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篇1

一、高層建筑施工中幾個特殊部位的裂縫分析

1、大體積基礎混凝土板

高層建筑中隨著高度的不斷增加，地下室愈做愈深，底板也愈來愈厚，厚度在3m以上的底板已屢見不鮮。高層建筑中基礎底板為主要的受力結構，整體要求高，一般一次性整體澆筑。國內外大量實踐證明，各種大體積混凝土裂縫主要是溫度變化引起。大體積混凝土澆筑后在升溫階段由于體積大，集聚在內部的水泥水化熱不易散發，混凝土內部溫度將顯著升高，這樣在混凝土內部產生壓應力，在外表面產生拉應力，由于此時混凝土的強度低，有可能產生表面裂縫。在降溫階段新澆混凝土收縮因存在較強的地基或基礎的約束而不能自由收縮。升溫階段快，混凝土彈性模量低，徐變的影響大，所以降溫時產生的拉應力大于升溫時產生的壓應力。差值過大時，將在混凝土內部產生裂縫，最后有可能形成貫穿裂縫。為解決上述二類裂縫問題，必須進行合理的溫度控制。

混凝土溫度控制的主要目的是使因溫差產生的拉應力小于同期混凝土抗拉強度的標準值，并有一定的安全系數。為計算溫差，就要事先計算混凝土內部的最高溫度，它是混凝土澆筑溫度、實際水化熱溫升和混凝土散熱溫度的總和。混凝土內部的最高溫度大多發生在澆筑后的3～7天。混凝土內部的最高溫度Tmax可按下式計算：

Tmax＝To+(WQ)/(Cr)ξ+(F)/(5O)(1)

式中：T0——混凝土的澆筑溫度(℃)

W——每m3混凝土中水泥(礦渣硅酸鹽水泥)的用量(kg/m3)

F——每m3混凝土中粉煤灰的用量(kg/m3)

Q——每kg水泥水化熱(J/kg)

C——混凝土的比熱

r——混凝土的密度

ξ——不同厚度的澆筑塊散熱系數(見表1)

不同厚度的澆筑塊散熱系數

表1

------------------------------------------------

厚度(m)1.01.52.02.53.03.54.0＞4.0

ξ0.230.350.480.610.730.830.951.0

------------------------------------------------

實測資料顯示，當基礎板厚大于2米時，上述公式的相對誤差在0.1%～1.3%之間，在計算溫差后，即可計算出降溫階段混凝土內部的溫度應力σ(2)xmax

σxmax＝EαT(1-(1)/(coshβL/2))H(t,τ)………(2)

式中：E——混凝土的彈性模量(N/mm2)

α——混凝土的線膨脹系數(10-5/℃)

T——溫差(℃)

L——板長(mm)

β＝Cx／HE

H——板厚(mm)H＞0.2L時，取H＝0.2L

Cx——地基水平阻力系數(N/mm3)

H(t，τ)…考慮徐變后的混凝土松馳系數，

其中，t——產生約束應力時的齡期，τ——約束應力延續時間。

注意同期內由于混凝土收縮引起的應力應轉化為當量溫差，計入T一并計算σxmax。

由(1)、(2)分析可知：為避免裂縫出現，主要是減少T。可采用合理選用材料，降低水泥水化熱，優化混凝土集料的配合比，控制水灰比，減少混凝土的干縮，具體控制措施見后。如有可能，減少澆筑長度L，增加養護時間減少降溫速率以相應減少松馳系數對控制貫穿裂縫也有一定的意義。

2、地下室混凝土墻板及樓板的裂縫分析

地下室墻板的裂縫產生與基礎大體積混凝土裂縫產生的原因有相同之處，即混凝土在硬化過程中由于失水會產生收縮應變，在水泥水化熱產生的升溫達到最高點以后的降溫過程會產生溫度應變。但又有其特點：一是墻板受到基礎、樓板受到地下室外墻的極大約束，這種約束遠大于樁基對基礎的約束，產生貫穿裂縫的機率大。二是內墻板及樓板受環境溫度影響較大。三是內外溫差小，產生表面裂縫的機率小。四是養護困難，散熱快、降溫速率大，混凝土的松馳徐變優勢難以利用，在氣溫驟變季節尤應注意。

在計算板內最大拉應力時仍可利用公式(2)，但有以下幾點應注意：

1)H取0.2L，L為整澆長度；

2)Cx取值應大于1.5N/mm3因為連接部位有較強鋼筋約束；

3)計算溫差T時，要考慮底板及外墻(兼作圍護情況下)緊靠土體，受環境溫差小，而被它們約束的墻板及周邊樓板在施工過程中基本同外界溫度同步變化。

4)若底板墻板施工間隔過長、外墻兼作圍護時，則在計算混凝土收縮時應注意約束體與被約束體的收縮期不同，收縮量也不相同。

3、高強混凝土裂縫分析

目前高層建筑中已廣泛使用C40～C60中高強混凝土，隨著材料科學的迅速發展，C80～C120的高強混凝土在具體工程中已有應用。由于高強混凝土采用的配合比設計多為低水灰比、高標號水泥、高水泥用量、使用高效減小劑及摻加超細礦粉。這樣其收縮機制與普通混凝土就有所不同。

高強混凝土由于其水泥用量大多在450～600kg/m3)，是普通混凝土的1.5～2倍。這樣在混凝土生成過程中由于水泥水化而引起的體積收縮即自縮就大于普通混凝土，出現收縮裂縫的機率也大于普通混凝土。

高強混凝土因采用高標號水泥且用量大，這樣在混凝土硬化過程中，水化放熱量大，將加大混凝土的最高溫升，從而使混凝土的溫度收縮應力加大。在疊加其他因素的情況下，很有可能導致溫度收縮裂縫。由于高強混凝土中水泥石含量是普通混凝土的1.5倍，在硬化早期由于水分蒸發引起的干縮也將大于普通混凝土。

二、裂縫的控制措施

1、設計措施

1)增配構造筋提高抗裂性能，配筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3～0.5%之間。

2)避免結構突變產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。

3)在易裂的邊緣部位設置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

4)在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征，合理設置后澆縫，在正常施工條件下，后澆縫間距20～30m，保留時間一般不小于60天。如不能預測施工時的具體條件，也可臨時根據具體情況作設計變更。

2、施工措施

1)嚴格控制混凝土原材料的的質量和技術標準，選用低水化熱水泥，粗細骨料的含泥量應盡量減少(1～1.5%以下)。

2)細致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。

3)澆筑時間盡量安排在夜間，最大限度降低混凝土的初凝溫度。白天施工時要求在沙、石堆場搭設簡易遮陽裝置，或用濕麻袋覆蓋，必要時向骨料噴冷水。混凝土泵送時，在水平及垂直泵管上加蓋草袋，并噴冷水。

4)根據工程特點，可以利用混凝土后期強度，這樣可以減少用水量，減少水化熱和收縮。

5)加強混凝土的澆灌振搗，提高密實度。

6)混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上，混凝土的現場試塊強度不低于C5。

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2.混凝土結構裂縫成因

混凝土是一種抗拉能力很低的脆性材料，在施工和使用過程中，當發生溫度、濕度變化、地基不均勻沉降時，極易產生裂縫。

2.1材料質量

材料質量問題引起的裂縫是較常見的原因。

2.2結構受荷

結構受荷后產生裂縫的因素很多，施工中和使用中都可能出現裂縫。如：拆模過早或方法不當、構件堆放、運輸、吊裝時的墊塊或吊點位置不當、施工超載、張拉預應力值過大等等均可能產生裂縫。而最常見的是鋼筋混凝土梁、板等受彎構件，在使用荷載作用下往往出現不同程度的裂縫。普通鋼筋混凝土構件在承受了30％—40％的設計荷載時，就可能出現裂縫，肉眼一般不能察覺，而構件的極限破壞荷載往往在設計荷載的1．5倍以上。所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的(這類裂縫有的文獻稱之為無害裂縫)。在鋼筋混凝土設計規范中，分別不同情況規定裂縫的最大寬度為0．2mm～0．3mm，對那些寬度超過規范規定的裂縫，以及不允許開裂的構件上出現裂縫，則應認為有害，需加以認真分析，慎重處理。

2.3設計構造

結構構件斷面突變或開洞、留槽引起應力集中；構造處理不當、現澆主梁在擱次梁處如沒有設附加箍筋、或附加吊筋以及各種結構縫設置不當等因素容易導致混凝土開裂。

2.4溫度變形

混凝土是具有熱脹冷縮的性質，當環境溫度發生變化時，就會產生溫度變形，由此產生附加應力，當這種應力超過混凝土的抗拉強度時，就會產生裂縫。在工程中，這類裂縫較多見，譬如現澆屋面板上的裂縫，大體積混凝土的裂縫等。

2.5濕度變形

混凝土在空氣中結硬時，體積會逐漸減小，稱為干縮。收縮裂縫較普遍，常見于現澆墻板式結構、現澆框架結構等，通常是因為養護不良造成。

2.6地基變形

在鋼筋混凝土結構中，造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向決定于地基變形的情況，由于地基變形造成的應力相對較大，使得裂縫一般是貫穿性的。

2.7施工工藝

(1)混凝土是一種人造混合材料，其質量好壞的一個重要標志是成型后混凝土的均勻性和密實程度。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏，都可能是裂縫產生的直接或間接成因。(2)水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。(3)模板構造不當，漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模等都可能造成混凝土開裂。施工過程中，鋼筋表面污染，混凝土保護層太小或太大，澆灌中碰撞鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。(4)混凝土養護，特別是早期養護質量與裂縫的關系密切。早期表面干燥或早期內外溫差較大更容易產生裂縫。

2.8徐變

混凝土徐變造成開裂或裂縫發展的例子工程中也很常見。據文獻記載受彎構件截面混凝土受壓徐變，可以使構件變形增加2倍～3倍；預應力結構因徐變會產生較大的應力損失，降低了結構的抗裂性能。

