用粘贴纤维布补强(外包钢板-比较方案)以提高其强度及耐久性。

二、钢筋混凝土建筑结构加固技术的重要性

建筑物在使用过程之中必然会出现正常的损耗和质量问题,尤其是钢筋混凝土梁柱结构在使用的过程中,容易出现混凝土风化、钢筋漏筋等质量问题,钢筋混凝土梁柱加固技术可以有效地消除安全隐患,提高建筑主体结构的安全性能。同时加固技术可以有效提高建筑结构的使用寿命,减少了建筑行业的能源消耗,保证我国建筑行业的可持续发展。

三、钢筋混凝土梁柱建筑结构的加固原则

1、加固方案遵循总体效应原则

在钢筋混凝土梁柱结构的加固方案设计中,要综合考虑建筑的总体效应,首先是要对建筑结构进行全方位的质量监察,发现问题的根源,并制定详细科学的加固方案,最重要是明确加固目的; 再者要考虑到建筑加固之后对于建筑整体结构的影响,避免由于建筑结构局部的加固对整个建筑造成不良的影响,从而改变了整个建筑的特征,甚至影响到建筑物的抗震、抗剪切、抗风性能等。因此,加固方案制定是加固技术中的关键,要全面了解建筑结构的受力状况,消除加固工作带来的消极影响。

2、加固材料的选择和加固强度计算

加固强度是加固设计中的关键,通常而言,加固材料的选择遵守以下的原则:

(1)加固材料的选择和原建筑结构的材料选择一致,尤其是在水泥、钢筋等材料的选择上,保证其型号、种类、性能一致性;

(2) 如果没有确切的建筑结构材料强度资料,要进行强度级别监测,在确定加固材料的类型;

(3) 加固材料的质量等级应严格要求,这样才能够充分的保证加固效果,在加固施工之中,水泥标号、钢筋强度、碳纤维布等加固材料应满足设计要求,确保加固后充分提高加固结构的性能。

3、承载力验算

在钢筋混凝土梁柱加固施工过程之中,应当验算建筑结构的承载力,并根据结构设计的实际情况确定承载力的大小。承载力的计算要除去结构的缺陷、损耗、腐蚀等不利因素,采用合理有效的方式进行组建。验算过程中,要考虑钢筋混凝土结构在加固时的实际受力大小和特点,对加固材料的强度严格要求。

4、抗震减震原则

在钢筋混凝土梁柱建筑结构的加固施工中,要重点考虑提升建筑物的抗震性能,通常而言建筑物的抗震等级在六级以上,为了保证建筑结构的抗震性能符合设计要求,就需要设计抗震减震的加固方案,提高建筑的承重力和坚固性。

四、钢筋混凝土梁柱建筑结构加固技术分析

1、加大截面加固

加大截面加固法是采取增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高受弯构件的抗弯强度、抗拉强度和满足正常使用的一种加固方法。本次设计计算按《混凝土结构加固设计规范GB50367-2006》进行,应满足结构的抗弯和抗裂要求。本次BZ-1、BZ-2、TC4-2、BZ-4、L-32、BZ-6、BZ-7、BZ-8、BZ-9检查点按加大截面加固。加大截面加固法的设计方案简单,成本适宜,在混凝土梁柱、板面、墙体的加固应用中却得了良好的效果,但是加大截面加固法加固后,空间变小,同时施工时间较长。

2、碳纤维粘帖加固法

通常把碳纤维加固材料粘贴在固定的位置,提高建筑结构构件的受拉性能,例如在房屋建筑结构加固中,可以把纤维复合材料粘贴在构件的受拉位置,从而增强了局部结构的承载能力,实现了加固的效果。本次复核对于混凝土强度不合格的部位,加固长度方向按照一个分缝段17.2m长度控制;宽度方向按照抽检点上下各1m,即2m宽度作为计算控制。计算按《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》(CECS 146:2003)进行,应满足结构的抗弯和抗裂要求。本次L-1、TXI、L-3、L-6、L-4、L-7、L-8、TD2-1、L-10、BZ-3、L-19、L-30、L-31、L-27、L-28、L-29、BZ-11检查点按粘贴碳纤维加固。工艺流程:基底处理涂底胶找平粘贴保护。碳纤维加固法在施工中,受周围环境的影响较大,尤其是温度和湿度会极大影响加固效果,因此要把施工温度控制在5℃以上,同时对于加固表面要进行找平处理,提高加固建筑的美观性。

