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钢筋混凝土结构(合集7篇)

时间:2023-03-15 15:06:06
钢筋混凝土结构

钢筋混凝土结构第1篇

关键词:钢筋混凝土结构;病害;对策

中图分类号: TU37文献标识码: A

引言

随着当前社会经济的迅速发展,我国的土木工程行业也得到了长足的发展,大量房屋、路桥等工程纷纷出现,钢筋混凝土结构因其取材广泛,成本低等优点,被广泛应用在这些工程中,但是,在其长期使用中,会不可避免地发生各种病害,导致结构承载力下降,甚至发生一些安全事故。因此,采取有效的措施来防治钢筋混凝土结构的病害十分必要,这样可以最大程度的降低经济损失。

病害产生的种类及原因

1.1、混凝土的碳化

混凝土是由砂、石、水泥、水按照一定配合比配合拌制的。水泥水化产生大量水化热,将混凝土中参与反应后剩余的水份蒸发出来。这使得混凝土内部存在了微小的空隙,形成一定的渗透通道。空气中的二氧化碳扩散到混凝土间隙,与水作用形成碳酸,并与水泥水化产生碱性物质反应,生成碳酸钙等物质;在自由水的作用下,碳酸钙逐渐沉淀在混凝土内部的空穴中,即为混凝土的碳化。一般情况下,混凝土碳化对混凝土本身没有很大的危害,反而会使其强度有所提高。但相反,混凝土碳化却会使结构内部的碱性环境破坏,PH值降低,钢筋锈蚀发生得愈加容易。

1.2、钢筋锈蚀

一般情况下,混凝土中的高碱性环境可以使钢筋表面形成一层惰性的水化氧化铁薄膜。该薄膜性质稳定,可以阻止钢筋的锈蚀。通常,当这一薄膜保持完整时,钢筋就有着良好的抗锈蚀能力。然而,当混凝土碳化深度到达钢筋表面,高碱性环境破坏,钢筋保护层附近的PH值降低,氧化铁薄膜就会破坏。同样,氯离子与氧离子的作用亦会破坏氧化铁薄膜。从而使得钢筋锈蚀很快开始并发展。

1.3、冻融循环

混凝土是一种多孔隙的复合材料。通过毛细作用,外部水分沿着混凝土中的渗流通道进入到结构的内部。当温度降低到冰点以下,孔隙中的水冻结成冰,其体积发生大幅度的膨胀。当孔隙中含水量较大,混凝土结构处于饱水状态时,结水成冰就会产生不容忽视的内应力。孔隙体积膨胀,孔壁受压变形;当冰融化后,孔壁又可能产生拉应力。反复冻融,当作用于孔壁的拉应力大于极限抗拉强度时,就会产生微裂缝,进而可使混凝土开裂甚至是崩裂。

1.4、表层缺陷

钢筋混凝土结构由于设计或者施工阶段不够科学合理,例如混凝土在搅拌过程中未拌和均匀,搅拌时间不够,就会致使混凝土振捣不密实,和易性差,或者是使用粘附水泥浆渣、表面不光滑等杂物没有清楚干净的模板,这样就会造成的麻面、蜂窝等现象。除此之外,还有施工质量差的原因,例如在结构设计时钢筋选配不当,使得钢筋布置过密,或施工时混凝土离析,砂浆分离,石子成堆,严重漏浆,又未进行振捣亦能产生露筋、孔洞等现象。没有经过处理的变形缝、施工缝,未清除松散混凝土面层,未清除水泥表层薄膜,或者混凝土浇灌高度太大,没有设置溜槽、串筒,就会产生混凝土离析,底层交接处未灌接缝砂浆层,易产生缝隙、夹层现象。混凝土浇筑后如果养护不够好,就会出现脱水现象,使混凝土强度降低,或模板吸水膨胀使混凝土边角拉裂,拆模时,边角处被粘掉或者边角受到外力或重物撞击,或保护不好,导致棱角被碰掉以及模板未涂刷隔离层,或涂刷不均,易发生缺棱掉角的破坏现象。此外,混凝土浇筑后,表面未进行扫平压光,造成混凝土表面粗糙不平,模板的支撑面松软、松动、不足或泡水等,新浇灌混凝土将发生不均匀沉降,混凝土强度未达到设计标准时,上人操作或运料,也将使混凝土表面出现不平或印痕。

对钢筋混凝土结构的病害的处理对策

2.1、掺入高效减水剂

提高混凝土耐久性的最主要的方法就是降低拌和混凝土的用水量,这样可以降低混凝土的孔隙率,特别是毛细管的孔隙率。但是在工程中,不能盲目减少用水量,因为混凝土的工作性与用水量是相关的。所以,我们要在混凝土正常工作的情况下,尽可能减小水灰比,降低用水量,减少混凝土的总孔隙率,特别是毛细管的孔隙率。我们采用的方法就是在拌合混凝土时掺入高效减水剂,减水剂不但能使水泥体系处于相对稳定的悬浮状态,还能在水泥颗粒表面形成一层溶剂化水膜,释放游离水,达到减水的目的。