3.混凝土結構裂縫的預防措施

通過以上分析，在工程裂縫中有很大一部分是可以通過設計手段、施工手段來克服的。

3.1材料方面措施

(1)水泥

根據工程條件不同，盡量選用水化熱較低、強度較高的水泥，嚴禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料：適用表面粗糙、級配良好、空隙率小、無堿性反應；有害物質及泥土含量和壓碎指標值等滿足相關規范及技術規范規定。

(3)細骨料：一般采用天然砂。宜用顆粒較粗、空隙較小的2區砂、對運送混凝土宜選用中砂；所選的砂有害物質及混凝土含量和堅固指標等應滿足相關規范及技術規程規定。

(4)外摻加料：宜采用減水劑及膨脹劑等外加劑，以改善混凝土工作性能，降低用水量，減少收縮。3.2混凝土配料、攪拌、運輸及澆筑措施

(1)配合設計應盡量采有低水灰比、低水泥用量、低用水量。投料計量應準確，攪拌時間應保證；禁止任意增加水泥用量。

(2)混凝土運輸過程中，車鼓保持在每分鐘約6轉，并到工地后保持攪拌車高速運轉到4至5分鐘，以使混凝土澆筑前充分再次混合均勻。如遇塌落度有所損失，可以摻一定的外加劑以達到理想效果。

(3)澆筑分層應合理，振搗應均勻、適度、不得隨意留置施工縫。

3.3設計方面措施

(1)建筑平面造型在滿足使用要求的前提下，力求簡單，平面復雜的建筑物，容易產生扭曲等附加應力而造成墻體及樓板開裂；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)正確設置變形縫，位置和寬度選擇要適當，構造要合理。

(3)合理地調整各部分承重結構的受力情況，使荷載分布均勻，盡量防止受力過于集中。

(4)限制伸縮縫間距。對體形復雜、地基不均勻沉降值大的建筑物更應嚴格控制，可以和其它結構縫合并使用。

(5)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，宜增加附加橫向鋼筋。

(6)減少地基的不均勻沉降，在基礎設計中可以采取調整基礎的埋置深度，不同的地基計算強度和采用不同的墊層厚度等方法，來調整地基的不均勻變形。

(7)層層設置圈梁、構造柱，可以增加建筑物的整體性，提高磚石砌體的抗剪、抗拉強度，防止或減少裂縫。

3.4施工方面措施

(1)模板工程的模板構造要合理，以防止模板各構件間的變形不同而導致混凝土裂縫；模板和支架要有足夠的剛度，防止施工荷載作用下，模板變形過大造成開裂；合理掌握拆模時機，盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值，即不要錯過最佳養護介入時機。

(2)合理設置后澆帶，較長的墻、板、基礎等結構和主樓與裙房之間等高低層錯落處，均應設置后澆帶。

(3)加強混凝土的早期養護，并適當延長養護時間，以減少混凝土的收縮變形。

(4)大體積混凝土施工，應做好溫度測控工作，采取有效的保溫措施，保證構件內外溫差不超過規定。

(5)鋼筋綁扎位置要正確，保護層厚度要盡量準確，不要超出規范規定；鋼筋表面應潔凈，鋼筋代換必須考慮對構件抗裂性能的影響。

(6)加強地基的檢查與驗收，復雜地基，應做補充勘探。異常地基處理必須謹慎，盡可能使其處理后的承載力與本工程正常地基承載力相同或相近。

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火災事故一經發現，應盡可能早地進入現場或其周圍了解情況。在火災撲滅之后，更應在現場未經破壞時收集原始資料。

(1)起火時間、原因與滅火方式。建筑物的起火時間與火災延續時間應予詳細記錄。火災發生之后，有一個火勢從小到大的發展階段，再經過滅火或空氣、燃料耗盡而火勢減弱直至熄滅。要盡可能地找出火源所在位置，查明失火的原因，這對以后避免火災發生很有意義。不同的受災對象有不同的滅火方式，要說明滅火使用的手段。

(2)火勢蔓延的過程與過火范圍。從火源處開始，通過可燃物的燃燒，過火范圍逐步擴大。火勢常通過門窗、樓梯間、過道、天井等蔓延至其他位置與樓層。火勢能否蔓延與通風條件有很大關系。由于建筑物各部分火燒時間不同，受損的程度也還大有差異。

(3)可燃物品統計。特別對工礦企業，可燃物的品種、數量與存放方式各有不同，應分別查明，記錄在案。還需說明可燃物在火災后的燃燒狀況，如燒毀多少、殘存多少等。

(4)結構損毀程度。鋼筋混凝士結構受不同溫度不同時間的作用，有多種損壞情況。在各個過火區域要分別調查結構損毀程度，例如結構本體是否完好，外觀破壞程度，包括保護層剝落、鋼筋外露、裂縫開展以及構件變形等等。

(5)現場材料取證。火災現場一般都有各種金屬與非金屬材料，如銅、鐵、鋁、玻璃等、它們在經受溫度作用時會發生不同的物理化學變化,鋁與鋁合金在600～700℃、黃銅在900～1000℃、鑄鐵在1100～1200℃會有金屬滴產生；玻璃在700℃時軟化，而在850℃時熔化,在不同過火區域取證這些典型樣品，對火災的鑒定有很大作用。

(6)混凝土取樣。混凝土是組成結構的主要材料，其損毀程度與建筑物修復的關系最大。混凝土在高溫作用下會發生物理變化與化學反應，當溫度在300℃以下時，混凝土無變化，隨著溫度的升高，水泥水化物(主要是硅酸鈣與氫氧化鈣晶體)將會有顯著的變化。可通過掃瞄電子顯微鏡，拍攝到清晰的照片，再結合X射線衍射分析，能有效地鑒定混凝土受火的損傷狀態。

2火災的技術分析資料

根據現場勘測收集的資料，進行綜合分析，在技術上作出判斷與評估，這些技術分析資料主要有：

(1)結構受火溫度。可根據以下情況綜合分析：

混凝土表面顏色的變化與溫度有關：300℃以下顏色不變，300～600℃轉為粉紅至紅色，600～950℃轉為灰白至淡黃，大于950℃則為灰黃色；現場材料取證(見前述)；構件外觀狀況：300℃以下無顯著變化，300～600℃表面開裂，石英質骨料發生爆裂，600～900℃混凝土剝落起殼，輕擊后脫離，部分鋼筋外露，表面疏松，900℃以上表面呈粉末狀，至1200℃熔融；掃瞄電子顯微鏡與X射線衍射分析；碳化深度檢測：混凝士正常碳化通常發生在表面，火災引起的碳化可出現在內部。用碳化深度可檢測受火表面溫度。

(2)混凝土高溫后力學性能。混凝土的抗壓強度、抗拉強度、粘結強度、應力-應變關系等均與溫度有關,當溫度確定后，均可予以推斷。混凝士強度還可用鉆芯取樣、回彈儀檢測、超聲檢測等方法直接測得，并進行綜合評價。

(3)鋼筋高溫后力學性能。包括屈服強度、極限強度、彈性模量等也與溫度有關，可通過由實驗得出的經驗公式計算獲得。

(4)結構殘余承載力。從混凝土與鋼筋高溫后的強度可計算火災后鋼筋混凝土結構的殘余承載力(結構承載力因受高溫作用而下降)。必要時可在火災現場不同區域選取典型構件進行加載試驗。

(5)結構損傷度。結構災后損傷程度分為4級:1級為輕度損傷,只是表面裝飾部分遭受損壞，或表面損傷輕微，結構本體完好。2級為中度損傷,損傷深度達到混凝土保護層，使保護部分剝落，但受拉主筋未受損傷，構件整體性好，變形不超過規范規定值。3級為嚴重損傷,混凝士保護層大片剝落、主筋外露，粘結力破壞，構件明顯變形。4級為嚴重破壞,混凝士構件表面大面積損傷剝落、嚴重開裂，結構變形很大，構件遭到嚴重破壞，已成為危險結構。

(6)修復措施。對于損傷度為1～3級的結構，可分別采取相應的技術措施予以修復,由有關部門應提出結構修復的技術文本。

3資料的系統歸檔

火災發生以后直至處理結束，應將所有資料系統歸檔，這些將由不同單位和不同方式提供的火災現場資料與技術分析資料有:

(1)火災現場資料。根據資料不同的性質，將分別由消防部門、業主、有關技術人員等提供。資料包括書面文件、材料樣品、照片、錄像等。除書面文件外，其他資料還應有詳細說明。

(2)專家技術人員的技術鑒定書。火災對結構破壞的技術分析，只能由專門技術人員作出,并提供技術鑒定書與評估意見。

(3)圖紙。由業主提供受災建筑物的設計圖紙。專家技術人員在檢測過程中，應對圖紙上每個構件編號，說明受損情況，以便采取相應的修復措施。由于建筑物受災程度不等，故進行全面檢測后，要對圖紙中標明的過火區域按不同損傷情況分區，劃為嚴重受災區、中等受災區、輕微受災區、未受災區等。

篇4

粘貼碳纖維結構加固技術是指采用高性能粘結劑將碳纖維布粘貼在建筑結構構件表面，使兩者共同工作，提高結構構件的（抗彎、抗剪）承載能力，由此而達到對建筑物進行加固、補強的目的。

碳纖維增強聚合物（carbonfibrereinforcedpoly-mer簡稱cfrp，也稱為碳纖維增強塑料）是由環氧樹脂粘高抗拉強度的碳纖維束而成的。使用碳纖維布加固具有以下幾個優點：a、強度高（強度約為普通鋼材的10倍），效果好；b、加固后能大大提高結構的耐腐蝕性及耐久性；c、自重輕（約200g/m2），基本不增加結構自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，適用范圍廣；d、施工簡便（不需大型施工機構及周轉材料），易于操作，經濟性好；e、施工工期短（本工程實例僅用一周）；因此，碳纖維結構加固技術在混凝土結構方面已產生較大的效應。

碳纖維加固技術適用于各種結構類型、各種結構部位的加固修補，如梁、板、柱、屋架、橋墩、橋梁、筒體、殼體等結構，要求基層混凝土的強度等級不低于c15即可；另外，磚砌體的某些力學性能也可以用碳纖維進行加固。

2、碳纖維布加固的原理

用于建筑結構加固的碳纖維材料具有優良的力學性能，其抗拉強度一般為建筑用鋼材的十幾倍；但是，碳纖維材料織成碳纖維布后，其中的各碳纖維絲很難完全共同工作，在承受較低的荷載時，一部分應力水平較高的碳纖維絲首先達到其抗拉強度并退出工作狀態，以此類推，各碳纖維絲逐漸斷裂，直至整體破壞。而使用粘結劑后，各碳纖維絲能很好地共同工作，大大提高碳纖維布的抗拉強度，故碳纖維加固首先必須使碳纖維布中的碳纖維絲能共同工作，因此粘結劑對碳纖維布的加固起著關鍵的作用，它既要確保各碳纖維絲共同工作，同時又確保碳纖維布與結構共同工作，從而達到加固的目的。

3、工程概況

某制藥廠保太松車間建于1984年，因長期受腐蝕性氣體的侵蝕，三根薄腹梁下弦混凝土與鋼筋均遭受嚴重腐蝕，導致保護層混凝土開裂、酥松、剝落，下弦鋼筋銹蝕、剝落，鋼筋受力截面削弱，危及結構安全，影響工人的生產情緒；經與設計人員一起進行分析比較，選擇粘貼碳纖維布進行加固，能防止腐蝕性氣體的侵蝕，延長梁的使用壽命。

4、碳纖維布加固的依據及前提

4.1碳纖維布加固的依據

⑴某制藥廠提供的保太松車間圖紙。

⑵屋架的腐蝕情況。

⑶薄腹梁的實際檢測強度。

⑷《混凝土結構加固技術規程》。

4.2碳纖維布加固的前提

首先，利用回彈法對薄腹梁混凝土進行檢測，以供加固參考。經檢測，混凝土的實際強度為c30。

根據設計圖紙，及現場混凝土、鋼筋的腐蝕情況，考慮提高下弦的抗拉強度等級，為此，將610mm寬的t700s型碳纖維布裁成兩半，分兩層粘貼在下弦的底面及兩側（薄腹梁下弦寬度為200mm），加固后，相當于增加原受拉鋼筋面積的46%，彌補了由于原鋼筋銹蝕而造成的截面削減，構件的承載力得到加強，而且，總體配筋率ρmin≤ρ≤ρmax，可以滿足使用要求。

4.3碳纖維布的設計

因梁底寬度為200mm，而碳纖維布的寬度為610mm，兼顧加固時碳纖維布的幅寬效應及下弦的受拉范圍，考慮將碳纖維布裁為兩半，一層為300mm寬，一層為310mm寬，分兩層粘貼在梁的下側及兩面側邊（兩側邊高度為50-55mm），應注意：轉角處須處理成圓角（r≥10mm）。

5、碳纖維布加固的施工

5.1施工準備

5.1.1施工材料的準備

遼寧省建設科學研究院生產的jgn-c膠（底膠）及jgn-p膠（粘著膠），t700s型碳纖維布。

5.1.2輔助材料的準備

專用滾筒，刮板，角向磨光機，剪刀，鑿子，榔頭，臺秤，丙酮。

5.1.3搭設腳手架

按安全規程要求搭設好腳手架，高度以方便施工為前提。

5.2施工工藝

⑴把屋架下弦被腐蝕部位的疏松混凝土鑿掉，把銹蝕的鋼筋用鋼絲刷刷掉被銹蝕層。

⑵補粉鑿除的混凝土梁用sj-601防腐砂漿補粉鑿除的混凝土梁（對于較大面積的劣質層在鑿除后應用環氧砂漿進行修復），并養護三天。

⑶用壓縮空氣將表面浮塵清除干凈[未鑿部位（需加固處）用混凝土角磨機、砂紙等機具除去混凝土表面的浮漿、油污等雜質，構件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平]，用丙酮將需粘貼處清洗干凈。

⑷涂底膠將jgn-p膠甲乙組分按需按3：1的重量稱好，放在潔凈的容器中調和均勻，用刮板將它均勻地涂在屋架底面（兩側刮150mm），待膠固化后（固化時間視現場氣溫而定，以指觸干燥為準）再進行下一工序施工。注意：調好的底膠須在規定的時間內用完，一般情況下40min內用完。

⑸找平混凝土表面凹陷部位用修補膠（jgn-c膠摻入兩倍粉料）填平，模板接頭等出現高度差的部位應用修補膠填補，盡量減少高度差。

⑹粘貼碳纖維布將jgn-c膠甲乙組分按3：1的重量稱好，放在潔凈的容器中調和均勻，用刮板將膠均勻地涂刮在底膠上需粘貼碳纖維布處，隨即把按設計要求已裁剪好的碳纖維布粘貼在設計部位，然后用專用滾子沿碳纖維布的受力方向來回滾壓，擠出汽泡。待指觸干燥后，即可以進行第二道碳纖維布的粘貼，方法同第一道。注意：碳纖維布的搭接長度一般為100mm，端部用橫向碳纖維布固定。

⑺兩道碳纖維布粘貼完，待指壓干燥后，再刮涂一層jgn-c面膠，來回滾壓，使膠充分滲入到碳纖維布中去。

⑻待面膠指觸干燥后，表面做一層保護層（防火涂料或水泥砂漿）。

6、有關材料的技術指標

目前，國內碳纖維材料及配套結構膠的生產廠家有多家，選購前應認真了解材料的相關技術指標及操作說明，我所所用的各材料指標如表1～表3。

表1結構加固修補用碳纖維材料（cfrp-t700s）主要性能指標

抗拉強度（mpa）

彈性模量（mpa）

延伸率

（%）

密度

（g/cm3）

耐腐蝕性

浸透性

均勻度

5000

2.35×105

2.1

1.8

優

良好

良好

表2碳纖維織物數據

單位面積重量(g/m2)

徑向纖維

緯向纖維

徑向密度

根/cm

緯向密度

根/cm

220

碳纖維

尼龍線

2.65

1.6

徑向重量比例

%

緯向重量比例

%

碳布寬度

(mm)

積層厚度

(mm)

積層厚度為加入樹脂后其纖維體積含量為50%時的厚度

99

1

610

0.2

表3建筑結構膠主要技術性能指標

結構膠名稱

jgn-c

jgn-p

作用

粘貼碳纖維專用膠

與jgn-c配套使用的底膠

外觀

甲組分

白色蠟狀膏體

無色透明液體

乙組分

棕色液體

棕紅色液體

粘接拉伸強度（mpa）

＞30.0

粘接強度(混凝土-混凝土)

混凝土破壞

拉伸剪切強度（mpa）

＞20.0

壓縮強度（mpa）

＞50.0

彎曲強度（mpa）

＞30.0

混合黏度（20℃時）

＜5000cp(不流掛)

涂布量

0.6～1.0kg/m2

0.25～0.3kg/m2

適用期（20℃時）

＞90min

可使用時間

20～40min

硬化時間（20℃時）

＜3.0h

指干時間（20℃時）

2h

甲:乙=3:1

甲:乙=3:1

使用溫度

10～35℃

7、結論

根據加固原理可知，在施工前必須選擇合適的粘結劑，認真查看材料的質保書及使用說明，掌握材料的各有關參數，以確保它有足夠的強度，能保證碳纖維絲共同工作，同時又確保碳纖維布與結構共同工作；在施工過程中，參照使用說明，每道膠都必須處理好，特別是粘貼碳纖維布的jgn-c膠，應盡可能讓膠充分地滲入到碳纖維絲之間（細部空鼓處，可用針筒注射膠），確保相互共同工作。

通過對某制藥廠工程實例的施工操作，深深體會到碳纖維布結構加固技術簡介中介紹的各項優點，該工程施工時，在確保安全的前提下，僅使用了簡單的腳手架，而且，碳纖維布裁剪非常方便，可以根據形狀及尺寸隨意裁剪，在各種支架的遮擋處可以隨意穿過，施工非常方便；另外，從2001年5月7日加固后到現在，在腐蝕性氣體的侵蝕下，至今未見有被腐蝕處；該工程從開工到結束僅7天（包括搭、拆腳手），工程總費用僅約為11000.00元。

由此可見，碳纖維布加固結構技術的優點很明顯，應用前景很光明。

篇5

1．混凝土含氣量過大，而且引氣劑質量欠佳。目前泵送混凝土用量較大，為了保證泵送混凝土的可泵性，往往在泵送混凝土中加人適量的引氣劑。由于各種引氣劑性能有較大的差異，因此在混凝土中呈現的狀態也不盡相同，有的引氣劑在混凝土中會形成較大的氣泡，而且表面能較低，很容易形成聯通性大氣泡，如果再加上振動不合理，大氣泡不能完全排出，肯定會給硬化混凝土結構表面造成蜂窩麻面。

2．混凝土配合比不當，混凝土過于黏稠，振搗時氣泡很難排出。由于混凝土配合比不當，例如膠結料偏多、砂率偏大、用水量太小、外加劑中有不合理的增稠組分等，都會導致新拌混凝土過于黏稠，使混凝土在攪拌時就會裹人大量氣泡，即使振搗合理，氣泡在黏稠的混凝土中排出也十分困難，因此導致硬化混凝土結構表面出現蜂窩麻面。

3．由于混凝土和易性較差，產生離析泌水。為了防止混凝土分層，混凝土入模后不敢充分振搗，大量的氣泡排不出來，也會導致硬化混凝土結構表面出現蜂窩麻面。有一些水泥廠為了增大水泥細度，提高水泥早期強度，又考慮節約電能，往往在磨粉時加人一些助磨劑，例如木鈣、二乙二醇、三乙醇胺、丙二醇（l.2）等物質，由于其中一些助磨劑有引氣性，而且引入的氣泡不均勻且偏大，也會給硬化混凝土結構表面造成蜂窩麻面。

二、解決混凝土內部不利因素的方法

1．選擇使用優質的引氣劑。優質的引氣劑在混凝土中引人的氣袍直徑宜在10—200微米，氣泡表面能比較高，氣泡在混凝土中分布比較均勻（平均間距不大于0.25毫米）。筆者先后試驗了11種引氣劑對混凝土含氣量、抗壓強度、凝結時間以及摻引氣劑經時含氣量損失等，認為以丹寧酸和旅烯為主要原材料的引氣劑綜合性能較好。

2．降低混凝土黏稠度。適當調整混凝土水灰比、砂率、膠結材料用量以及外加劑的組分，改善混凝土的黏稠性，也可以提高混凝土結構窗層的質量。

3．控制新拌混凝土和易性。如果混凝土離析泌水，嚴格控制振搗時間，必須適時進行復振。

4．如果水泥中含有引氣組分，在拌制混凝土時應在其中加入消泡劑。例如加入適量的磷酸三丁脂、有機硅消泡劑、聚醚類消泡劑以及表面張力低于30達因/厘米的許多助劑，都可以消除其中的氣泡。

三、混凝土結構表面蜂窩麻面形成的外部原因

在《混凝土泵送技術規程》中規定“混凝土澆注分層厚度，宜為300—500毫米”，但是在實際施工時，往往澆注厚度都偏高，由于氣泡行程過長，即使振搗時間達到規程要求，氣泡也不能完全排出，這樣也會給硬化混凝土結構表面造成蜂窩麻面。

不合理使用脫模劑是造成硬化混凝土結構表面蜂窩麻面的主要原因。目前脫模劑市場比較混亂，良莠不齊，產品大致分以下幾大類：礦物油類、乳化油類、水質類、聚合物類和溶劑類等。

就礦物油類脫模劑而言，不同標號的機油黏度也不盡相同，即使是同標號的機油，由于環境溫度不同，黏度也不相同，氣溫高時黏度低，氣溫低時黏度高。當氣溫較低時，附著在模板上的機油較黏，新拌混凝土結構面層的氣泡一旦接觸到黏稠的機油，即使合理振搗氣泡也很難沿模板上升排出，直接導致混凝土結構表面出現蜂窩麻面。有一些單位充分注意到這一點，在機油中加入部分柴油，用來降低脫模劑的黏度，這樣做能起到一定作用，但是仍不能取得令人滿意的效果。

水乳類脫模劑目前在市場上比較多，但是有一些產品選用的乳化劑引氣性較大，也會給混凝土結構面層造成蜂窩麻面。

動植物油進行脂化的艦模劑出現的問題較多，其原因是產品中含有引氣性比較大的乳化劑及增稠劑，會給混凝土結構面層帶來極大的影響。模板材質不同也會使混凝土結構面層出現不同的狀態。溶液和各種固體接觸后都會形成不同的接觸角，水泥漿體也不例外，接觸角越小液體在固體上附著力越強（用余弦定理可以解釋）。在日常生活中常用的“不粘鍋”其面層就涂了聚四氟乙烯（商品名稱叫特夫隆），在生產實踐中大家都知道在其他條件相同的前提下，使用尿醛樹脂壓制的竹或木模板成型的混凝土面層質量比用鐵模板成型的混凝土面層質量有明顯的提高。

環境溫度對混凝土結構面層的質量也有影響。由于氣泡內部含有氣體，因此氣泡休積變化對環境溫度特別敏感，環境溫度高時氣泡休積變大，氣泡承載力變小，容易破滅。環境溫度低時氣泡體積變小，承載力較大，不容易形成聯通氣飽。即使混凝土結構面層有氣泡，氣泡也很小，對混凝土結構外觀影響不大，由此使人們聯想到冬、夏季混凝土結構面層好于春、秋季。

春、秋季節晝夜溫差較大，因此附著在混凝土結構表面的氣泡體積變化也很大，當混凝土面層水泥漿體的強度小于氣泡強度時，氣泡體積隨環境溫度變化而變化，氣泡周圍的水泥漿體也隨之變化，隨著時間的推移水泥漿體的強度不斷增加，當氣泡周圍水泥漿體達到一定強度時，再不隨氣泡體積變化而變化，如果此時正趕上氣泡直徑最大時，勢必給混凝土面層留下孔洞。

四、解決混凝土外部不利因素的方法

1．嚴格按《混凝土泵送施工技術規程》中的規定執行，每層混凝土澆注厚度不應大于50厘米。

2．選擇使用優質的脫模劑。

3．在有條件的情況下應優先選用尿醛樹脂壓制的竹、木模板進行成型。

篇6

隨著城市建設的發展與建筑技術的進步，大跨度超高層建筑已經成為建筑結構發展的主要方向之一。而由混凝土包裹鋼骨做成的鋼骨混凝土結構（SRC），充分發揮了鋼與混凝土兩種材料的特點，與鋼筋混凝土結構相比，具有剛度大，延性好，節省鋼材的優點。因此，鋼骨混凝土結構在我國有著廣闊的應用前景。

鋼骨混凝土結構的研究和應用在國外開始較早，我國因國情的限制，起步較晚，工程應用就更少，直到1997年11月才由冶金工業部正式了有關規程，并于1998年5月1日起施行。

深圳世貿中心大廈在關鍵部位應用了鋼骨混凝土結構，解決了用普通鋼筋混凝土結構不能解決的難題，收到了良好的效果。

二、工程概況

深圳世貿中心大廈于1996年設計，是一幢集金融、貿易、商業、辦公于一體的綜合性超高層建筑，總建筑面積12萬平米。主樓地上52層，地下3層，標準層層高4m，總高230m，采用鋼骨混凝土框架-筒體結構。裙房5層，層高5m，總高25m，采用框架-剪力墻結構。主樓與裙房之間未設變形縫，施工時留有施工后澆帶。基礎采用大直徑人工挖孔樁基礎最大直徑2.9m。

根據建筑功能及使用要求，裙房首層及二層由大廳組成，為大空間；三層為銀行辦公室，中間部分設一圓形天井；四層設有外匯交易大廳；五層為大會議室；

三、結構布置

為了滿足建筑功能及使用要求，需要選擇一個受力合理、安全可靠、施工方便的結構方案。由于裙房首層及二層共有6根柱子不能落下，形成了長達25.8m跨的大空間，結構平面采用了井字梁的結構形式。但關鍵問題是25.8m跨框架大梁采用何種結構型式，并且建筑要求三層框架梁截面高度不超過1m。

方案1：采用普通鋼筋混凝土大梁，這種方案梁斷面較大，框架梁截面高度需2m以上，不滿足建筑功能及使用要求，此方案不可行。

方案2：采用無粘結預應力混凝土大梁，這種無粘結預應力梁本身截面及用鋼量均不太大即可滿足結構設計要求，但由于三層梁高1m的限制，梁高跨比達到1/25，此方案也不宜采用。

方案3：采用鋼骨混凝土大梁，利用大梁中部抗拉柱，按變形協調計算。梁截面比普通鋼筋混凝土減小很多，平面和空間利用率都相應提高，又采用由四、五層大梁吊三層梁的懸掛形式，三層框架梁高度為1m，可以滿足建筑使用要求。該方案克服了上述二個方案的不足之處，且施工方便，合理可行。經方案比較，優點較突出，雖然增加了用鋼量，但因梁截面減小，增加了空間使用面積，抗震能力也大大提高。因此，本工程裙房25.8m大梁采用鋼骨混凝土方案。為了保證大梁與柱的固結，與之相接的柱也采用了鋼骨混凝土結構形式。

四、鋼骨混凝土梁的計算

結構整體計算采用中國建筑科學研究院軟件TBSA4.2計算，再采用軟件PK對框架梁進行復核。由于本工程在設計時，國內尚未正式出版有關SRC組合結構構件設計規程，針對鋼骨混凝土梁的計算，當時有二種計算模型，一種是強度疊加模型，另一種為變形協調模型。下面結合世貿大廈裙房25.8m大梁，分別用兩種模型進行計算。

⒈強度疊加模型

假定SRC構件的承載力是鋼骨部分與鋼筋混凝土部分的承載力之和，鋼骨與鋼筋混凝土部分的變形彼此獨立。這種方法具有計算簡單，應用靈活的特點，其設計是偏于安全的。日本的計算標準就采用了此模型，SRC計算方法也是基于這種模型。現SRC梁進行計算，公式如下：

鋼骨混凝土梁受彎承載力：M≤Mc+Ms（1）

式中Mc---鋼筋混凝土部分受彎承載力，按設計

Ms---鋼骨部分的受彎承載力，Ms=γWnf（2）

γ---截面塑性發展系數,Mn---截面凈截面抵抗矩,f---型鋼材料強度設計值

鋼骨混凝土梁受剪承載力：V≤Vc+Vs（3）

式中Vc---鋼筋混凝土部分受剪承載力，按設計

Vs---鋼骨部分的受剪承載力，Vs=2/3Aswfv（4）

Asw---鋼骨腹板部分凈截面積，fv---鋼材抗剪強度設計值

鋼骨混凝土梁的剛度：B=0.65EcIc+EsIs（5）

式中EcIc---鋼筋混凝土的剛度,EsIs---鋼骨的剛度

由于該模型公式簡化，計算簡單，故在設計中可先按該模型公式，確定構件截面、鋼骨截面及鋼筋數量。世貿大廈裙房25.8m跨大梁混凝土及鋼骨截面。

彎距設計值為M=19237kN-m，剪力設計值為V=2467kN，混凝土強度等級C40，鋼骨為16Mn。

按公式（2）：Ms=γWnf=1x4.15x107x315=13100kN-m

按公式（1）：Mc≥M-Ms=19237-13100=6137kN-m

再按，Mu=fmcbx(h0-x/2)（矩形截面）

將已知條件代入,得x=170mm，xb=ξbh0=0.55x1765=970mm

選用12Φ36

按公式（4）：Vs=2/3Aswfv=2/3x55200x170=6256kN

故V=2467kN<>

按公式（5）：B=0.65EcIc+EsIs=1.88x1016Nmm2

撓度：fmax=5ql4/384B+(5n4-4n2-1)Pl/384n3B

=72mm<25800/300=86mm（滿足）

SRC計算方法也是基于這種模型，且計算公式也基本相同，除鋼骨部分受剪承載力Vs=Aswfv，與有所差異外，其它部分均一致。

2．變形協調模型

沿用鋼筋混凝土構件計算中常用的鋼筋與混凝土變形協調一致的假定，即鋼骨與混凝土之間始終沒有相對滑移，構件截面始終保持為平面，鋼骨與混凝土能夠共同工作。其優點是從力學概念上保持了與鋼筋混凝土構件的一致性，主要問題是計算公式過于復雜。前蘇聯規范就采用了此模型，SRC結構計算也是基于這種模型。由于計算公式較復雜，故在世貿大廈裙房鋼骨混凝土大梁設計中，先按強度疊加模型計算截面及配筋，然后再用變形協調模型進行復核。

按第二種情況，中和軸經過鋼骨腹板，其截面受壓區高度按公式（6）計算：

x=[1.8fayνδw+fsyAs-fsy’As’+fcm(As’+Assf’-δw)]/[fcm(b-δw)+2.25fayδw]（6）

將ν=900mm，δw=40mm，fsy=fsy’=310N/mm2，Assf’=3x104mm2，fay=315N/mm2，fcm=23.5N/mm2，

代入得：x=401mm，x<（適筋截面）>

正截面承載力按公式（7）計算：

M=fcmbx2/2+fsyAs(h-x-a)+(fsy’-fcm)As’(x-a’)+0.9fay[+(ν-x)2δw]-fcm(x-)[Assf’+(x-)δw/2]（7）

式中---為鋼骨塑性抵抗距，=1.17ω=1.17x4.15x107=4.86x107mm3

將各數值代入（7）式得：M=24370kNm>19237kNm（滿足）

抗剪承載力按公式（8）計算：V=0.056fcbh0+0.58fywδwhw+fyvAsv/sh0（8）

抗剪承載力與變形經計算，均滿足要求，過程不再贅述。

五、設計體會

現行規程中梁正截面受彎承載力及斜截面受剪承載力計算均采用強度疊加模型，公式及含義也基本相同。區別是規程中鋼骨部分的受剪承載力是按純鋼構件腹板受純剪情況計算的，不考慮局部壓屈影響，要求放寬。故當計算滿足時，也能滿足現行規程。

鋼骨混凝土構件中的鋼骨另由含鋼率控制，不受鋼筋配筋率的影響，使得有與普通混凝土構件同樣的外形尺寸，但其承載力提高很多。同樣，在承載力相同的情況下，鋼骨混凝土構件的外形尺寸可以相應減小，減輕了結構自重，減小了混凝土用量，利用鋼骨本身承載力大的優點，可以節約支模所設的支撐，節省材料。在大跨度，大荷載作用下，鋼骨混凝土梁截面尺寸由變形控制。

中和軸通過鋼骨腹板的鋼骨混凝土構件，在其喪失最大承載力后，由于在其中和軸附近的鋼骨腹板仍處于彈性工作狀態，所以仍能保持較大承載力，使構件本身并不崩潰，顯示出較好的變形能力和抗震性能。

篇7

在實際工作中，降低地基對混凝土的約束也是混凝土結構施工中需要注意的問題，如若地基的約束力作用在混凝土結構上，也會降低凝土結構施工質量。

（1）進一步降低混凝土內部約束力為了保證混凝土結構施工質量不受混凝土內部約束力的影響，在應用混凝土施工技術時一定要估算混凝土結構內部溫度。在具體施工過程中，注意控制混凝土結構內部溫度，如若出現溫度超過估算范圍時，應當采用覆蓋法或蓄水發法等來降低混凝土結構內部溫度。

（2）減少外部地基約束力在土木工程建筑混凝土結構施工過程中，應用混凝土施工技術進行混凝土澆筑時作用在地基上的作用力較大，會增加地基需要承受的壓力，相應的地基約束力將會作用在混凝土結構上，促使混凝土結構施工質量降低。對此，在混凝土結構澆筑時盡量采用滑動層澆筑，通過滑動澆筑，緩解低級所承受的作用力，相應的降低地基外部約束力，確保混凝土結構施工質量達標。

篇8

對于這類結構，如在混凝土中配置少量鋼筋，在滿足穩定性的要求下，考慮此少量鋼筋對結構強度安全方面所起的作用，就能減少混凝土用量，從而達到經濟和安全的要求。因此，在大體積的水工建筑物中，采用少筋混凝土結構，有其特殊意義。

關于少筋混凝土結構的設計思想和原則，我國《水工混凝土結構設計規范》(SL/T191—96)作了明確的規定。

二、規范對少筋混凝土結構的設計規定

對少筋混凝土結構的設計規定體現在最小配筋率規定上，這里將《水工混凝土結構設計規范》(SL/T191—96)（下文簡稱規范）有關最小配筋率的規定，摘錄并闡述如下：

1．一般構件的縱向鋼筋最小配筋率

一般鋼筋混凝土構件的縱向受力鋼筋的配筋率不應小于規范表9.5.1規定的數值。溫度、收縮等因素對結構產生的影響較大時，最小配筋率應適當增大。

2．大尺寸底板和墩墻的縱向鋼筋最小配筋率

截面尺寸較大的底板和墩墻一類結構，其最小配筋率可由鋼筋混凝土構件縱向受力鋼筋基本最小配筋率所列的基本最小配筋率乘以截面極限內力值與截面極限承載力之比得出。即

1)對底板(受彎構件)或墩墻(大偏心受壓構件)的受拉鋼筋As的最小配筋率可取為：

ρmin=ρ0min()

也可按下列近似公式計算：

底板ρmin=(規范9.5.2-1)

墩墻ρmin=(規范9.5.2-2)

此時，底板與墩墻的受壓鋼筋可不受最小配筋率限制，但應配置適量的構造鋼筋。

2)對墩墻(軸心受壓或小偏心受壓構件)的受壓鋼筋As’的最小配筋率可取為：

ρ＇min=ρ′0min()

按上式計算最小配筋率時，由于截面實際配筋量未知，其截面實際的極限承載力Nu不能直接求出，需先假定一配筋量經2—3次試算得出。

上列諸式中M、N——截面彎矩設計值、軸力設計值；

e0——軸向力至截面重心的距離，eo=M／N；

Mu、Nu——截面實際能承受的極限受彎承載力、極限受壓承載力；

b、ho——截面寬度及有效高度；

fy——鋼筋受拉強度設計值；

γd——鋼筋混凝土結構的結構系數，按規范表4.2.1取值。

采用本條計算方法，隨尺寸增大時，用鋼量仍保持在同一水平上。

3．特大截面的最小配筋用量

對于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結構構件，規范規定：如經論證，其縱向受拉鋼筋可不受最小配筋率的限制，鋼筋截面面積按承載力計算確定，但每米寬度內的鋼筋截面面積不得小于2500mm2。

規范對最小配筋率作了三個層次的規定，即對一般尺寸的梁、柱構件必須遵循規范表9.5.1的規定；對于截面厚度較大的板、墻類結構，則可按規范9.5.2計算最小配筋率；對于截面尺寸由抗傾、抗滑、抗浮或布置等條件確定的厚度大于5m的結構構件則可按規范9.5.3處理。設計時可根據具體情況分別對待。

為慎重計，目前僅建議對臥置于地基上的底板和墩墻可采用變化的最小配筋率，對于其他結構，則仍建議采用規范表9.5.1所列的基本最小配筋率計算，以避免因配筋過少，萬一發生裂縫就無法抑制的情況。

經驗算，按所建議的變化的最小配筋率配筋，其最大裂縫寬度基本上在容許范圍內。對于處于惡劣環境的結構，為控制裂縫不過寬，宜將本規范表9.5.1所列受拉鋼筋最小配筋率提高0.05％。大體積構件的受壓鋼筋按計算不需配筋時，則可僅配構造鋼筋。

三、規范的應用舉例

例1一水閘底板，板厚1.5m，采用C20級混凝土和Ⅱ級鋼筋，每米板寬承受彎矩設計值M=220kN／m(已包含γ0、φ系數在內)，試配置受拉鋼筋As。

解：1)取1m板寬，按受彎構件承載力公式計算受拉鋼筋截面面積As。

αs===0.012556

ξ=1-=1-=0.0126

As===591mm2

計算配筋率ρ===0.041%

2)如按一般梁、柱構件考慮，則必須滿足ρ≥ρmin條件，查規范表9.5.1，得ρ0min=0.15%，

則As=ρ0bh0=0.15%×1000×1450=2175mm2

3)現因底板為大尺寸厚板，可按規范9.5.2計算ρmin

ρmin===0.0779%

As=ρminbh0=0.0779%×1000×1450=1130mm2

實際選配每米5Φ18（As=1272mm2）

討論：1)對大截面尺寸構件，采用規范9.5.2計算的可變的ρmin比采用規范表9.5.1所列的固定的ρ0min可節省大量鋼筋，本例為1：1130／2175=1：0.52。

2)若將此水閘底板的板厚h增大為2.5m，按規范9.5.2計算的ρmin變為：

ρmin===0.0461%

則As=ρminbh0=0.0461%×1000×2450=1130mm2

可見，采用規范9.5.2計算最小配筋率時，當承受的內力不變，則不論板厚再增大多少，配筋面積As將保持不變。

例2一軸心受壓柱，承受軸向壓力設計值N=9000kN；采用C20級混凝土和I級鋼筋；柱計算高度l0=7m；試分別求柱截面尺寸為b×h=1.0m×1.0m及2.0m×2.0m時的受壓鋼筋面積。

解：1)b×h=1.0m×1.0m時，軸心受壓柱承載力公式為：

N≤φ(fcA+fy′As′)

==7＜8，屬于短柱，穩定系數φ=1.0，

As′===3809mm2

ρ′===0.38%

由規范表9.5.1查得ρ0min′=0.4%，對一般構件，應按ρ0min′配筋

As′=ρ0min′A=0.4%×106=4000mm2

2)b×h=2.0m×2.0m時，若仍按一般構件配筋，則

As′=0.4%×2.0×2.0×106=16000mm2

現因構件尺寸已較大，可按規范9.5.3計算最小配筋率：

ρmin′=ρ0min′()

式中因實際配筋量As′尚不知，故需先假定As′計算Nu。

①假定As′=4000mm2。

Nu=fy′As′+fyAs

=210×4000+10×4.0×106=40.84×106N

ρmin′=ρ0min′()

=0.4%()=0.106%

As′=ρ0min′A=0.106%×4.0×106=4231mm2

②假定As′=4231mm2。

Nu=210×4231+10×4.0×106=40.89×106N

篇9

混凝土在現代工程建設中占有重要的地位。而在今天，混凝土的裂縫在一些施工現場仍然時有出現。論文大全。論文大全。究其原因，我們對混凝土溫度應力的變化注意不夠是其中之一。我們遇到的主要是施工中的溫度裂縫，因此本文僅對施工中大體積混凝土裂縫的成因和處理措施做一探討。

1.大體積混凝土溫度控制措施

高層建筑地下室的底板一般較厚，有的厚達2-3m，屬大體積混凝土施工。發生裂縫的主要原因是水化熱高，與環境氣溫差大，或養護不當，裂縫嚴重的可導致底板滲漏，若混凝土溫度較高是突然澆冷水養護，也會產生無規則的多條微裂縫。

判斷能否出現溫度裂縫，溫度裂縫的控制，需進行溫度控制計算后采取相應措施加以控制。根據經驗和有關規定混凝土內外溫差不超過25度則不會產生溫度裂縫。該工程大部分混凝土在12月到次年2月澆筑，而這段時間正值全年氣溫最低，因此必須進行混凝土熱工計算和混凝土溫度控制，該部分混凝土的標號均為C20。

采取防止出現溫度裂縫的措施，計劃采取的措施為：混凝土初凝后在表面覆蓋一層塑料薄膜，并覆蓋兩層草袋進行隔熱保溫養護。

混凝土內部溫度監測，為了及時牚握混凝土內部溫升與表面溫度的變化值，在第一施工段內設一個測溫點，監測混凝土中心測點與表面測點的溫差值，作為調整養護措施的依據，防止混凝土出現溫度裂縫。

1.1大體積混凝土墎臺身或基礎等結構裂縫的發生是由多種因素引起

各類裂縫產生的主要影響因素有幾種：一是結構型裂縫，是由外荷載引起的，包括常規結構計算中主要應力以及其他的結構次應力造成的受力裂縫。二是材料型裂縫，是由非受力變形變化引起的，主要是由溫度應力和混凝土的收縮引起的。

1）收縮裂縫：限制條件下的收縮可分為自生收縮，塑性收縮，炭化收縮和干縮四種，在收縮變形超過極限延伸率或收縮產生的應力超過混凝土當時的抗拉強度時，就開始出現裂縫。

2）溫差裂縫：混凝土內外部溫差過大會產生裂縫。主要影響因素是水泥水化熱引起的混凝土內部和混凝土表面的溫差過大。特別是大體積混凝土更易發生此類裂縫。大體積混凝土結構一般要求一次性整體澆筑。澆筑后，水泥因水化引起水化熱，由于混凝土體積大，聚集在內部的水泥水化熱不易散發混凝土內部溫度將顯著升高，而其表面則散熱較快形成了較大的溫度差，使混凝土內部產生壓應力，表面產生拉應力。此時，混凝齡短，抗拉強度很低。當溫差產生的表面抗拉應力超過混凝土極限抗拉強度，則會在混凝土表面產生裂縫。

3)安定性裂縫；安定性裂縫表現為龜裂，主要是因水泥安定性不合格而引起的。

1.2溫度應力的分析

根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段：

（1）早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束，一般約30天。這個階段的兩個特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化，這一時期在混凝土內形成殘余應力。

（2）中期：自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止，這個時期中，溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應力與早期形成的殘余應力相疊加，在此期間混凝土的彈性模量變化不大。

（3）晚期：混凝土完成冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起，這些應力與前兩種的殘余應力相迭加。

2.裂縫的防治措施

2.1設計措施

1）精心設計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下，應盡可能地降低混凝土的單位用水量，采用“三低（低砂率、低坍落度、低水膠比）二摻（摻高效減水劑和高性能引氣劑）一高（高粉煤灰量）”的設計準則，生產出高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值的抗裂混凝土。

2）增配構造筋提高抗裂性能。配筋應采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應在0.3-0.5%之間。

3）避免結構突變產生應力集中，在易產生應力集中的薄弱環節采取加強措施。

4）在易裂的邊緣部位設置暗梁，提高該部位的配筋率，提高混凝土的極限拉伸。

5）在結構設計中應充分考慮施工時的氣候特征，合理設置后澆縫，保留時間一般不小于60天。如不能預測施工時的具體條件，也可臨時根據具體情況作設計變更。

2.2施工措施

1）細致分析混凝土集料的配比，控制混凝土的水灰比，減少混凝土的坍落度，合理摻加塑化劑和減少劑。

2）根據工程特點，充分利用混凝土后期強度，可以減少用水量，減少水化熱和收縮。

3）混凝土盡可能晚拆模，拆模后混凝土表面溫度不應下降15゜C以上。論文大全。

4）采用兩次振搗技術，改善混凝土強度，提高抗裂性。

5）對于高強度混凝土，應盡量使用中熱微膨脹水泥，摻超細礦粉和膨脹劑，使用高效減水劑，使用高效減水劑。通過試驗摻入粉煤灰，摻量15%-50%。

2.3現場操作方面

1)澆搗工作：澆搗時澆搗棒要快插慢拔，根據不同的混凝土坍落度正確牚握振搗時間，避免過振和漏振，應提倡用二次振搗，二次抹面技術，以排除泌水，混凝土內部的水分和氣泡。

2)混凝土的養護：在混凝土裂縫的防治工作中，對新澆混凝土的早期養護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護，對于大體積混凝土，有條件時宜采用蓄水或流水養護。養護時間為14-28天。

3)避免在雨中或大風中澆灌混凝土，對于地下結構混凝土，盡早回填土，對減少裂縫有利。

4)夏季應注意混凝土的澆搗溫度，采用低溫人模，低溫養護，必要時經試驗可采用冰塊，以降低混凝土原材料的溫度。

篇10

預應力結構設計技術的發展，為現代高層建筑向更高、體型更復雜，結構形式更多樣、功能更全、綜合性更強的方向發展提供了更大的可塑空間。通常可使建筑物在同一豎直線上，上部樓層布置住宅、旅館，中部樓層作為辦公用房，下部樓層作商店、餐館等。以滿足綜合性的不同需要。本文所介紹的工程設計是一幢集辦公、休閑為一體的高檔辦公樓。

2工程概況

本工程位于益陽市赫山區，建筑面積31000m2，地上21層，地下一層，總高度為83m。其中一層為大型商場，二層為餐廳，三層為娛樂場所，四層及以上為公寓和辦公樓。工程結構形式采用框架一剪力墻結構，裙樓為超長結構，結構平面布置隨建筑變化而逐層變化，圖1為四層的結構平面圖，樓層主、次梁均為預應力混凝土技術。

3結構方案設計

混凝土結構構件在混凝土材料收縮和環境溫差的作用下發生的體積縮小變形從而增大結構構件的拉應力，當該拉應力大于構件的極限抗拉強度時，構件即開裂。對此，現行規范中規定框架-剪力墻結構伸縮縫最大為45~55m。本結構縱向長度近159.6m，遠超過上述規定，而且6個剪力筒大大增強其中間混凝土樓面水平側向約束。如增加兩道或三道結構伸縮縫，必須采用從基礎到頂層增加雙梁雙柱來實現，這除了增加施工難度和成本之外，還大大影響了使用功能和建筑要求。設計采用預應力技術解決這一結構超長問題，通過對結構施加預應力，在結構中預先產生壓應力。使其抵消超長結構在季節溫差和混凝土收縮過程中產生的拉應力。理論與實踐證明預應力對控制超長結構鋼筋混凝土結構裂縫是有效的。

預應力除了可有效控制裂縫的作用之外，其主要作用是能有效抵抗豎向荷載并明顯降低構件尺寸。經初算,預應力鋼筋混凝土結構8.4m跨主梁的梁高可由原來普通鋼筋混凝土主梁的700mm降為500mm，次梁梁高可由600mm降為450mm，16.4m跨主梁的梁高可由1600mm左右降為900mm~

1100mm。這樣在保持凈層高不變的情況下，每層高度可降低200mm。經綜合考慮決定采用預應力方案，使樓層數量在建筑總高不變的情況下增加一層，從而取得顯著的經濟效果。

為此，在設計中我們針對本工程的結構形式和布置特點，確定了以下主要設計原則：

3.1為有效控制混凝土裂縫以及降低層高，結構縱橫兩個方向的梁均布置預應力筋；考慮到規范要求，采取有粘結預應力，跨后澆帶的鎖縫預應力筋采用無粘結預應力。

3.2根據文獻[2]，混凝土中有效預應力大于0.7Mpa，則可基本避免溫度應力導致混凝土開裂。所以間距為2.8m的主次梁均應施加預應力，已達到在板中建立一定預壓力避免樓板開裂的目的。

3.3后澆帶位置要合理，避免布置在側向剛度很大的構件周圍，以免影響兩側板帶的自由收縮。

3.4由于結構復雜，預應力筋數量和形式多樣，設計時就必須考慮采取相應的構造和施工措施來避免預應力張拉施工時可能造成混凝土開裂。

4預應力計算

4.1設計重點

a)4~6軸部分結構地下一層至六層縱向均為8.4m跨的框架結構，其中六樓為空中花園，七、八樓中空，到九、十層縱向成為連接兩邊塔樓的16.4m跨大梁板,其中十層為空中花園。按結構整體計算結果配筋，并對兩層柱采取加強措施。另外施工時九層的支撐為兩層高，而且后澆帶的設置使地下一層至六層的A~C軸和E~F軸以及九、十層A~F軸在后澆帶未澆混凝土、鎖縫筋未張拉之前形成12.4m的大懸挑結構。所以這些部位結構的支撐均通過認真計算確定并適當加強。

b)如圖1所示，十層和十一層17~20/C~G軸之間是一個懸挑大網架，面積為25.2m×33.6m，矢高為一個樓層高度，通過大型預埋件固定在17、18、19、20、E、F、G梁柱節點上。在風荷載的作用下支座對結構產生很大的水平推拉力，十一層G點支座向外拉力最大，為1300kN。為了避免在梁柱節點預埋件處局部混凝土產生過大的集中應力，在預埋件上鉆直徑20mm的孔，采用無粘結應力筋對預埋件進行錨固,把支座拉力傳向遠端框架結構。無粘結預應力筋與原結構預應力筋不相干，基本走梁中直線，張拉控制應力為0.6fptk。

c)二十層屋面設置了冷卻塔、擦窗機以及沿周邊7m高的廣告牌。所以本樓層荷載復雜，特別是廣告牌支座在風荷載作用下，每個支座最不利彎矩為250kN·m，支座兩個支點間距為800mm則支點上下反復集中力約為300KN。支座間距為28m，對于16.8m跨大梁就有5個點落在梁中位置，荷載值很大。

針對以上所述的設計重點難點，預應力設計緊密與建筑、鋼結構、設備等專業配合，均采取了相應有效合理的設計措施。

4.2預應力計算標準

材料強度等級:混凝土C40，局部采用杜拉纖維C60混凝土;有粘結和無粘結預應力筋為1860高強低松弛鋼絞線，張拉控制應力均為0.75fptk。

本工程采用SATWE以及PREC程序進行抗裂驗算以及配筋計算。根據規范要求:結構設計應滿足正常使用極限狀態、承載能力極限狀態以及耐久性的要求。針對結構多樣復雜性。對不同情況的構件采取不同的控制標準（見表1）。

所有預應力梁普通鋼筋基本采用對稱配筋，其受壓區高度均小于0.35h0，縱向受拉鋼筋折算配筋率均不大于3％，符合規范要求。所有梁均進行兩層托一層的施工工況以及樓面自重下一次張拉反拱工況的驗算，均未開裂。

5構造設計

5.1后澆帶設置

如圖1所示，三道后澆帶把結構分成長度均為36m左右的四個區段，有效解決了側向剛度很大的剪力筒約束混凝土樓板自由收縮的問題。混凝土的收縮隨時間而增長，初期發展較快，兩周可完成全部收縮的1/4，一個月約可完成1/2，三個月完成60％～80％。在后澆帶澆筑之前，超長板可視為一種能接近于自由變形的構件，后澆帶選擇兩個月后而且氣溫低于主體結構澆灌時氣溫澆灌，考慮豎向結構（柱和墻）的約束影響，可認為此時收縮變形已完成50％。穿越后澆帶的鎖縫預應力筋在后澆帶混凝土達到100％強度時即可張拉。為增強后澆帶的抗裂性能，采用比原強度等級高一個等級的膨脹混凝土澆灌。

預應力對于E～F軸段結構從第三層就到17軸為止，則該區段15～16軸之間的后澆帶的作用不是很明顯。為加快施工進度，從第六層開始把該后澆帶取消，預應力筋最長55.4m。同時在16軸與剪力墻之間預留臨時施工后澆帶，以實現兩端張拉和避免拉裂混凝土。同理在C、E軸邊板設置200mm寬的臨時后澆帶，以防止4～6軸間的橫向次梁預應力張拉時把內部結構拉裂。

5.2錨具設計

由于荷載和結構形式復雜，預應力梁內的預應力數量種類很多，根據各種組合采用了單孔、4孔、6孔、9孔和12孔等多種型號的錨具。固定端采用了擠壓式錨具。因此本工程預應力錨具及相關配筋種類較多。

5.3張拉槽、后澆帶構造設計

由于后澆帶或梁面張拉槽處需要采用變角張拉技術，而要實現變角張拉的操作，梁面普通鋼筋以及箍筋必須有足夠的間隔。如設計不作預先充分的考慮，必將帶來如截筋而無法補強等施工問題，最終影響工程質量。所以設計時應對構造復雜的地方進行特殊處理，以保證施工質量。

在梁后澆帶處或梁面張拉槽處，先按張拉變角塊所需的空間以及盡量少斷鋼筋的原則排好普通鋼筋，對割斷鋼筋采取增加相應搭接筋進行補強。后澆帶及梁面張拉槽處張拉端的詳細構造設計（見圖2和圖3）。

5.4張拉順序設計

根據本工程的結構設計特點，張拉各個區域分開進行，先張拉次梁，后張拉主梁。這主要由于先張拉主梁（特別是與次梁垂直的主梁），有可能會由于主梁反拱抬起未張拉的次梁，而導致后者的開裂。預應力筋張拉順序如下：

a）先沿著一個方向張拉縱向次梁，再返回張拉縱向主梁；

b）沿一個方向張拉橫向主、次梁；

c）橫向主梁由于中間16.4m跨所配的預應力筋比兩邊兩短跨多，必須先張拉貫通全50.4m梁的預應力筋，在兩邊短跨梁內建立起預壓力，再張拉中間其余預應力筋。否則必定把兩邊短跨梁拉裂。

6結語

經各方共同努力，本工程施工進展順利，經觀察沒有發現結構裂縫，質量優良。工程實踐表明：

6.1采用預應力技術和合理布置后澆帶是解決超常結構混凝土開裂的有效途徑。

6.2在高層中，施加預應力能起承受主要豎向荷載而降低構件尺寸的作用。所以在保持總高度不變的情況下，采用預應力方案可以增加建筑物層數，從而取得顯著的經濟效益。

6.3預應力結構配筋計算應根據實際情況而定，對同一幢建筑中的不同構件，同一個構件的不同工況都應采取相應不同的設計標準。

6.4預應力結構設計應全面、深入考慮合理的構造設計和恰當的施工方法、順序，這有利于指導施工各方配合，保證施工進度和工程質量。

參考文獻：

[1]混凝土結構設計規范.GB50010-2002.

[2]美國混凝土協會規范.AC1318.

篇11

鋼筋保護層厚度通常是指主筋的保護層厚度，有些施工人員按字面將其誤解為構件最外側鋼筋到模板（即箍筋外側），甚至是拉筋外側到模板的距離。鋼筋保護層的作用一是確保混凝土握裹鋼筋，使兩者共同工作；二是考慮耐久性即鋼筋的保護，防止因混凝土開裂后鋼筋被氧化銹蝕，且滿足耐火極限的需要。但保護層太厚會導致構件有效截面削弱過多，而太薄則降低上述兩個作用。目前相關文獻已按環境類別對不同構件保護層的最小厚度做出新的規定，其含義也十分明確，具體施工中應嚴格執行。但考慮到每個工程都有不同的具體情況，所遇到的問題也各式各樣，以下將分別探討。

（1）當建筑物的防火等級要求較高時，可根據防火規范的要求適當增大鋼筋保護層厚度，但應與設計方共同協商，確定是減小有效截面值，還是保持該兩值不變而增大構件截面尺寸。

（2）對一類環境的C25混凝土梁，其主筋保護層厚度為25mm，箍筋均應包含在其內，實際箍筋外側保護層厚度為17mm。

（3）當構件截面尺寸較大時，如結構轉換層梁、梁式筏形基礎、條形基礎、箱形基礎的梁、板等，可通過減小的方法來增大保護層厚度，因此時該兩值的縮減量的比例較小，對構件截面尺寸及承載力影響很小。施工人員可在保證安全或設計認可的原則下根據具體工程、構件及部位靈活運用。

（4）當箍筋在10以上或有其外拉筋時，主筋保護層取25mm就未免偏小，此時應根據具體情況適當將原構件增大10—20mm，同時增大保護層厚度，使有效截面保持不變。

2混凝土強度等級不同的問題

目前高層建筑中。柱使用C45甚至C60及以上混凝土已非常普遍。實際工程中樓蓋合適的混凝土強度等級應為C20—C35。柱混凝土設計強度高于梁板。且隨建筑物高度增大。兩者的設計強度差距會越大。JCJ3——1991第5.2.1條規定：梁柱混凝土強度等級相差不宜大于5MPa。如超過時。梁柱節點區施工時應作專門處理。使節點區混凝土強度等級與柱相同，強調節點核心區的混凝土強度等級要與柱相同。不能與梁板混凝土強度等級相同；而現行規范JCJ3-2002第13.5.7條規定：當柱混凝土設計強度高于梁、樓板的設計強度時，以對梁柱節節點混凝土施工采取有效措施。雖未強調節點核心區混凝土強度等級要與柱相同，但無論梁柱混凝土強度等級相差多少都要保證節點強度。兩者均旨在保證“強節點”的設計原則。

目前，幾乎都采用商品混凝土泵送工藝。且習慣于將豎向構件與水平構件分兩批集中澆筑（即節點區采用樓蓋混凝土的強度等級澆筑）。若要求梁柱節點單獨澆筑。會因澆筑時日不易控制而導致質量事故，且節點區與梁板間分隔也有難度。對此問題雖提出了很多種處理方法。但還未得出完全統一的作法。

3按不同規范要求施工的探討

3.1按ICI3—1991規范要求施工

JCJ3-1991規范規定。應保證節點核心區的混凝上強度等級與柱相同。但又未對節點區的施工范圍進行明確規定。因此對此有很多作法。

（1）在梁板與柱交界處。離柱邊不小于500mm且不小于1／2梁高處。沿45斜面從梁頂面到梁底面用5mm網眼鐵篩布隔開。

（2）在梁板與柱交界處。離杵邊梁高處世置垂直交界面即設置成直槎（交界面處采用快易收口網）。不能做成斜槎或階梯槎。上述作法都均未涉及板的范圍。

為方便施工。可直接在梁端（柱邊）設置垂直交界面（采用快易收口網），可避免在板內設罱交界面。使施工難度降低；但為防止交界面形成施工冷縫。建議施工時節點區混凝土采用塔吊用漏斗澆筑。梁板混凝土則采用泵送。同時澆筑。

3.2按JGJ3—2002—規范要求施工

另一種作法是在節點處增加縱向鋼筋（可與前述為保證節點箍筋采取的增加豎向短筋措施合并使用），設置型鋼或矩形芯柱及增加箍筋予以補強。該法施工方便，質量容易保證，易被施工單位接受，但節點區柱的軸壓比會增大，延性減小，根據節點核心區受壓受剪驗算規律。當梁板與柱的混凝土強度等級僅相差5MPa時，節點區可與樓蓋一起澆筑；當梁板比柱的混凝上強度等級分別低10MPa和15MPa時，節點區需增設豎向短筋，其數量分別為柱主筋配筋量的50％和100％；當梁板比柱的混凝土強度等級低20MPa及以上時，再靠增設節點區豎向短筋來提高抗壓強度已不可行，此時節點區需采用與杜同強度等級混凝土單獨澆筑。為增加節點延性．增加的豎向短筋可做成柱內矩形芯柱。

4核心區箍筋施工的問題

4.1問題分析

在實際施工中，梁-柱節點區鋼筋密集，構造復雜，特別是處于結構中間部位的柱子，梁柱鋼筋縱橫交錯，梁的縱向受力鋼筋要放在柱縱向鋼筋內部，呈井子形交叉，這樣柱子的箍筋綁扎就很不方便。在框架結構施工中，施工單位普遍采取先安裝梁板模板，再綁扎安裝梁鋼筋，待梁鋼筋安裝結束，然后整體沉梁，那么節點區箍筋就無法綁扎，致使梁柱節點區出現不放、少放或者即使放也是雜亂的擠在一起，這樣就會給節點區質量留下安全隱患。由于意識到這個問題對工程質量的影響，有些施工單位施工人員就采取用兩個開口箍筋對向拼合的方法，然而這種做法顯然是不符合規范規定的。根據規范的規定，為保證箍筋對混凝土核心區起到約束作用，箍筋要封閉、末端要有彎鉤。還有的做法就是在沉梁之前就把柱箍筋綁扎好，然后和梁一起下落，由于箍筋與柱縱筋摩擦且下落不平衡，使得箍筋不能下落出現施工人員強力往下打的現象，不但把箍筋打得變形，而且也不能使得箍筋到位。這樣做的結果是箍筋沒有得到封閉綁扎且雜亂變形，間距更不會滿足規范要求。以上兩種方法都不能解決節點核心區箍筋施工的問題。

4.2采取措施

（1）在鋼筋下料加工的時候，就考慮增加若干根與箍筋同級別的短鋼筋；具體長度根據節點區箍筋高度確定，箍筋開口處先焊接好，然后把柱箍筋按照設計間距用短鋼筋焊接，可以在箍筋每邊或兩邊相對焊接即可，加工成上下開口四周封閉的整體骨架。

（2）在安裝梁鋼筋之前，把整體骨架套入柱縱筋并用墊木擱置在樓板模板面上，然后穿梁縱向鋼筋并綁扎，待梁鋼筋安裝完沉梁時，節點區骨架就與梁整體下落，且不會出現變形、開口的問題。這種方法可保證節點區箍筋的間距與數量，實施效果很好，使得節點區箍筋能夠滿足規范要求。

參考文獻

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［3］潘元.鋼筋混凝土框筒結構地震反應的仿真分析［D］.西安建筑科技大學，2005.

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［5］徐澤晶.火災后鋼筋混凝土結構的材料特性、壽命預估和加固研究［D］.大連理工大學，2006.

篇12

在鋼筋混凝土排架結構的抗震設計方面，GB50191—2012構筑抗震設計規范和GB50011—2010建筑抗震設計規范指導規范不同地域、不同排架結構的抗震設計。本文結合《構筑抗震設計規范》的具體條文，闡述了目前規范中鋼筋混凝土排架結構中設計的不足和缺陷。有關排架結構上部屋架結構計算的規定有:

1)《構筑抗震設計規范》6．2．19條規定，針對Ⅲ，Ⅳ類場地和8度、9度時，應該考慮屋架下弦的拉壓效應對結構的影響并核算屋架承載力;

2)《構筑抗震設計規范》6．2．22條規定，針對Ⅲ，Ⅳ類場地和8度、9度時，應驗算變形產生的附加內力。上述兩點敘述，規范使用“應”字，因此應考慮建立合適的屋架和支撐的桿系模型，否則無法得出上述內力值。在鋼結構排架設計方面，鋼排架結構施工進度快，造價低，但以后要經常維護保養。框架結構施工復雜，造價高，后期維護工作量低。在工程建設中，鋼架也就是在排架柱方向通過設置聯系梁或桁架的方式使排架柱方向形成可以抵抗縱向力下變形的鋼框架(局部開間或連續開間)，具體做法可采用實腹聯系梁或格構桁架———根據可設置高度選用，采用門式柱間支撐，可以留出工藝空間，還能對柱平面外予以加強。但我國處于高度使用水泥的情況，環境污染日益嚴重，從節能減排方面講，鋼排架結構應作為首選，但規范未給具體說明。

篇13

隨著社會經濟的迅猛發展，我國城市化率越來越高。各種摩天大樓及大型公共設施如雨后春筍般的出現。由于混凝土的經濟、取材方便等特點使得混凝土成為建筑過程中絕對的主角。現在很多人調侃道生活在城市里，就如同生活在鋼筋混凝土的叢林之中。這也反映出鋼筋混凝土在當今社會中的重要性。混凝土結構雖然優點很多，但也存在一個很要命的問題―混凝土結構的耐久性問題。由于前些年我國建筑業普遍不太重視耐久性問題，導致我國在這方面的發展遠遠落后于西方發達國家。我們為此也付出了沉重的代價。混凝土結構耐久性問題往大了說關系到國家經濟發展往小了說關系到我們每個人的生活。因此解決混凝土結構耐久性問題意義重大。

2 影響耐久性的因素、機理及其解決措施

2.1 鋼筋的銹蝕

普通混凝土構件帶裂縫工作是普遍存在的現象，當裂縫或空隙中有充足的O2和H2O時，鋼筋會發生銹蝕，鋼筋銹蝕會引起體積膨脹導致混凝土產生縱向裂縫甚至保護層脫落。同時，鋼筋的有效工作面積減小且鋼筋與混凝土之間的粘結力下降導致結構的承載力大大下降。因此，鋼筋銹蝕的后果很危險。作用機理：鋼筋的銹蝕是電化學反應，在陽極Fe失電子變成Fe2+；在陰極H2O和O2發生還原反應生成OH-，在同一環境中，Fe2+與OH-反應生成Fe（OH）2，Fe（OH）2在的O2作用下生成Fe2O3.nH2O，即鐵銹。解決措施：①遏制電化學反應②提高抗滲性，減小水灰比③適當提高混凝土保護層厚度④在鋼筋表面設置保護層；⑤混凝土表面涂保護層

2.2 混凝土的腐蝕

混凝土的腐蝕一般包括兩方面，混凝土的碳化和氯離子的侵蝕。機理：混凝土的碳化就是外部的CO2與混凝土內部的堿反應，使其PH值下降，進而鋼筋表面鈍化膜破壞最終造成鋼筋銹蝕；氯離子的侵蝕是在O2和H2O充足的條件下通過與Fe2+發生一系列反應，最后生成鐵銹。可以看出混凝土的腐蝕對混凝土的損害并不大其主要是對內部鋼筋的傷害。所以此解決措施和鋼筋銹蝕的解決方法基本一樣。

2.3 凍融破壞

混凝土內部不可避免的存在大量的毛細孔，當毛細孔含水量較多時，混凝土結構易發生凍融破壞。混凝土凍害機理：現在有兩種假說首先靜水壓力假說即孔中結冰的水或溶液體積膨脹壓迫未結冰的水或溶液遠離冰凍區，這就產生水壓力，當水壓力超過混凝土的抗拉強度時混凝土破壞。第二，滲透壓假說即當毛細孔中水或溶液凍結時，未凍結的水或溶液向其移動，產生滲透壓，最后導致混凝土開裂破壞。這兩種假說剛好相反，它們各自存在著不同的問題，目前仍在研討之中。解決措施：①在混凝土中摻入引氣劑或減水劑②嚴格控制水灰比，降低混凝土的滲透性，提高其密實性③注意混凝土的早期養護，提高混凝土的抗凍性能。

2.4 堿―骨料反應

由于水泥水化的原因，混凝土內部毛細孔中溶液呈堿性。當混凝土中存在一些堿活性骨料，毛細孔中的堿性溶液就會與堿活性骨料發生化學反應，生成凝膠體，可吸水膨脹。造成混凝土的損壞。堿活性骨料主要為硅酸類物質，堿與硅酸反應生成硅酸鹽凝膠，凝膠吸水膨脹導致混凝土破壞。堿溶液堿性越強凝膠吸水能力越強，膨脹越劇烈；也有研究認為是在混凝土內部產生水壓力導致混凝土的破壞。這兩種說法互為補充。解決措施①保持混凝土的干燥性，在無水條件下凝膠體不會發生吸水膨脹。②降低水灰比，提高抗滲性。③使用含堿量較低的水泥，同時減少骨料中的活性物質；

2.5 酸與堿對混凝土結構的腐蝕

當酸性溶液侵入混凝土時，會與Ca（OH）2反應，加速Ca2+的流失導致混凝土的強度降低；也會和3534173.png反應生成硅膠，吸水膨脹造成混凝土的開裂；強酸可以與鋼筋直接發生反應，造成鋼筋的損傷；酸溶液中的CO32-和SO42-對混凝土的侵蝕尤為嚴重；堿溶液對混凝土結構一般不產生損害，但當堿溶液達到一定濃度時會發生堿骨料反應和結晶侵蝕；解決措施：①無論是酸還是堿都離不開水，保持混凝土結構所處環境的干燥②提高混凝土的抗滲性能③控制裂縫的寬度，降低反應的效率；

3 結語