3、外部粘钢加固法

结构粘钢加固是用特制的结构胶粘剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面,与混凝土构件共同作用,提高构件的抗力,从而达到加固和增强原结构和刚度的目的。本次粘钢加固处理作为比较方案,粘钢加固计算按《混凝土结构加固技术规范CECS25:90》附录一进行。工艺流程一般为:被粘混凝土和钢板表面处理、粘结剂配制、涂粘胶、粘贴、固定加压、固化、卸支撑检验、防腐、粉刷。这种方法的优点是不增加构件的截面面积,同时提高了构件的强度、承载力等,在梁体、建筑屋架、烟囱等高度较高的建筑结构中应用较多。但是粘钢加固法在施工过程中需要专业的施工队伍进行操作,并在施工结束后,进行防腐处理,提高加固效果,同时其钢材用量较大,加固成本高。

4、其它加固方法

除了案例工程采用的加固方法外,还有化学灌浆加固法、外包钢加固法、预应力加固法等。

五、钢筋混凝土梁柱建筑结构加固技术的发展方向

对于钢筋混凝土梁柱建筑而言,在使用过程中出现的性能下降的问题,通过单一的加固方法却得的加固效果不明显,这就需要多种加固方法共同使用,提高加固工作的针对性。建筑结构加固技术的发展方向就是建立建筑模型,通过分析加固内容参数,给出科学全面的加固方案,同时高性能的纤维复合材料在加固技术应用广泛,极大减少了加固施工成本和加固构件的质量。

总之,为了解决钢筋混凝土出现的质量问题,使用钢筋混凝土梁柱加固技术无疑是一个好方法。日常建筑施工中,混凝土施工最常出现的施工问题是混凝土强度不达标问题、建筑结构开裂问题,而钢筋施工问题主要表现在施工结构的承重性不强,钢筋主体结构易受到腐蚀断裂等情况,这些施工问题不仅会影响建筑物的美观,还会严重影响建筑物的质量,降低了结构安全性,缩短了建筑物的使用寿命。对结构进行加固可以有效的提高了建筑工程整体的质量,节省因拆建造成的经济损失。藤县城区防洪排涝工程河西堤除险加固工程通过有效的加固,取得了很好的成效,为藤县县城的防洪排涝做出了巨大的贡献。

参考文献:

[1]董颇.钢筋混凝土梁柱加固方法及承载力计算[J]. 煤炭工程,2008,12:88-90.

[2] 范晓,屈妍.混凝土梁增大截面加固设计[J].山西建筑,2007(26 ): 114-116.

篇9

【关键词】碳化;钢筋混凝土;结构耐久性

随着我国经济的快速发展与不断进步,建筑业已经成为我国重要的经济支柱之一,建筑施工工程质量的优劣直接影响到企业的形象和人名的生活安全。其中混凝土作为建筑业必不可缺的材料,其耐久性问题一直是公认的难题。由于钢筋混凝土构筑物长期暴露在自然环境中,空气中的CO2在适当的温度、湿度下浸入到硬化的水泥浆细孔中,与混凝土中Ca(OH)2 反应形成CaCO3,使混凝土碱度降低。这种CO2从混凝土表面浸入到混凝土内部的过程称为碳化。碳化使混凝土碱度降低,减弱对钢筋的保护作用,使钢筋容易锈蚀,锈蚀形成的铁锈体积膨胀(为原来的2~8倍),对混凝土保护层施加膨胀力。又由于碳化层产生的碳化收缩,对其内部形成压力,而表面碳化层产生拉力,也能够使结构表面产生微小裂纹。这种收缩裂纹成为空气和水的通道,加快了混凝土的碳化,当钢筋暴露在大气中时,锈蚀过程将加快,最后导致截面减小,严重降低结构强度,影混凝土建筑物的寿命。