2.2、防止钢筋锈蚀

防止钢筋锈蚀的根本举措不是控制外荷载引起的横向裂缝宽度,而是减慢二氧化碳、氧、水等腐蚀因子通过混凝土保护层向钢筋表面渗透扩散的速度,以及防止氯离子在钢筋表面的积聚。主要措施有:保证必需的保护层厚度,提高混凝土密实度,设计合理的配筋及构件形式,控制混凝土拌合物中的氯盐含量等。当然,也可以采用防护材料或其他外部措施,如采用喷塑(树脂)钢筋,钢筋表面涂锌,混凝土中掺加缓蚀剂、混凝土表面涂刷防护层,采用聚合物浸渍混凝土表层以及设置阴极保护设施等。

2.3、掺入高效活性矿物掺料

混凝土出现病害的另一主要因素是,一般的水泥混凝土的水泥石中水化物不够稳定。因此,要在混凝土中掺入活性矿物如硅灰、矿渣、粉煤灰等,这样可以改善混凝土中水泥石的胶凝物质的组成;同时,还能改善水泥石与集料的界面区和界面结构性能。这些重要的作用,都对混凝土病害的防治有着本质性的贡献。

2.4、消除混凝土自身的结构破坏因素

混凝土本身具有的一些物理化学因素,有可能引发混凝土结构的严重破坏,导致混凝土的功能失效。例如,混凝土的水化热过高引起的温度裂缝,化学干缩和收缩过大引起的开裂,混凝土的碱集料反应,以及硫酸铝的延迟生成等。因此,要对混凝土病害进行治理,就要限制或消除从原材料引入的碱、氧化硅、氯离子等可以引起钢筋腐蚀和破坏的物质,严格控制施工环节,避免产生裂缝,提高混凝土的耐久性。

2.5、增加混凝土的保护层厚度

增加混凝土保护层厚度可提高对钢筋锈蚀膨胀的抵抗力,并且显著地推迟腐蚀因子渗透到钢筋表面的时间。保护层厚度的平方与混凝土碳化达到钢筋表面的时间成正比,所以增大保护层厚度能有效地推迟碳化时间。应注意,加大保护层厚度能提高建筑的耐久性,但是如过建筑物有外观要求时,就不能任意加大保护层厚度,因为会使构件的表面横向裂缝宽度增大。现场的监督任意要对隐蔽工程进行验收检查,主要检查混凝土保护层厚度是否满足设计要求、钢筋的位置是否正确。钢筋垫块最好采用定型的塑料垫块,一般用细石混凝土块或水泥砂浆块也可以,但不得采用石子,更不能使用短钢筋作为垫块。

2.6、加强对钢筋混凝土结构的养护及监测

夏季高温时,为防止水分蒸发过快,应进行保水养护,采取覆盖、浇水等措施;冬季则应采取盖草袋。加防冻剂等保暖措施,以防止内外温差过大或冻坏;对于一些大体积的混凝土结构,往往需要进行内部温度的检测控制,以便及时调节温度,防止因温差过大而产生裂缝。

结语

综上所述,钢筋混凝土结构病害的防治是一个重要、迫切需要加以解决的问题。要提高钢筋混凝土结构的耐久性与安全性,需要从结构的设计、施工及监督、检测评价、材料等诸多方面考虑。我们要不断加强对混凝土结构病害的治理,在施工与维护中,不断寻求有效可行的措施。

参考文献:

钢筋混凝土结构第2篇

关键字:混凝土结构;钢筋配料

.中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:

Abstract: in the reinforced concrete structure reinforced material is particularly important, how to choose a suitable method of reinforced material analysis, need from drawing reinforced over from start, one by one on the comprehensive analysis of its performance in the face of steel bar size, steel hook, bending and the thickness of concrete protective layer, and measure the difference calculation, study knowledge of the material under the final calculated by using the formula and application.

Keywords: reinforced concrete structure; ingredients

中图分类号:TU375文献标识码:A文章编号:

自19世纪钢筋混凝土发明以来,人类建筑史开始了一个新的篇章,在二战后,它被广泛的运用于工程实践,使得高层建筑和大跨度的建造成为可能。钢筋混凝土是通过在混凝土中加入钢筋改善混凝土力学性质的一种组合材料。目前,混凝土仍然在基建工程中占据主要地位,然而在施工过程中,如何使得利益最大化,将投资降到最低是施工方关注的重要问题。在保证结构强度的基础上,改善钢筋配料,使得原材料达到最节约状态、使得残料达到最少状态,就成为了基建施工中的一个重要课题。如何优化钢筋配料,需从钢筋翻样图绘制着手,根据混凝土保护层厚度、钢筋尺寸、钢筋弯曲、钢筋弯钩对配料进行综合分析,由此对配料进行最差度分析,运用运筹学进行合理的下料分析并适时进行钢筋替换计算。

