住宅結構設計之混凝土結構

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以混凝土為主制作的結構。包括素混凝結構、鋼筋混凝土結構和預應力混凝土結構等。"砼"（音tóng），與"混凝土"同義，可并用，但在同一技術文件、圖紙、書刊中，兩者不宜混用。

1．混凝土是由膠凝材料（水泥）、水和粗、細骨料按適當比例配合，拌制成拌合物，經一定時間硬化而成的人造石材。普通混凝土干表觀密度為1900～2500kg／m↑3，是由天然砂、石作骨料制成的。當構件的配筋率小于鋼筋混凝土中縱向受力鋼筋最小配筋百分率時，應視為素混凝土結構。這種材料具有較高的抗壓強度，而抗拉強度卻很低，故一般在以受壓為主的結構構件中采用，如柱墩、基礎墻等。

2．當在混凝土中配以適量的鋼筋，則為鋼筋混凝土。鋼筋和混凝土這種物理、力學性能很不相同的材料之所以能有效地結合在一起共同工作，主要靠兩者之間存在粘結力，受荷后協(xié)調變形。再者這兩種材料溫度線膨脹系數(shù)接近，此外鋼筋至混凝土邊緣之間的混凝土，作為鋼筋的保護層，使鋼筋不受銹蝕并提高構件的防火性能。由于鋼筋混凝土結構合理地利用了鋼筋和混凝土兩者性能特點，可形成強度較高，剛度較大的結構，其耐久性和防火性能好，可模性好，結構造型靈活，以及整體性、延性好，適用于抗震結構等特點，因而在建筑結構及其他土木工程中得到廣泛應用。

3．預應力混凝土是在混凝土結構構件承受荷載之前，利用張拉配在混凝土中的高強度預應力鋼筋而使混凝土受到擠壓，所產生的預壓應力可以抵銷外荷載所引起的大部分或全部拉應力，也就提高了結構構件的抗裂度。這樣的預應力混凝土一方面由于不出現(xiàn)裂縫或裂縫寬度較小，所以它比相應的普通鋼筋混凝土的截面剛度要大，變形要??；另一方面預應力使構件或結構產生的變形與外荷載產生的變形方向相反（習慣稱為"反拱"），因而可抵銷后者一部分變形，使之容易滿足結構對變形的要求，故預應力混凝土適宜于建造大跨度結構?；炷梁皖A應力鋼筋強度越高，可建立的預應力值越大，則構件的抗裂性越好。同時，由于合理有效地利用高強度鋼材，從而節(jié)約鋼材，減輕結構自重。由于抗裂性高，可建造水工、儲水和其它不滲漏結構。

.-物業(yè)經理人

高強混凝土一般把強度等級為C60及其以上的混凝土稱為高強混凝土。它是用水泥、砂、石原材料外加減水劑或同時外加粉煤灰、F礦粉、礦渣、硅粉等混合料，經常規(guī)工藝生產而獲得高強的混凝土。高強混凝土作為一種新的建筑材料，以其抗壓強度高、抗變形能力強、密度大、孔隙率低的優(yōu)越性，在高層建筑結構、大跨度橋梁結構以及某些特種結構中得到廣泛的應用。高強混凝土最大的特點是抗壓強度高，一般為普通強度混疑土的4～6倍，故可減小構件的截面，因此最適宜用于高層建筑。試驗表明，在一定的軸壓比和合適的配箍率情況下，高強混凝土框架柱具有較好的抗震性能。而且柱截面尺寸減小，減輕自重，避免短柱，對結構抗震也有利，而且提高了經濟效益。高強混凝土材料為預應力技術提供了有利條件，可采用高強度鋼材和人為控制應力，從而大大地提高了受彎構件的抗彎剛度和抗裂度。因此世界范圍內越來越多地采用施加預應力的高強混凝土結構，應用于大跨度房屋和橋梁中。此外，利用高強混凝土密度大的特點，可用作建造承受沖擊和爆炸荷載的建（構）筑物，如原子能反應堆基礎等。利用高強混凝

土抗?jié)B性能強和抗腐蝕性能強的特點，建造具有高抗?jié)B和高抗腐要求的工業(yè)用水池等。

篇2：住宅結構設計之鋼筋混凝土梁板結構

住宅結構設計之鋼筋混凝土梁板結構

板是一種平面構件，主要承受各種作用產生的彎矩和剪力；梁在梁板結構中，一般為直線形（也有曲線形）構件，主要承受各種作用產生的彎矩和剪力，有時也承受扭矩。由梁和板組成的鋼筋混凝土梁板結構如樓蓋、屋蓋、陽臺、雨篷和樓梯等，在建筑中應用十分廣泛。在特種結構中水池的頂板和底板、煙囪的板式基礎也都是梁板結構。

鋼筋混凝土樓蓋是建筑結構的主要組成部分，對于6～12層的框架結構，樓蓋用鋼量占全部結構用鋼量的50％左右；對于混合結構，其用鋼量主要在樓蓋中。

因此，樓蓋結構選型和布置的合理性以及計算和構造的正確性，對建筑的安全使用有著非常重要的意義。鋼筋混凝土樓蓋按其施工方法可分為現(xiàn)澆式、裝配式和裝配整體式三種：

1．現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結構。整體剛性好，抗震性強，防水性能好，適用于布置上有特殊要求的樓面，有振動要求的樓面，公共建筑的門廳部分，平面布置不規(guī)則的局部樓面（如劇院的耳光室），防水要求高的樓面（如衛(wèi)生間、廚房等），高層建筑和抗震結構的樓面等?，F(xiàn)澆梁板結構按樓板受力和支承條件的不同，又分為單向板肋式樓蓋，雙向板肋式樓蓋，雙重井式樓蓋和無梁樓蓋等。

2．裝配式鋼筋混凝土樓蓋。樓板采用預制構件，便于工業(yè)化生產，在多層民用建筑和多層工業(yè)廠房中得到廣泛應用，此種樓面因其整體性、抗震性及防水性能較差，而且不便于開設孔洞，故對高層建筑及有防水要求和開孔洞的樓蓋不宜采用。若在多層抗震設防的房屋使用，要按抗震規(guī)范采取加強措施。

3．裝配整體式鋼筋混凝土樓蓋：其整體性較裝配式好，又較現(xiàn)澆式節(jié)省支模。但這種樓蓋要進行混凝土二次澆灌，有時還需增加焊接工作量，故對施工進度和造價有不利影響。因此僅適用于荷載較大的多層工業(yè)廠房、高層民用建筑及有抗震設防要求的一些建筑。

篇3：無粘結預應力混凝土結構

無粘結預應力混凝土結構

無粘結預應力鋼筋由7－Φ↑s5高強鋼絲組成鋼絲束或用7－Φ↑s5高強鋼絲扭結而成的鋼鉸線，通過防銹、防腐潤滑油脂等涂層包裹塑料套管而構成的新型預應力筋。

它與施加預應力的混凝土之間沒有粘結力，可以永久地相對滑動，預應力全部由兩端的錨具傳遞。這種預應力筋的涂層材料要求化學穩(wěn)定性高，對周圍材料如混凝土、鋼材和包裹材料不起化學反應；防腐性能好，潤滑性能好，摩阻力小。對外包層材料要求具有足夠的韌性，抗磨性強，對周圍材料無侵蝕作用。

這種結構施工較簡便，可把無粘結預應力筋同非預應力筋一道按設計曲線鋪設在模板內，待混凝土澆筑并達到強度后，張拉無粘結筋并錨固，借助兩端錨具，達到對結構產生預應力效果。由于預應力全部由錨具傳遞，故此種結構的錨具至少應能發(fā)揮預應力鋼材實際極限強度的95％且不超過預期的變形。施工后必須用混凝土或砂漿妥加保護，以保證其防腐蝕及防火要求。無粘結預應力結構適用于跨度大于6米的平板。單向板常用跨度為6～9米，跨高比約為45。

對跨度在7～12米，活荷載在5KN／m↑2以下樓蓋，可采用雙向平板或帶有寬扁梁的板雙向平板的垮高比約為40～45，帶柱帽和托板的平板、密肋板或梁支承的雙向板，適用于建造更大跨度或活荷載較大的樓蓋。

無粘結預應力筋也可應用在較大跨度的扁梁上或井字梁和密肋梁上，梁的高跨比：樓層不超過25；屋頂層不超過28。采用無粘結預應力結構有利于降低建筑物層高和減輕結構自重；改善結構的使用功能，樓板撓度小，幾乎不存在裂縫；大跨度樓板可增加使用面積，也較容易改變樓層用途；施工方便、速度快；節(jié)約鋼材和混凝土；

可用平板代替肋形樓蓋而降低層高等，有較好的經濟效益和社會效益，適用于辦公樓、商場、旅館、車庫、倉庫和高層建筑等。

篇4：鋼筋混凝土結構的維護

鋼筋混凝土是由鋼筋和混凝土兩種物理力學性能完全不同的材料組成的,混凝土主要抗壓力,鋼筋主要承受拉力,兩者協(xié)同工作以滿足工程結構的受力要求。

一、鋼筋混凝土結構裂縫的維修

鋼筋混凝土結構上產生的裂縫,常見于非預應力受彎、受拉等構件中,以及預應力構件預應力端頭等部位。對于各種裂縫,必須查明其性質和產生的原因,進而確定具體的維修措施。

(一)損壞的現(xiàn)象和原因

(1)荷載裂縫,主要系結構在荷載作用下變形過大而產生的裂縫。

(2)溫度裂縫,主要系由大氣溫度變化、周圍環(huán)境溫差的影響和大塊體混凝土施工時產生的水化熱等因素造成。

(3)干縮裂縫,其產生的主要原因是:混凝土澆搗后,養(yǎng)護不及時,表面水分散失太快,體積收縮大;而內部混凝土濕度變化小,收縮也小,表面變形受約束后出現(xiàn)拉應力而導致表面干裂;其次是與所采用的水泥品種、水灰比大小、骨料含泥量、水泥含量、氣候環(huán)境、有無配筋外加劑、振搗是否密實等因素有關。

(4)張拉裂縫,即預應力構件內由于張拉應力而引起的裂縫。主要原因是:預應力經放張后,構件表面及端頭局部受力不均或受到附加力時,而產生的橫向、斜向、端頭等裂縫。

(5)沉降裂縫,現(xiàn)澆構件因地基或砌體過大不均勻沉降;平臥法生產的預制構件因側向剛度差,在其側面產生沉降裂縫;模板剛度不足、支撐間距大、支撐松動、過早拆模等,也可導致產生沉降裂縫。

除此以外,還有腐蝕、施工、振動所引起的裂縫。

(二)裂縫治理方法

混凝土結構或構件出現(xiàn)裂縫,有的破壞結構整體性,降低構件剛度,影響結構承載力;有的是對承載能力無多大影響,但會引起鋼筋銹蝕、降低耐久性,或發(fā)生滲漏,影響使用。因此,應根據(jù)裂縫性質、大小,結構受力情況和使用要求,區(qū)別情況,及時進行治理。一般有以下幾種處理辦法。

1.表面修補法。這種辦法適用于承載能力無影響的表面裂縫,以及大面積細裂縫防滲、漏水的處理。

一般采用表面涂抹水泥砂漿或表面涂抹環(huán)氧膠泥或用環(huán)氧粘貼玻璃布以及表面鑿槽嵌補的方法。

2.內部修補法。內部修補是用壓漿泵將膠結料壓入裂縫中,由于其凝結硬化而起到補縫作用,以恢復結構的整體性。此修補方法適用于對結構整體性有影響,或有防水、防滲要求的裂縫修補。常用灌漿材料有水泥和化學材料,可按裂縫的性質、寬度以及施工條件等具體情況選用。一般對寬度大于0.5mm的裂縫,可采用水泥灌漿;寬度小于0.5mm的裂縫,或較大的溫度收縮裂縫,宜采用化學灌漿。

(1)水泥灌漿。一般適用于大體積構筑物裂縫的修補,主要施工程序包括:鉆孔、沖洗、止?jié){及堵漏、埋管、試水、灌漿。

(2)化學灌漿。這適用于多種情況下的裂縫修補及堵漏、防滲處理。其操作主要工序為:表面處理、布置灌漿嘴和試氣、灌漿及對孔。

二、鋼筋混凝土內鋼筋腐蝕的維修

鋼筋混凝土內鋼筋的腐蝕,一般分為兩種情況,一種是鋼筋保護層先遭受破壞,從而導致鋼筋的銹蝕;另一種是鋼筋先發(fā)生銹蝕,從而使保護層開裂?；炷羶蠕摻钿P蝕,一方面使其截面逐漸減少,與混凝土之間的粘結力降低,影響構件的使用安全;另一方面鋼筋銹蝕體積膨脹(約增大2倍以上),使混凝土保護層開裂甚至脫落,降低了構件的受力和耐久性能。尤其對預應力混凝土構件內的高強度鋼絲,其危害性更大。

(一)鋼筋腐蝕的原因

影響鋼筋銹蝕的因素是多方面的,如周圍介質的侵蝕,鋼材的材質差,混凝土保護層的性能影響等。具體原因如下:

1.由于混凝土不密實或有裂縫存在造成鋼筋銹蝕。這往往是造成鋼筋銹蝕的主要原因。尤其當水泥用量偏少,水灰比不當和澆搗不良,或者在混凝土澆筑中產生露筋、蜂窩、麻面等缺陷,都給水(汽)、氧和其他侵蝕性介質的滲透創(chuàng)造了有利條件,多種介質容易到達鋼筋表面,從而加速鋼筋的銹蝕。

2.由于混凝土碳化造成鋼筋銹蝕?；炷林袖摻钿P蝕的主要原因之一是“碳化”。空氣中的二氧化碳氣體,在混凝土表層中逐漸被氫氧化鈣的堿性溶液所吸收,相互反應生成碳酸鈣,這種現(xiàn)象稱為混凝土的“碳化”。當碳化深度達到超過鋼筋保護層時,使鋼筋失掉保護的屏障,當大氣中的有害氣體侵入混凝土,就會使鋼筋遭到銹蝕而生銹。

3.由于混凝土內摻入氯鹽造成“鋼筋銹蝕”?；炷林械膲A性成分在鋼筋表面形成鈍化膜,堿度越高,鈍化膜的保護作用越強。但當堿性成分被融出和碳化作用產生影響,使混凝土中堿度降低或存在有害成分時,則鈍化膜被破壞而引起鋼筋銹蝕,破壞鋼筋鈍化膜的有害成分的鹵素離子中氯離子破壞作用最強,且對鈍化膜產生局部性的破壞,使鋼筋表面產生點狀腐朽。

4.由于雜散電流導致鋼筋銹蝕。工業(yè)用電中的直流電,當它泄漏到鋼筋混凝土結構中時,會造成鋼筋的腐蝕生銹。

(二)鋼筋銹蝕的預防

(1)保證混凝土的密實度,阻止腐蝕性介質及水(汽)氧等侵入混凝土內。因此,對修繕工程的拆改部分要重視做好混凝土的澆筑工作。施工時要嚴格按照施工規(guī)范,掌握好水灰比,水泥質量,振搗和養(yǎng)護等有關規(guī)定;在有嚴重的侵蝕性介質的處所,應適當增加保護層的厚度;對現(xiàn)有的房屋建筑結構,如混凝土質量不良和現(xiàn)場侵蝕性介質比較嚴重時,可在構件外表面涂抹絕緣層如瀝青漆,環(huán)氧樹脂涂料等,進行防護。

(2)對于室內有侵蝕性氣體,粉塵介質,或相對濕度較大時,則應采取加強通風措施,如改善門窗布置,加設機械通風裝置,以消除或減弱它們對鋼筋銹蝕的作用。

(3)澆筑鋼筋混凝土結構,應嚴格按施工規(guī)范控制氯鹽用量,對禁止使用氯鹽的預應力、薄壁,露天混凝土結構等時,則絕不使用,以防止鋼筋銹蝕。

(4)在澆筑混凝土內加入適量的緩蝕劑,如亞硝酸鈉等,可以消防或延緩鋼筋的銹蝕。

(5)防止雜散電流的腐蝕。首先,應杜絕和減少廠礦直流電泄漏到鋼筋混凝土結構中和地下土壤中去;其次,要提高混凝土構筑物和鋼筋的絕緣性能。

(6)為防止高強鋼絲的應力腐蝕和脆性斷裂,可采用在鋼筋表面涂刷有機層(如環(huán)氧樹脂等)和鍍鋅的措施,然后再澆筑混凝土。鋅保護層較為可靠不易損壞,并可用在保護薄壁結構的綁扎和焊接配筋網(wǎng)的高強鋼筋上。

(三)鋼筋銹蝕維修的一般原則

(1)當鋼筋銹蝕尚不嚴重時,混凝土表面僅有細小裂縫,或個別破損范圍較小時,則對混凝土裂縫或缺陷,破損處,進行封閉或修補。

(2)當鋼筋銹蝕嚴重,混凝土裂縫破裂,保護層剝離較多時,則應對結構認真檢查,必要時先采取臨時支撐加固,再鑿除混凝土腐蝕松散部分,徹底清除鋼筋上的鐵銹,將需作修補的舊混凝土銜接面鑿毛,對有油污處用丙酮清洗;對于鋼筋腐蝕嚴重,有效面積減小,應增焊相應面積鋼筋補強,然后再用高一級的細石混凝土修補,必要時加鋼筋網(wǎng)補強。

(3)對鋼筋腐蝕很嚴重,混凝土破碎范圍較大時,在對銹蝕鋼筋除銹補強和清除混凝土松碎部分后,可采用壓力噴漿法做進一步的修補。

三、混凝土的缺陷、腐蝕及滲漏的維修

混凝土因其材質、澆筑、使用條件及環(huán)境等多方面的因素影響,會形成各種缺陷,并產生腐蝕、滲漏等損壞現(xiàn)象?；炷恋娜毕輹煌潭鹊卦斐射摻钿P蝕、滲漏并進而影響到結構強度、剛度、穩(wěn)定性、耐久性等。因此必須及時查明其損壞原因,針對不同情況提出合理的維修方案予以修復。

(一)損壞的主要原因

(1)施工、使用、維護不當。如施工方面有水質差、水泥強度等級低、用量不足、砂石含泥量大、水灰比選擇不當、漏振搗、鋼筋位置偏差、模板移位、養(yǎng)護不及時;使用、維護方面有超載、高溫環(huán)境、有害介質侵蝕、碰撞、未及時補破損處、在構件上任意開洞挖槽、增大使用荷載等。

(2)酸、堿、鹽類等的侵蝕,地下水的侵蝕,水溶解的腐蝕,以及大氣及周圍環(huán)境中有害氣體的腐蝕。

(3)混凝土存在缺陷并遇到腐蝕;混凝土的防水構造節(jié)點設計不合理或防水構造年久失效等。

(二)維修方法

對混凝土缺陷、腐蝕的修補工作,應在分析原因,弄清范圍、性質和危害性的基礎上進行,常用的方法如下:

(1)表面缺陷、病害的修補。對不影響結構受力安全的混凝土表面的缺陷、病害,如數(shù)量不多的麻面、蜂窩、露筋、小塊脫落或輕微腐蝕等現(xiàn)象,一般可采用水泥砂漿或環(huán)氧樹脂配合劑進行修補。

(2)局部修理。對混凝土中較大的蜂窩、孔洞、破損、露筋或較深的腐蝕等,查清范圍后,可通過嵌填新混凝土或環(huán)氧樹脂配合劑的方法,消除局部缺陷、病害、恢復材料功能。如缺陷對構件的承載能力有影響,修理時應采取臨時局部