一.混凝土碳化的主要影响因素

1.1 混凝土含水量及周围介质的相对湿度

混凝土碳化过程与混凝土含水量及周围介质的相对湿度有关。这是因为CO2与Ca(OH)2反应所释放的水必定要向外扩散,以保持混凝土内部大气之间的湿度平衡。如果外界湿度大或介质相对湿度接近100% 时,混凝土中的水向外扩散的速度大幅度降低或停止,混凝土中的微孔隙被水充满,则CO2向内部扩散的过程实际上终止,碳化也就很难进行。当空气湿度为50%~70%时,混凝土的孔隙尚未被水充满,CO2可以向混凝土内扩散,而混凝土孔隙的湿度不仅为Ca(OH)2向外扩散提供了必备条件,并且使化学反应进行较快。

1.2 环境温度

混凝土碳化速度与温度有关。当温度较低时,水变成冰,化学反应无法进行,碳化实际上停止,随温度的升高,碳酸的扩散易于进行,Ca(OH)2及CO2的扩散速度和化学反应速度均加大,从而使混凝土的碳化过程加快。

二.混凝土的治理工艺

工程的治理原则是:治理后具备原有承载力、整体性和耐久性,防止进一步损坏结构和构件,尽量避免大动大补,并尽可能保持原有结构外观。处理方法以实际出发,在安全可靠的前提下,力求简单易行、经济合理。

2.1 工艺流程。

凿除混凝土钢筋除锈基层清理刷MCI迁移性钢筋防锈剂刷界面剂(第1遍)抹钢纤维砂浆(第1遍)化学灌浆刷界面剂(第2遍)抹钢纤维砂浆(第2遍)刷界面剂(第3遍)抹钢纤维砂浆(第3遍)养护刷MCI2021刷防碳化涂料(3遍)。

2.2 修补材料。

①钢纤维砂浆。配比为水泥∶砂∶钢纤维∶硅粉∶减水剂∶水=1∶1.5∶0.08∶ 0.1∶0.05∶0.38。钢纤维砂浆是一种性能优良的新型复合材料。乱向分布的短纤维阻碍内部裂缝的扩展和宏观裂缝的发生,从而使抗拉、抗弯、抗剪强度等显著提高。其抗冲击、抗疲劳、耐久性也有较大改善。掺入硅粉和减水剂的钢纤维砂浆可以提高砂浆的密实性、抗压强度、抗渗性、耐久性,改善混凝土拌合物的和易性。②MCI—2020迁移性钢筋防锈剂。MCI—2020是一种通过涂抹在混凝土表面,可自行渗透扩散至内部钢筋表面,形成单分子保护膜,保护钢筋不被腐蚀。即使它不与钢筋直接接触,也能在混凝土中渗透扩散一定距离,达到钢筋表面,从而有效抑制钢筋腐蚀,延长结构的使用寿命。③界面剂。ZV型混凝土修补胶与水泥调和而成,其配比为1∶1。使用时均匀涂抹在混凝土表面,力求薄而不淌,待浆液不粘手时,即可进行下一道工序。

2.3 化学灌浆

内部混凝土强度低于C15,且有蜂窝、孔隙,直接影响了钢筋混凝土柱的承载力,必须采取化学灌浆处理。①灌浆压力。0.35~0.45 MPa。②灌浆材料。环氧树脂∶固化剂=2∶1(体积比)。③预埋灌浆嘴。灌浆嘴用“水不漏”预埋,2~3个嘴子内部架桥(预留通道),用来排气。

2.4 混凝土表面涂料涂覆

在混凝土表面涂料涂覆,可使混凝土与CO2、Cl-、O2和H2O隔离,是防止钢筋混凝土结构钢筋锈蚀的一种常用的有效措施。一般在预测到钢筋混凝土结构将受到锈蚀损害时采用,也可以在经局部修补的较轻微锈蚀的钢筋混凝土结构上起保护作用。根据钢筋混凝土的不同损坏程度,采用化学灌浆、钢纤维砂浆、MCI迁移性钢筋防锈剂等综合治理方法。因此,在混凝土表面涂料涂覆时,采用一般的外檐涂料,并在涂料中掺入BC01胶,使其更牢固、不褪色。