一、 绘制钢筋翻样图

所谓钢筋翻样图即以混凝土结构施工平面结构图为依据,按照绘图规则和构造详图的要求,将构件配筋图绘制成钢筋施工图。在绘制翻样图中,如何能够清楚的辨析钢筋型号数量等尤为重要,一般而言需要对各钢筋进行逐一编号,并在附注部分注明其型号、直径、接头位置、强度等级、锚固长度等具体尺寸数据。同时,当遇到较为复杂的结构时,不仅需要注明各钢筋的具体型号、强度要求、锚固尺寸等还需加绘细部安装图,以便于进行合理的钢筋配置。

二、钢筋性能综合分析

根据钢筋混凝土施工设计要求规范,在配料设计中,需要掌握钢筋尺寸、钢筋弯钩、钢筋弯曲以及混凝土保护层厚度等钢筋混凝土结构中钢筋的综合性能,以便进行钢筋配料的分析并进行其材料的设计配比。

钢筋外包尺寸即施工图中所标注的钢筋尺寸,指的是混凝土结构外缘与钢筋外缘的垂直距离。混凝土保护层厚度是指混凝土表面到受力钢筋外缘的距离。混凝土保护层厚度与钢筋外包尺寸是不同的,混凝土保护层厚度尤其强调所指受力钢筋,并非所有钢筋。同时需要区别的是,一般情况下要先计算混凝土保护层厚度再计算混凝土外包尺寸,因为外包尺寸是由构件尺寸、钢筋形状及混凝土保护层厚度所决定的。

根据钢筋弯曲直径混凝土设计规范的规定,一般对于钢筋的弯曲情况需分普通钢筋和箍钢两种情况进行分别,在两种情况下根据钢筋所分为的1、2、3等级,对不同等级钢筋采用不同处理方法。对于1级钢筋,在一般情况下,其末端需做180度弯钩,在不同骨料配置的混凝土中,刚劲直径取值是不尽相同的,一般为2.5d至3.5d,同时在平直部分长度应大于3d;对于1级钢筋制成的箍筋,除满足末端180度弯钩的要求外,其平直部分的长度要求并不相同,长度应大于直径的5倍,在有强度要求较高的结构如抗震结构、地下工程结构中,其长度应当大于直径的10倍及以上。对于2、3级钢筋,由于其均为变形钢筋,变形钢筋与混凝土粘接性能较好,因而不需要在其两端都设置弯钩,只需在其末端设置135度的弯钩,其直径要求没有区别,均应取4d。

三、钢筋配料计算

1、度量差计算分析

钢筋在加工过程中,外包尺寸与轴线尺寸之间会出现一个差值,我们称之为度量差。钢筋弯折度量差和钢筋弯钩增加长度均属于钢筋加工过程中的度量差,对于钢筋度量差,虽然数量不大,但是积少成多,大量的度量差堆积也是一个甚为客观的数量,更为重要的是度量差的存在会造成结构强度的影响和破坏,进而造成整个钢筋混凝土结构的破坏。

一般情况下,半圆弯钩、直角弯钩和斜弯钩是钢筋弯钩中常见的三种形式。三种弯钩所应用的部件也不相同,直弯钩一般用在柱钢筋、箍筋和附加钢筋中,斜弯钩用于直径较小的钢筋中,半圆弯钩较为常见不做赘述。在弯钩中,出现差值首先是由于弯心直径划分不一所形成的,其次钢筋粗细不同其直径不同以及加工机械不同等外在客观条件存在使得平直部分长度也受到较大影响,最终使得弯钩长度增加。

由前面论述可知,在翻样图中的钢筋长度所指的是外包尺寸,这样规定便于钢筋结构的设计计算但是在钢筋弯曲后,这样的规定就造成了差值,因为外包尺寸和中心线尺寸存在差值,在下料计算中需要扣除,否则将会使得混凝土保护层厚度太薄,或者钢筋尺寸大于模板尺寸,使得材料浪费。

2、下料计算

如何合理下料,是钢筋配料分析的核心,在工程中,一般采用两种主要的方法进行计算,即为公式法和运筹学法。公式法较为简单,但是所得数据较为单一,其所得结果没有运筹学法所得结果可靠。

公式法:

直钢筋下料长度=构件长度—保护层厚度+弯钩增加长度

弯起钢筋下料长度=直钢筋长度+斜段增加量+弯钩增加长度-弯折度量差(度量差弯起钢筋斜长)

运筹学法:

首先,根据下料方法、钢筋根数、用料长度、残料长度、原材料长度一次绘制表格并依据表格找出使残料最少的下料方法;

然后,依据下料方法找到其线性规划模型、找到其约束条件并建立适当的目标函数;

最终,利用运筹学的相关方法整体规划求解。

四、结束语

土建工程中普遍采用钢筋混凝土结构,合理的配置钢筋不仅能满足其结构强度要求,在经济效益、材料节约等方面也显得很重要,对钢筋配料进行合理分析一定能满足相关要求。

参考文献:

