鋼筋混凝土構(gòu)件的分析與研究

1、鋼筋混凝土構(gòu)件的分析與研究 鋼筋混凝土構(gòu)件的分析與研究 【摘要】本文將簡要對鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行分析。鋼筋混凝土構(gòu)件的平安鑒定還應(yīng)考慮構(gòu)造、混凝土碳化等因素。 【關(guān)鍵詞】鋼筋混凝土；構(gòu)件；平安性分析 在房屋平安鑒定中，需要對整幢房屋的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行平安鑒定，首先通過場踏勘進(jìn)行外觀檢查，可能會發(fā)現(xiàn)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件各種質(zhì)量問題，其中裂縫是最常見的現(xiàn)象之一對鋼筋混凝土構(gòu)件的分析工作主要包括對其變形情況，碳化情況以及產(chǎn)生裂縫等情況進(jìn)行分析，這些情況的發(fā)生，會引起鋼筋的腐蝕，影響施工材料的平安性，進(jìn)而影響建筑物的承載能力，影響施工質(zhì)量。因此，對鋼筋混凝土構(gòu)件的分析工作，是十分必要和必須的。 1 鋼筋混凝土

2、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的成因 1.1 鋼筋和混凝土的自身缺陷 鋼筋和混凝土兩種性質(zhì)不同的材料組成，共同承受荷載作用，混凝土主要表現(xiàn)出塑性，澆筑成型過程中，自身存在隨機(jī)分布、不同尺寸和類型的微裂縫，伴隨著溫度變形和收縮，在約束和粘結(jié)應(yīng)力的共同作用下，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應(yīng)力，并在局部集中，當(dāng)大于混凝土極限抗拉強(qiáng)度時，迫使微裂縫擴(kuò)張成裂縫。不同種類的鋼筋一方面意味著不同的鋼筋強(qiáng)度值，另一方面代表著不同的軋制方法，因而產(chǎn)生不同的混凝土間的握裹力。帶肋鋼筋在鋼筋受拉應(yīng)力相同時可以減小鋼筋混凝土構(gòu)件裂縫開展寬度，因而當(dāng)Wlim0.2mm時，常被設(shè)計(jì)人員采用，可以說混凝土自身的各向異性和受力的非連續(xù)性決定了裂縫與其之間的伴

3、生關(guān)系。 1.2 鋼筋混凝土施工因素 對施工人員和施工現(xiàn)場的管理，如果管理不當(dāng)或管理不到位，均會嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。如偷工減料造成的構(gòu)件尺寸偏小、鋼材用量缺乏、鋼筋綁扎或焊接不合要求、節(jié)點(diǎn)處理不當(dāng)、踩踏受力鋼筋等，甚至出現(xiàn)施工人員因?qū)I(yè)水平較低無意識改變設(shè)計(jì)意圖等。施工工藝不良或混亂會嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，如混凝土振搗不密實(shí)、不均勻?qū)е禄炷了?、沉降，過度振搗導(dǎo)致析水、模板變形，混凝土分層或分段澆筑時接頭部位處理不當(dāng)，模板剛度缺乏或模板支撐局部沉降，拆模過早或工藝不當(dāng)，后澆帶施工外表處理不當(dāng)?shù)取?1.3 構(gòu)造裂縫 構(gòu)造裂縫很大程度上是由于設(shè)計(jì)不良和施工因素引起，是裂縫的一種常見形式，如建筑平面設(shè)計(jì)

4、不規(guī)那么，構(gòu)件拐角處、斷面突變處應(yīng)力集中，導(dǎo)致裂縫；構(gòu)件中線路管線布置、構(gòu)造措施不合理等均會影響構(gòu)件的承載能力。如PVC電線暗管在板中的布置削弱了板的有效截面，同時粘結(jié)力缺乏，極易導(dǎo)致分布裂縫；結(jié)構(gòu)開 口部位和突出部位因收縮應(yīng)力集中易于開裂等。 2 對鋼筋混凝土構(gòu)件碳化的分析 2.1 氧化碳滲入混凝土內(nèi)部 混凝土拌和時，硅酸鹽水泥的主要成份CaO水化作用后生成Ca2，它在水中的溶解度低，除少量溶于孔隙液中，使孔隙液成為飽和堿性溶液外，大局部以結(jié)晶狀態(tài)存在，成為孔隙液保持高堿性的儲藏?？諝庵械腃O2氣體不斷地透過混凝土中未完全充水的粗毛細(xì)孔道，氣相擴(kuò)散到混凝土中局部充水的毛細(xì)孔中，與其中的孔隙液

5、所溶解的Ca2進(jìn)行中和反響。反響產(chǎn)物為CaCO3和H2O，CaCO3溶解度低，沉積于毛細(xì)孔中?；炷帘韺犹蓟?，大氣中的CO2繼續(xù)沿混凝土中未完全充水的毛細(xì)孔道向混凝土深處氣相擴(kuò)散，更深入地進(jìn)行碳化反響，使得混凝土性能發(fā)生改變。 2.2 水和CO2 濕交替時，CO2與水長時間共同存在，CO2便會溶解于水，成為弱酸，致使混凝土碳化，假設(shè)只有水，沒有CO2；或只有CO2但沒有水的情況下，混凝土便不易碳化。在鄭州市國道220線鄭州至白沙段改建工程橋梁普查中發(fā)現(xiàn)，所檢各橋的立柱、蓋梁及局部主梁均出現(xiàn)不同程度的碳化現(xiàn)象，檢測的結(jié)果說明橋梁結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土保護(hù)層厚度一般在2530mm范圍，碳化深度往往都大