三.结语

综上所述,在工程施工中混凝土结构的损坏不能及时处理,其损坏就会越来越严重,极易诱发各种危险事故。因此,碳化机理、碳化的影响因素、碳化对钢筋混凝土结构物应及时采取治理措施。

参考文件:

篇10

关键词:钢筋混凝土检查井;预制;施工

中图分类号:TE42 文献标识码:A 文章编号:

现在,较为流行的混凝土检查井主要有:预制拼装式、混凝土砌块式、现场浇注式、现浇及预制组合式等。传统的市政检查井大多数采用粘土砖,内外层批荡素砼,高渗漏、低强度、耐久性差,普通直径Φ1000mm圆形检查井施工周期2-3天,而起施工则对城市的交通有很大的影响。而对于钢筋混凝土检查井而言,其可以更好地免除了传统砖砌检查井缺点,在结构强度、施工周期、快捷拼装、受施工人员水平影响等方面优点明显。钢筋混凝土检查井的预制须符合国家有关的规范标准。现在,钢筋混凝土检查井主要利用拼装模块,更好实现其制作工业化、标准化、模式化。

一、钢筋混凝土检查井的应用现状

世界范围内,预制检查井使用较多的是日本,结构方式更多的是圆形屉式结构,也就是井型为圆形,通过层层预制环的相互圈叠成型。此种结构的优点是:大多数情况下,圆形井筒无需配钢筋或较少钢筋就能承受井室竖向压力和周边土体侧压力,同时更方便模具制作及装配。我国预制检查井的制作也已经初步完成了标准化生产、实践。现在,我国所用到的标准化预制井分为两种:矩形井和圆形井。

对于管道和检查井的连接方式,我们能够用柔性接口和刚性接口。而检查井的组合件由以下组成:井室、底座、底板、收缩口、支管接入段和井盖。其中,底板主要是用来进行固定、承托检查井的功能;底座则是连接排水主管,也是选用检查井型号的主要根据,是预制检查井的根本;支管接入段接收支线管段接入;井室用来调节支管接入高度,用其来满足部分需接受支管检查井的需要;收缩口和井盖则可以调节检查井与安装地段路面高差,做好安装地路面与检查井的平衡;检查井各部分经现场安装调试,能够迅速拼成适用简单的功能体。

二、钢筋混凝土检查井应用条件

最近几年,各地对于钢筋混凝土检查井的工程实践不断增多,对其施工与设计工艺也在不停地进行提高、优化和完善。现在看来,钢筋混凝土检查井存在的较突出的问题主要是:预制检查井模具数量过多;有的检查井形式用的不多,但每种形式均需对应一种模具,出现浪费;支管接入段角度、标高变化较多,控制困难,这些都造成了市场定型产品的难产。

三、钢筋混凝土检查井的施工

对于检查井的井基础,则要同时和管线基础一起施工,满足设计的要求,一旦管子排好就能进行砌井操作;对于检查井的砖,在进行砌筑时要放平,砂浆饱满,尤其要注意管头下部及管子周围须砌筑密实。检查井流槽在井壁砌到管顶以下就开始砌筑,并通过砂浆分层的方式来压实抹光;对于检查井的各个部位,其尺寸都要能够满足设计的要求,踏步则尽可能按照设计来平放,上下对正,砂浆密实、砖要压紧。凝固前,砂浆不能碰撞,更不能受力。圆形检查井的砖砌需能够随时检测直径尺寸,一旦需要进行收口操作则按设计收进;对于检查井井室内壁的砌筑,则需要按照设计的要求来抹面,内壁的抹面则要分层进行压实,井室外壁则需用砂浆批挡。内外粉刷需要按照技术操作规范进行,砂浆按配比均匀拌合,流槽光滑圆顺,粉刷则需平整密实而不得有空鼓现象;在砌好检查井之后,要在第一时间安装井盖,而检查井井盖需要在型号上与设计要求一致,井盖的高程也要和路面相配。井盖须坐浆放正,密切关注井盖的开启方向,对于各井则还要一致;对于预留的支管,则需要保证预留管方向、管径、标高达到设计的要求,对于管与井壁的衔接处,则需要保证密不漏水,而对于预留的支管,则尽可能使用低强度的砂浆进行封口抹平;对于检查井外的回填土,则需要做到检查井边砌边进行回填土操作,而每层的高度控制在20cm之内;当检查井砌到所设计的高度时,则可以恢复路面。