[1]田名誉 曹进. 基建施工钢筋配料优化[J].新疆工学院报,2009,3(1)

钢筋混凝土结构第3篇

关键词:混凝土,结构用钢

一、热轧钢筋

是经过热轧成型并自然冷却的成品钢筋。

根据其表面形状分光圆钢筋和带肋钢筋两类。(1)热轧光圆钢筋:经热轧成型,横截面通常为圆形,表面光滑的成品钢筋。1)分级 钢筋按屈服强度特征值分为235、300级。(2)热轧带肋钢筋:经热轧成型,横截面通常为圆形,且表面带肋的混凝土结构用钢材。1)分级 钢筋按屈服强度特征值分为335、400、500级;2)牌号 钢筋牌号的构成及其含义如表7-3所示;3)种类 普通热轧钢筋和细晶粒热轧钢筋两类

热扎钢筋的应用情况:HPB235钢筋的强度较低,但塑性及焊接性较好,便于各种冷加工,因而广泛用于小型钢筋混凝土结构中的主要受力筋以及各种钢筋混凝土结构中的构造筋。HRB335、HRB400钢筋的强度较高,塑性及焊接性也较好,是钢筋混凝土的常用钢筋,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构中的主要受力钢筋。HRB500钢筋强度高,但塑性和焊接性能较差,可用作预应力钢筋

二、冷拔低碳钢丝

冷拔低碳钢丝是由φ6~8mm的Q235或Q215热轧圆盘条经冷拔而成。低碳钢经冷拔后,屈服点可提高40%~60%,同时塑性降低。因此冷拔低碳钢丝已失去低碳钢的特性,变得硬脆。牌号:根据国家标准GB 13788-2008《冷轧带肋钢筋》,冷轧带肋钢筋的牌号由CRB和钢筋的抗拉强度特征值及H构成。C、R、B分别为冷轧(Cold-rolled)、带肋(Ribbed)、钢筋(Bar)三个词的英文首位字母,H为高延性(High elongation)的简称。带肋钢筋分为CRB600H、CRB650H、CRB800H三个牌号。

CRB600H级钢筋宜用做普通钢筋混凝土结构构件中的受力主筋、架立筋、箍筋和构造钢筋。

三、冷轧带肋钢筋

冷轧带肋钢筋的牌号表示方法与技术要求。根据《冷轧带肋钢筋》(GB 13788―2008)的规定,冷轧带肋钢筋的牌号由

CRB和抗拉强度最小值表示,有CRB550、CRB650、CRB800、CRB970四个牌号,其力学性能和工艺性能应符合表7-4的规定。冷轧带肋钢筋既具有冷拉钢筋强度高的特点,同时又具有很强的握裹力,混凝土对冷轧带肋钢筋的握裹力是同直径冷拔低碳钢丝的3~6倍,大大提高了构件的整体强度和抗震能力。

四、预应力混凝土用钢丝

是应用优质碳素结构钢制作,经冷拉或冷拉后消除应力处理制成。《预应力混凝土用钢丝》(GB/T5223-2002)规定:按加工状态分为冷拉钢丝(代号为RCD)和消除应力光圆钢丝(代号为S)、消除应力刻痕钢丝(代号为SI)、消除应力螺旋肋钢丝(代号为SH)四种;刻痕钢丝与螺旋肋钢丝与混凝土的粘结力好,也即钢丝与混凝土的整体性好;消除应力钢丝的塑性比冷拉钢丝好。按松弛性能分为低(HRB335)松弛钢丝(代号为WLR)和普通(HPB235)松弛钢丝(代号为WNR)两种。预应力混凝土用钢丝质量稳定、安全可靠、强度高、无接头、施工方便,主要用于大跨度的屋架、薄腹架、吊车梁或桥梁等大型预应力混凝土构件,还可用于轨枕、压力管道等预应力混凝土构件。

五、预应力混凝土用钢绞线

是由若干根直径为2.5~5.0mm的高强度钢丝,以一根钢丝为中心,其余钢丝围绕其中心钢丝绞捻,再经消除应力热处理而制成。如图7.8所示

根据《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-1995)规定,按应力松弛性能分为HPB235松弛和HRB335松弛。根据钢丝的股数分为三种结构类型:1×2、1×3和1×7。1×7结构钢绞线以一根钢丝为芯、六根钢丝围绕其周围捻制而成。

预应力混凝土用钢绞线的标记方式为:预应力钢绞线 结构类型―公称直径―强度级别―松弛等级―GB/T5224―1995

标记示例。①公称直径为10.80mm,强度级别为1

720MPa Ⅰ级松弛的三根钢丝捻制的钢绞线标记为:预应力钢绞线 1×3―10.80―1 720―Ⅰ―GB/T 5224―1995。②公称直径为15.20mm,强度级别为1 860MPa Ⅱ级松弛的七根钢丝捻制的标准型钢绞线标记为, 预应力钢绞线 1×7标准型―

钢筋混凝土结构第4篇

关键词:组合结构;钢梁;钢筋混凝土柱; 节点

近年来,在组合结构中出现了一种新型的结构形式,即由钢梁(Steel beam)和钢筋混凝土柱(Reinforced concrete column)组成的框架(RCS)结构。柱子为压弯构件,采用钢筋混凝土柱,可以利用混凝土受压性能好,易于就地取材,以及利用混凝土构件刚度大、耐久性好和耐火性好的优点,以达到节约钢材,降低成本,增加结构的稳定性的目的。梁为受弯构件,采用钢材,可利用钢材强度高,以及钢结构构件质量轻、施工速度快的优点,从而减轻结构自重,减小构件截面尺寸,降低房屋高度,增大有效使用空间,降低基础造价,加快施工速度。由于这种结构具有以上种种优点,所以在组合结构中得到了迅速发展[1,2]。本文主要介绍了RCS节点在国内外的研究及应用概况。

l 国外RCS节点的研究及应用概况

在美国,RCS组合框架结构被视为传统中高层建筑结构的一种延伸,它是用钢筋混凝土柱代替钢框架中的钢柱,只是在钢筋混凝土柱的中心设置小截面的用于施工架立的钢骨(Steel erection column),并且在节点处采用钢梁贯通(Through bean)的方式,即钢梁连续穿过钢筋混凝土柱,柱中钢骨不进入节点,而是焊接在钢梁的上下翼缘上。

这种节点的特点为:(1)对承受较大的轴向压力来讲,由于钢柱存在受压失稳的问题,通常都是由稳定条件来控制钢柱的截面尺寸,钢材强度高的优势并不能充分发挥,材料的利用率不高;而RC柱由于其断面不会太小,稳定问题不起控制作用,材料强度的利用率要高于钢柱,而且采用RC柱能够增加结构的抗侧刚度,减小侧向位移。(2)由于采用梁贯通式节点,可以将钢梁连接处设置在跨中受力较小的部位,这样就避免了梁柱节点处焊缝密集,焊接应力集中的不利局面,并且减少了现场焊接量,加快了施工速度。(3)美国式节点的施工方法也有其自身的优点,以一多层框架为例来示意的RCS组合框架的施工过程。先由架立钢柱与钢梁组成施工阶段的钢框架,然后从下而上逐层在钢梁上铺设压型钢板,焊接楼盖抗剪栓钉,同时绑扎钢筋,安装柱模板,浇筑柱混凝土。在某层柱的混凝土达到一定强度之后,浇筑该层的楼板混凝土。所以架立钢柱只需承担施工阶段钢结构部分的荷载,满足施工阶段的可靠度要求,因而其断面小于型钢混凝土中钢骨的断面。这样就可以使每一道工序在不同的工作面进行,互不干扰,加快了施工速度,实现了钢框架的立体施工。

美国式RCS组合结构具备以上的特点,得到了建筑界的广泛赞同。在1986年,美国学者Griffis指出,RCS组合结构具有“充分利用材料”、“资金利用率高”、“施工速度快”等优点,被称为“低成本高效率”结构。他的研究表明,在轴压力作用下,按强度和刚度的要求,钢筋混凝土柱比钢柱的利用率高(Cost-effective)高8至11倍。上个世纪80年代初,美国在中高层建筑中,开始使用RCS组合框架。例如休斯顿市一中心的“First City Tower”大厦和该市的另一幢52层的高层建筑“The Three Houston GultToeer Building”的建成,进一步促进了美国学者对RCS组合框架结构的研究。

2 国内RCS节点的研究及应用概况

我国对组合结构框架节点研究比较晚。从公开发表的论文来看,仅有天津大学杨建江于2001年在循环荷载作用下进行了试验,研究了节点强度和变形性能,并给出了承载力计算公式。清华大学土木系、北京市工业设计研究院及海登德莱赛中国有限公司和金港机场建筑有限公司在2006年共同研究了3个钢梁一钢筋混凝土连接节点在梁端往复加载的试验。结果表明:采用的梁贯穿型连接具有良好的抗震性能,能够实现“强柱弱粱”、“强核心弱构件”的抗震概念设计要求,并提出这种组合节点的设计建议。由于我国的科技工作者刚刚认识到这种结构的优越性,所以我国对结构节点的工作性能认识还不够,仅在一些工业厂房和轻型房屋中采用RCS组合结构。如华北电力设计院1988年完成的山西神头第二发电厂(2台500MW机组)厂房,框架结构,柱子为现浇钢筋混凝土平腹杆双肢柱,梁为焊接工字型梁,节点处采用钢梁通过柱竖肢并采用空腹式角钢辅助架加强节点核心区约束作用的刚性连接方案。这是我国首次在大型工业厂房中采用RCS组合框架。除此之外,在1999年,郑州粮油工程建筑设计院设计的粮仓一房式仓CB一30采用门式刚架,柱子为钢筋混凝土矩形截面柱,梁为焊接工字型梁。工程实践表明,梁柱采用不同的材料,可以充分发挥各自的优点,达到经济实用的目的。随着对RCS组合结构的研究不断深入,这种结构在我国也会得到越来越多的应用。

综上所述,现在我国学者主要研究的是这种组合结构在循环荷载作用下的滞回性能、延性和耗能能力等。这种组合结构的滞回曲线比同条件下的钢筋混凝土构件或钢构件的滞回曲线饱满。重庆大学学者研究表明:从荷载一位移滞回曲线的形状来看,结构有良好的滞回性能,呈现弓形,是介于钢节点的纺锤形和混凝土节点的反S形之间的一种滞回环形状。当节点区域的混凝士开裂后,试件的滞回曲线也有捏缩的现象,但即使到了加载后期其捏缩程度也远不及钢筋混凝土严重。不同设防烈度区各类多层多跨典型钢筋混凝土框架在多条地面运动输入下的非线性动力分析后,钢筋混凝土框架节点组合移延性系数能达到4.0,但是相同条件下组合结构的梁端有效位移延性系数可以达到5.0以上。这表明RCS框架梁柱节点较容易满足延性有效系数4.0以前节点不出现剪切破坏的抗震性能要求。通过以上分析可以说明:组合结构梁柱节点具有比钢筋混凝土和钢构件更好的性能。

3 钢梁-钢筋混凝土柱节点在低周反复荷载作用下受力性能分析

本次试验研究试验参数为轴压比n=0.6、0.3,节点构造和钢筋砼柱的截面尺寸(350×350、300×300两种).钢筋砼柱混凝土强度等级c30,为保证在试验中破坏发生在节点区,节点核芯区的混凝土强度等级为C20.钢材:纵筋为II级钢筋:箍筋I级钢筋,钢梁为钢板焊接成型,截面商为300mm,上下翼缘厚度为10mm,宽度为100mm。腹板厚度为8mm。试件No.1、No.2和No.4钢梁的腹扳在伸入节点2.5cm的部位切断,但上下翼缘穿过节点核芯区,并在节点核芯区配置了竖向和水平箍筋。竖向箍筋与钢梁穿过核芯区的上下翼缘焊接联结。试件No.1、No.2的水平和竖向箍筋率分别为0.27%和0.90%,试件No-4的水平和竖向箍筋率分别为0.32%和1.05%,核芯区体积含钢量分别为0.62%和2.97%。试件No.3钢粱的腹扳和上下翼缘均穿过节点孩芯区.核芯区的水平箍筋穿过钢粱的腹板时,在钢梁腹板上的箍筋穿过部位打孔使水平箍筋形成闭合环.水平箍筋的箍筋率为0.32%,节点核芯区的体积含钢率为(包括铜粱腹板)3.97%.为防止钢粱与混凝土接触部位混凝土局部受压破坏,在节点区钢梁的上下部位钢筋砼柱和柱的上下端头各配置了五片正交钢筋网片。

通过上述四个模型试验可以得到,(1)试验的四个承受梁端反对称反复荷载的现浇平面钢梁一铜筋砼柱组合节点均为由于核芯混凝土被沿节点对角线方向的斜向压力压碎而导致的斜压破坏。轴压比过大时,使节点的极限承载力和延性降低。设计时需强调“强节点,强锚固”原则。(2)节点核芯区的水平和竖向箍筋具有约束核芯混凝土,控制核芯区斜裂缝的产生和发展,减轻核芯混凝土的剥落程度,提高混凝土斜压杆承受斜向压力的能力。(3)由于钢粱截面高度较相同抗弯承载力的钢筋砼粱截面高度小许多,故柱核芯区锚固问题比钢砼粱柱节点更突出,设计时应采取措施防止柱纵筋在节点核芯区发生滑移。(4)钢粱腹板通过节点核芯区可以显著提高节点的极限承载力、耗能能力和抗裂度和刚度:但在钢粱腹板通过核芯区的组合节点中,同样需要配置一定数量的箍筋。(5)支撑加劲肋对节点抵抗剪力起着重要作用。实际设计时,应设置支撑加劲肋,其尺寸、刚度及其与钢梁腹板、翼缘之间的焊缝强度和刚度,需满足节点核芯砼斜压杆抗剪。(6)这里所研究的钢粱-钢筋砼柱组合节点中,钢粱的截面宽度一般比混凝土柱的截面宽度小许多,因此此处钢梁上下翼缘下部的柱端混凝土受到的局部压力很大,实际设计中应采取的措施防止柱端混凝土的局压破坏。试验表明,在与节点相邻的上下柱的端部设置钢筋网片和在节点区钢梁翼缘上焊接承压钢筋,能有效防止混凝土的局压破坏。

钢筋混凝土结构第5篇

钢混结构住宅的结构材料是钢筋混凝土,即钢筋、水泥、粗细骨料(碎石)、水等的混合体。

框架结构是由许多梁和柱共同组成的框架来承受房屋全部荷载的结构。

2、功能不同。

钢混结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点,并且房间的开间、进深相对较大,空间分割较自由。

框架以现场浇柱居多,为了加速工程进度,节约模板与顶撑,也可采取部分预制(如柱)部分现浇(梁),或柱梁预制接头现浇的施工方式。

3、特点不同。

钢混结构是型钢和混凝土的混合结构,包括钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架与钢筋混凝土核心筒所组成的框架-核心筒结构,以及由钢框筒或型钢混凝土、钢管混凝土框筒与钢筋混凝土核心筒所组成的筒中筒结构。与钢筋混凝土结构不一样的。

钢筋混凝土结构第6篇

关键词:钢筋混凝土结构;植筋技术;原理;特点;应用

中图分类号:TU375 文献标识码:A 文章编号:

近年来,在钢筋混凝土结构施工中植筋技术以其优良的性能与特性得到了广泛的应用,其主要功能是对钢筋结构起到一个锚固作用,以达到结构整体稳定的目的,本文对其应用进行简要分析。

一、植筋技术的工艺原理和特点

(一)植筋技术的工艺原理

植筋技术是在现代钢筋混凝土结构中,为了提高建筑结构的整体性能,在建筑结构上进行钻孔施工,然后注入高强、高效植筋胶,有效地将钢筋锚固在混凝土结构构件上的一种施工技术。其主要工艺流程有:钻孔、注胶、植筋等。

(二)植筋技术的特点

植筋技术的研发目前已成为我国现代建筑建设中极具活力的加固改造技术之一。与建筑结构中繁多的加固技术相比,植筋技术具有其独特的优越性。1)植筋技术设计灵活,可以广泛应用于建筑工程中。施工时根据实际的使用需要,例如结构受力特征,在钢筋混凝土的相应位置设计钢筋的数量及相应的规格;2)由于植筋技术可以精确定位,因此可靠性强。在连接普通的钢筋混凝土结构和其他结构时,必须预留预埋件。然而预埋件的位置比较难以调整,当调整了结构功能之后,就无法改变预埋件的位置了,相比之下植筋技术具有灵活性,且其可靠度较高;3)植筋技术采用一般的脚手架即可施工,操作简单,施工速度也可以有效地提高;4)相比其他加固方法,植筋技术的工艺简单,工期较短;5)承载力大,几乎不影响原结构;6)植筋技术可用于顶部、垂直以及水平装置。最后,采用植筋技术施工对环境影响非常小。

二、植筋技术的应用及方法

(一)植筋技术主要应用于以下几个方面:

1.垂直连接

植筋技术的垂直连接可以精确定位,不用采取复杂的加固措施,而且施工方便。因此,在以下几种情况下可以广泛地应用植筋技术:新增钢筋混凝土柱、钢筋混凝土柱加固及其他结构柱加固,桩顶承台处理,公路、桥梁等。

2.结构性连接

所谓结构性连接是指如楼梯、墙板、检修孔等,这些情况下可采用植筋技术精确定位。植筋技术可广泛应用于复杂的细部连接,施工的过程对周围环境无不良影响。

3.大型结构的修复

在大型结构的修复工程中采用植筋技术可以大大地减少混凝土的拆除量,从而避免大量的加固性焊接以及类似的连接项目。例如结构改造、修复桥梁挡墙、修复混凝土等工程都可以应用植筋技术。

4.悬臂结构的连接

像阳台和楼梯平台等通过悬臂式连接的结构可以采用植筋技术。这样建筑的位移很小,几乎可以忽略,而且钢筋外露部分比较短,有效地避免了腐蚀,延长了建筑的使用寿命。

5.混凝土覆盖

根据植筋技术钻孔小、愈合快的特点,植筋混凝土覆盖也经常用于修复桥面和粘合混合界面以及横梁或者板面结构的改进。

6.连接墙与横梁

植筋支模钻孔小,便于固定与拆除。因此在结构延伸或者建筑接缝时采用植筋技术十分便捷。

7.连接墙和柱子

8.现浇板之间的连接

(二)植筋方法

在施工前施工人员要详细了解植筋施工图,针对植筋工艺的相关原理来确定具体的工艺流程。下面我们来简介下植筋的基本方法:

1.定位

清理需要植筋的建筑结构的构件表层,如果该结构构件的钢筋密度较高,施工人员应首先清除混凝土的保护层,这种做法有利于钻孔,做完这些前期准备工作后,施工人员必须严格按照植筋施工图的具体要求来进行定位放线,从而来确定准备的钻孔位置。

2.钻孔

在这个过程中选择合适的电锤和钻头是重中之重。在选择的时候我们要充分了解结构构件的混凝土强度以及即将要种植的钢筋的直径。选好之后将电锤上的深度标杆装好,按照图纸在规定的钻孔位置上钻孔。与此同时,钻孔方向和深度必须严格按照设计要求来做,钻孔的过程应避免将电锤在钻孔的方向上反复多次的拔出或者锤击,因为这样会大大降低钻孔内部的粗糙度,并影响孔径的精度,严重时会震松孔内壁的骨料。除了技术方面,在钻孔时,也要加强安全措施,以免在施工的过程中造成施工人员受伤或者设备损耗。施工人员在钻孔及清孔的时候应当配戴专业的眼镜以防碎屑粉尘等伤害眼睛。

3.清孔

清孔必须彻底清干净,在清孔的时候先用刷子清除孔周边的粉尘和碎屑,针对孔内壁的碎屑可以先用硬毛刷来刷,然后使用真空吸尘器或着吹气泵将孔内剩余的碎屑清干净。

4.注胶

首先要把植筋胶装入专用的注射器,然后尽量将注射头伸入钻孔的最底部,因为注胶必须确保完全填充钻孔的底部之后,再一边注一边退,在这个过程中要拿稳注射器,均匀注射,切忌忽大忽小。要尽量保证在钢筋植入后,植筋胶是完全将孔洞填充密实,并溢至孔的平口。

5.植筋

将钢筋插入孔洞底部的过程一定要正反旋转,在保证植筋深度的同时,也要保证植筋胶完全将孔洞填充。插好钢筋后,马上调整以保证钢筋始终居于植筋胶的正中央。调整好之后,在等待植筋胶完全固化的期间,要做一些相应的防护措施,不要碰撞钢筋,这样才能有效地发挥植筋胶的粘结和加固作用。植筋时所使用的钢筋应当是无锈的,倘若钢筋生锈,必须对其进行严格的除锈处理,使其符合施工质量要求之后才能使用。

6.检测

当植筋胶完成固化之后,为了确定其抗拉力应做拉拔检测。通常采用穿心式千斤顶来进行拉拔检测。现场我们通常采用非破损检测来检验植筋的抗拉力是否符合设计要求。

三、植筋技术在施工过程中的管理

(一)质量要求

1.人员:植筋人员在上岗前必须进行专业培训,只有考试合格之后,才可以考取上岗证书。

2.设备:主要配备有专业的电锤、真空吸尘器(或吹气泵)、专用植筋胶注射器及延长管、拉拔仪等。

3.材料:钢筋和植筋胶必须有产品出厂合格证,以及详细的各项技术指标,在使用前还应进行二次检验,按规定取样,检验合格后才能投入使用。另外,结构构件混凝土也必须达到设计要求。

4.作业环境:在进行注胶和植筋时,混凝土的表面必须牢固可靠,同时保证孔洞内外表面的干燥清洁,杜绝粉尘、油污、湿润等现象出现。

(二)质量评定

1.由于目前国内暂无植筋技术的国家标准或行业标准,因此主要由设计人员来制定相应的植筋技术的质量评定方案,有时也可以由施工或者监理等单位来协商制定。

2.现场检测抽样,通常采用随机抽样法。如果要进行批质量评定时,植筋抽样率要求大于30%。批质量合格的判定要由设计、监理、施工、建设等单位协商确定。如果需采用其他抽样检测和批质量评定方法时,也应该由设计、监理、施工、建设等单位来协商确定,并严格按照设计和有关标准、规范、规程来执行。

(三)特点分析

植筋技术相对于传统的剔凿、焊接工艺相比,具有以下优点:

1.工期短:采用植筋技术进行施工速度快大大,缩短了施工工期。

2.效率高:植筋技术的主要工艺都是采用电动工具来进行的,这样大大降低了施工人员的劳动强度,从而提高了工作效率。

3.破坏小:采用钢筋技术施工通常是按照植筋点种植,不会对植筋点周围的混凝土造成破坏,这样也会降低对原有建筑物的破坏程度。

四、结语

植筋技术施工方便,工期短,质量也比较容易得到保障,因此,目前该技术广泛应用于我国的建筑工程中,具有广阔的前景。当然,在植筋施工的过程中要严格控制好施工中各工序之间的正确性和施工精度,以此确保工程的施工质量。

参考文献:

[1]李督文.浅谈植筋锚固施工技术[J].山西建筑,2001,(5).

[2]司伟建,周新刚,黄金枝等.混凝土结构植筋粘结锚固性能的试验[J].建筑结构,2001,(3).

钢筋混凝土结构第7篇

钢混结构住宅的结构材料是钢筋混凝土,即钢筋、水泥、粗细骨料(碎石)、水等的混合体。

框架结构是由许多梁和柱共同组成的框架来承受房屋全部荷载的结构。

2、功能不同。

钢混结构的住宅具有抗震性能好、整体性强、抗腐蚀能力强、经久耐用等优点,并且房间的开间、进深相对较大,空间分割较自由。

框架以现场浇柱居多,为了加速工程进度,节约模板与顶撑,也可采取部分预制(如柱)部分现浇(梁),或柱梁预制接头现浇的施工方式。

3、特点不同。

钢混结构是型钢和混凝土的混合结构,包括钢框架或型钢混凝土、钢管混凝土框架与钢筋混凝土核心筒所组成的框架-核心筒结构,以及由钢框筒或型钢混凝土、钢管混凝土框筒与钢筋混凝土核心筒所组成的筒中筒结构。与钢筋混凝土结构不一样的。