6、于6mm，有些測區(qū)的碳化深度到達(dá)20mm以上。 2.3 室外露天環(huán)境 長期暴露于室外經(jīng)受風(fēng)吹日曬雨淋，大氣中的CO2使混凝土外表堿性降低，形成碳化層，當(dāng)碳化開展到鋼筋外表，在潮濕空氣條件下鋼筋銹蝕不斷開展，雨水和滲水經(jīng)裂紋不斷滲入構(gòu)件加劇銹蝕開展，使銹皮分層且橫向體積增大造成周圍混凝土產(chǎn)生拉應(yīng)力，引起混凝土開裂。特別是由于設(shè)計(jì)施工的原因而出現(xiàn)脹模露筋現(xiàn)象，強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，使得構(gòu)件碳化更加嚴(yán)重 2.4 混凝土標(biāo)號、施工工藝、質(zhì)量 周圍的自然環(huán)境不是我們短時間內(nèi)能解決的問題，我們也不能將橋梁與空氣隔絕，在橋梁建設(shè)和維修中要解決鋼筋混凝土橋梁中混凝土碳化這一問題，在保證混凝土標(biāo)號、質(zhì)量和施工工藝

7、等的前提下，應(yīng)該注意做好防水和排水，盡量使其處于枯燥狀態(tài)下。 3 對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫的分析 3.1 是結(jié)構(gòu)性裂縫還是非結(jié)構(gòu)性裂縫 弄清結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)和裂縫對結(jié)構(gòu)影響的根底上，才能對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行定性。結(jié)構(gòu)性裂縫多由于結(jié)構(gòu)應(yīng)力到達(dá)限值、造成承載力缺乏引起的，是結(jié)構(gòu)破壞開始的特征，或是結(jié)構(gòu)強(qiáng)度缺乏的征兆，是比擬危險(xiǎn)的，必須進(jìn)一步對裂縫進(jìn)行分析。非結(jié)構(gòu)性裂縫往往是自身應(yīng)力形成的，如溫度裂縫、收縮裂縫，對結(jié)構(gòu)承載力的影響不大，可根據(jù)結(jié)構(gòu)耐久性、抗?jié)B、抗震、使用等方面要求采取修補(bǔ)措施。 3.2 結(jié)構(gòu)性裂縫的受力性質(zhì) 結(jié)構(gòu)性裂縫，根據(jù)受力性質(zhì)和破壞形式進(jìn)一步區(qū)分為兩種：一種是脆性破壞，另一種是塑性破壞。

8、脆性破壞的特點(diǎn)是事先沒有明顯的預(yù)兆而突然發(fā)生，一旦出現(xiàn)裂縫，對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響很大。塑性破壞特點(diǎn)是事先有明顯的變形和裂縫預(yù)兆，人們可以及時采取措施予以補(bǔ)救，危險(xiǎn)性相對稍小。 3.3 縫的寬度、長度、深度 結(jié)構(gòu)性裂縫不僅表征結(jié)構(gòu)受力狀況，還會影響結(jié)構(gòu)的耐久性裂縫寬度愈大，鋼筋愈容易銹蝕，意味著鋼筋和混凝土之間握裹力已完全破壞。一般室內(nèi)結(jié)構(gòu)，橫向裂縫導(dǎo)致鋼筋銹蝕的危險(xiǎn)性較小，裂縫以不影響美觀要求為度；而在潮濕環(huán)境中，裂縫會引起鋼筋銹蝕，裂縫寬度應(yīng)小干住Zlnm，但縱向縫易引起鋼筋銹蝕，并導(dǎo)致保護(hù)層剝落，影響結(jié)構(gòu)的耐久性，應(yīng)予以處理。當(dāng)裂縫長度較長，深度較深，嚴(yán)重影響構(gòu)件的整體性，往往是破壞征兆。 3.

9、4 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的分析 結(jié)構(gòu)在長期使用中，由于荷載、溫度、濕度以及地基沉陷等影響，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形和變位，變形不但對美觀和使用方面有影響，且對結(jié)構(gòu)受力和穩(wěn)定也有影響。較大變形往往改變了結(jié)構(gòu)的受力條件，增大受力的偏心距，在構(gòu)件斷面、連接節(jié)點(diǎn)中產(chǎn)生新的附加應(yīng)力，從而降低構(gòu)件的承載能力，引起構(gòu)件開裂，甚至倒塌。結(jié)構(gòu)變形的測定工程應(yīng)針對可疑跡象，根據(jù)測定的要求、目的加以選擇，但最大的撓度和位移必需檢測。變形的量測應(yīng)與裂縫量測結(jié)合起來，結(jié)構(gòu)過度的變形，可產(chǎn)生對應(yīng)的裂縫，過大的裂縫又可擴(kuò)大結(jié)構(gòu)的變形。結(jié)構(gòu)變形情況如何，往往是反映出結(jié)構(gòu)工作是否正常的重要標(biāo)志，是結(jié)構(gòu)構(gòu)件平安鑒定的重要內(nèi)容。 4 結(jié)語 隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速開展，交通壓力越來越大，越來越多的超載、超速、超重車輛不斷出現(xiàn)，使得人們對平安、快速、舒適和美觀的公路交通提出了更的要求。鋼筋混凝土構(gòu)件的平安鑒定還應(yīng)考慮構(gòu)造、混凝土碳化等因素。房屋平安鑒定是一項(xiàng)技術(shù)與政策相結(jié)合、局部和整體相結(jié)合、必須