四、对预制钢筋混凝土检查井的施工安装

1、施工流程

测量放线之后进行预制检查井基底的处理、垫层的施工,然后在进行井室的拼装、管道的连接,之后则为盖板吊装及浇筑井室内流槽,再是回填,进行井口处理直至安装井盖。

2、处理检查井底基础

在处理检查井的基底时,需要按照规范的要求检查平整度、高程、压实度、地基等。地基承载力要达到要求标准。而对于垫层,则要控制好水平和高程。

3、井室拼装、盖板吊装

对于预制检查井的吊装,则要通过16T的汽车吊。对于井筒的拼装处,则要用1:2的防水砂浆座浆进行处理。在进行安装时则需注意井室垂直、预留口轴线和管道轴线的符合与否。对于盖板的安装,则需要注意其平整度,保证其高程要低于路基的顶标高。附带6-8名工人配合吊装操作,需2-3人负责挂钩操作,而槽内则需4-5人来调整方向等,大约需要半小时时间就能完成整个井室拼装。

4、检查井与管道衔接

在进行管道与检查井的连接时,则需要使用1:2的防水砂浆进行嵌缝的封堵,之后再涂刷一层防水涂料,反复2一3遍。在管道伸入到井室之前,需要在管道的下部铺设1200防水砂浆并挤压管道,让管道与防水砂浆密实连接,而标准则以砂浆能够外溢为好。把管道的上部和两侧分别填满防水砂浆,再插捣防水砂浆,一直到最后能完全饱满,最后抹出三角状防水砂浆,宽度大约在5-6cm为宜。

5、浇筑流槽

在浇筑流槽时,混凝土需要分成两次来进行,第一次是浇注到流水底,而第二次则是浇筑形成流槽。对于井室内的混凝土,则需要使用C15型号的商品混凝土。对于流槽表面,则需20mm厚的1:2防水砂浆进行分层抹面,抹面压实,平整顺直。

6、闭水试验

在进行闭水试验之前,需要对检查井及管道的外观质量作验收,只有其都合格,才可以作闭水试验。

7、回填沟槽及井室

在达到砂浆强度的70%之后,就能够进行检查井的回填操作,其具体的压实度要满足有关规定的要求。回填时,将两边的填料夯实,每层回填需要控制在20cm以内,动作温和切忌过猛,避免挤坏管道的接口。同时,需要尽量沿着管道进行对称填筑,此地方密实度需符合设计及规范要求。在进行回填时尤其要注意,回填检查井肥槽,在进行石粉的人工回填时,每20cm采用柴油夯进行一次夯实,来回夯实三次之后可以达到93%,而来回夯实4遍则可以达到96%的压实效果。对于路基顶面之下1.5米的范围,都要回填水泥石灰土稳定材料,更好地保证回填的质量。

8、处理井口

回填井室一直到路基标高之后,再进行基层的施工,这个时候就需要采用2cm厚的钢板来对井孔进行覆盖,保持路基与钢板相平。等到沥青下面层碾压成型之后,刨除倒梯形圆环状基层料,再安装调节环及井筒,筑C25型号的混凝土到沥青上层底,然后再浇筑后表面拉毛。在进行倒梯形圆环状混凝土的浇筑时,在预埋螺栓周边用C30型号的混凝土进行浇筑,从而让井筒和井盖锚固在一起。

9、安装井盖

安装检查井,等到完全就位之后要实现高程误差在1cm的范围内,并及时安装好井圈,盖好井盖。

五、结论

对于市政应用中的各类检查井,不管其用途是为了电力电信还是污雨水用的管线设施检查井,均是市政道路基础设施的重要组成。随着市政施工工艺和施工技术的不断完善,新科技和新材料使用都对道路整体美观和施工质量有了更新、更高的要求。预制钢筋混凝土检查井具有较低的维护费用、较长的使用寿命,并且其综合成本小于砖砌式检查井,环境效益和社会效益都较好。大力推广钢筋混凝土预制检查井,推动煤气、电力、给水等地下管线建设,推动城市建设再上新台阶。

参考文献: