混凝土構件精選(九篇)
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第1篇：混凝土構件范文
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A
0. 前言
隨著我國工程建設步伐的明顯加快，工程建設中對于混凝土構件的需求也在不斷地增加。現今在工程建筑中所使用的商品混凝土多采用的是集中攪拌、自動計量、現場泵送等的方式來將商品混凝土送入到施工現場，在提升商品混凝土品質及建造速度等方面都有著明顯的優勢，但是在商品混凝土的使用中，由于商品混凝土的生產、運輸、澆筑以及養護等各環節的管理及質量控制中所存在的一些不足，使得商品混凝土所搗制的構件普遍存在著裂縫缺陷，嚴重影響著商品混凝土構件的使用質量。在分析商品混凝土構件裂縫產生原因的基礎上做好商品混凝土構件裂縫的防治是商品混凝土構件施工首要解決的問題。
1. 商品混凝土構件裂縫產生的主要原因分析
1.1 商品混凝土水化熱所產生溫度所造成的裂縫
在商品混凝土在凝固的過程中會與水作用產生大量的水化熱，一般情況下，混凝土澆筑的初期所產生的水化熱并未產生明顯的溫升，隨著反應的不斷進行以及水化熱的堆積，其會在3～5天以后混凝土內部出現最高溫度，這些混凝土內部的熱量會使得混凝土構件表面與內部產生較為明顯的溫差，如未能采取有效的措施來將內部的熱量排出將會導致商品混凝土構件因溫度差而產生溫度應力，從而導致商品混凝土構件產生溫度變形，商品混凝土構件的溫度應力與水化熱所產生的溫度成正比。而每種標號的混凝土都有其所能承受的抗拉極限，當水化熱所產生的溫度應力超出其所能承受的極限時將會導致商品混凝土構件出現裂縫，因此，為了減少水化熱對商品混凝土構件所造成的影響，需要控制好商品混凝土構件表面與內部之間的溫度差。
1.2 外界溫度變化對商品混凝土構件所造成的影響
商品混凝土構件內外溫度差不僅僅是由于水化熱所造成的，水化熱會產生絕對溫度，內外表面溫差還與混凝土的澆筑溫度以及混凝土的散熱溫度相關，其中混凝土的澆筑溫度與澆筑時的溫度直接相關，當澆筑時周圍環境溫度越高將會導致混凝土的澆筑溫度越高，從而使得澆筑后的商品混凝土構件內外表面的溫度差較小，但是當周邊環境的溫度較低時，則會導致商品混凝土構件的內外溫差較大。
1.3 商品混凝土構件的收縮變形
在商品混凝土構件裂縫的產生原因中，收縮變形是其中一種非常重要的原因之一，其中，商品混凝土構件的收縮變形主要分為塑性變形、體積變形以及干燥收縮變形等3種。商品混凝土構件的收縮變形主要指的是混凝土拌合物在固化之前失水過多而導致的混凝土收縮所產生的變形，當產生塑性收縮變形時，由于商品混凝土構件內的鋼筋導致水平方向上的收縮要較豎直方向上大，因此容易在商品混凝土構件上形成較深的裂縫，商品混凝土構件的塑形裂縫多產生與平面尺寸較大且厚度較薄的結構部件中。商品混凝土構件的體積變形多發生在終凝以后。干燥收縮變形發生在混凝土停止養護以后，當混凝土暴露在未飽和的空氣中時，其內部會由于失去內部毛細孔的吸附水而產生不可逆的收縮，這一收縮被稱為商品混凝土構件的干燥收縮變形。在商品混凝土構件的固化過程中所需要的用水量僅為拌合重量的1/5，而當干燥固化時其失去過多的水量會使得商品混凝土構件的表面干燥收縮過快，中心與表面的收縮不同步從而導致裂縫的產生。影響商品混凝土構件收縮的因素主要有以下幾點：（1）商品混凝土構件的配合比中泥漿的配合比過高或是含砂率較低以及減水劑加入過多都會導致商品混凝土的勻質性不好。（2）混凝土的流動性或是攪拌不到位都會導致混凝土出現勻質性不強。（3）在商品混凝土的拌合中加入不同的外加劑或是水泥標號、砂石種類與粒徑等都會導致混凝土的勻質性出現一定的偏差，從而使得混凝土構件在固化的過程中出現應力的集中，從而導致商品混凝土構件收縮裂縫的產生。
1.4 商品混凝土構件質量控制不到位
現今所使用的混凝土多采用的是集中攪拌的方式，對于攪拌完成后的混凝土通過水泥罐車輸送至工地進行澆筑，由于混凝土攪拌站與工地較遠，會使得混凝土的運輸時間較長，同時夏季施工時為避免水分蒸發過快，在混凝土料運輸的過程中會向混凝土罐車中加水從而導致混凝土的配合比發生改變影響混凝土的勻質性。在進行混凝土的澆筑時最主要關心的是混凝土的“坍落度”，這一參數與運輸的過程中加水量與減水劑的量密切相關。在混凝土中所使用的外加劑主要有普通減水劑、高效減水劑以及引氣劑等多種不同的類型，不同的類型及品牌對于使用特性以及使用的要求不盡相同，因此在外加劑的選擇使用中應當進行相應的實驗以確保其符合使用要求。同時在商品混凝土構件的施工過程中，商品混凝土構件施工管理質量不到位都會導致商品混凝土構件裂縫的產生，因此需要在商品混凝土構件施工的過程中加強對于振搗、養護等環節施工質量的控制，確保商品混凝土構件的施工質量。
2. 消除或防止商品混凝土構件裂縫的措施
2.1 通過實驗選用合理的配合比
在商品混凝土構件水泥混凝土的配比選擇上，需要根據實驗選擇合理的配合比，確保水泥混凝土的配制強度、拌合物的性能以及力學性能都能夠滿足需要，確保商品混凝土構件的施工質量。
2.2 嚴把商品混凝土構件原材料質量關
在確定好商品混凝土的配合比后，需要選擇符合使用要求的原料，對于進場的各種原材料（如水泥、砂石、外加劑、水）等進行嚴格地檢驗，確保其質量滿足國家相應的質量標準。
2.3 嚴格落實商品混凝土構件施工中的質量監督管理
從商品混凝土攪拌、運輸直至拆模這一過程中需要嚴格落實商品混凝土構件施工質量管理體系，嚴格落實商品混凝土構件施工中的各種操作要求，首先在商品混凝土的澆筑與振搗環節，需要采用分層分段的方法來完成對于商品混凝土的澆筑，對于澆筑的每一層商品混凝土都需要振搗密實，在振搗時采用分層振搗的方式，振搗過程中需要根據要求確保振搗的時間和振搗的半徑，從而使得分層澆筑的上下兩層混凝土之間能夠良好地進行結合，提高商品混凝土的抗裂能力，確保商品混凝土的澆筑效果。在商品混凝土澆筑施工過程中需要注意做好微膨劑或是膨脹劑的添加，從而使得商品混凝土E能夠得到一定量的補償收縮，減少商品混凝土的溫度應力，再次采用后澆縫的方式以避免因混凝土的溫度過高而導致的裂縫及地基的不均勻沉降所產生的裂縫。在完成了對于商品混凝土的澆筑后還需要注意做好對于澆筑混凝土構件表面的抹壓，以使得商品混凝土構件表面平整、光滑，增強商品混凝土構件表面的強度，避免裂縫的產生。在商品混凝土構件表面的抹壓時，應當注意做好對于抹灰工作的技術交底，在進行抹壓作業時要注意對商品混凝土構件的澆筑表面進行多次反復的抹壓，確保商品混凝土構件的施工質量。完成了對于商品混凝土構件的水泥混凝土的澆筑后，需要注意做好對于商品混凝土構件的養護，養護的好壞對于商品混凝土構件表面裂縫的產生有著非常重要的影響，在商品混凝土構件養護方式及措施的選擇上需要根據施工環境溫度的不同以及商品混凝土構件的機構等進行差異區分，選擇合理的養護措施，在養護時需要選用草席或是彩條布等覆蓋在商品混凝土構件的表面，并注意做好對于商品混凝土構件的澆水。養護過程一般持續2～4周。
結語
商品混凝土構建施工是一項復雜的系統性的工程，在商品混凝土構件的施工過程中，其表面所出現的裂縫不但對商品混凝土構件的使用質量有著重要的影響，同時是商品混凝土構件建設施工的一道難題。商品混凝土構件表面裂縫的產生受到多方面因素的影響，是多方面因素共同作用的結果，為做好對于商品混凝土構件裂縫的防治與消除，需要在商品混凝土構件施工過程中嚴把質量關，確保各個環節的施工質量，避免商品混凝土構件裂縫的產生。
參考文獻
[1]滿慧.商品混凝土結構裂縫產生原因及預防措施[J].科技資訊，2006（4）：79-80.
第2篇：混凝土構件范文
關鍵詞：混凝土構件；缺陷；預防；加固
近年來，混凝土結構占據市場主要地位，混凝土構件的缺陷在混凝土結構中經常出現，它的出現不僅會影響建筑物的使用功能，而且會進一步引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化程度、降低材料的耐久性，繼而影響建筑物的承載能力。因此，對混凝土構件的缺陷問題，我們應采取合理的方法預防和處理，以保證建筑物的結構安全、使用功能和耐久性，延長其合理使用年限。所以，對混凝土構件的缺陷預防及加固進行研究具有重要的現實意義和應用價值。
1.混凝土構件常見的缺陷及原因分析
根據混凝土構件缺陷的特征和尺寸可將混凝土構件缺陷分為宏觀缺陷、細觀缺陷和微觀缺陷。宏觀缺陷通常是指肉眼可見的尺寸較大的缺陷，這類缺陷主要是由于局部受力較大或者遭受侵蝕而引起的；細觀缺陷主要是指混凝土材料由于泌水、干縮和溫、濕度變化引起骨料和水泥漿基體之間產生的細小裂紋、孔隙等細小缺陷。下面介紹幾種主要的缺陷并分析原因。
1.1混凝土構件的蜂窩、麻面和孔洞
在建筑工程施工中，混凝土構件出現麻面、蜂窩、孔洞是比較常見的質量問題。混凝土件出現麻面、蜂窩和孔洞主要有四個原因，第一，混凝土的配合比不合適，拌合物中水泥用量過多或水的用量過大，導致水泥水化熱過高，這樣就使得混凝土容易產生離析；第二，澆筑混凝土時，使用的模板表面不平整或不光滑，或者在澆筑過程中由于模板表面出現縫隙而出現漏漿等情況；第三，混凝土攪拌時由于混凝土的高度差過大，落料處理不當，混凝土容易出現離析等問題；第四，在澆筑混凝土過程中，振搗不規范，混凝土振搗的不密實、不均勻，都會導致麻面、蜂窩和孔洞的出現。
1.2露筋
露筋也是混凝土構件常見的質量缺陷。露筋主要是指混凝土構件中的主筋、箍筋和副筋的保護層缺失，從而暴露在混凝土表面之上。出現露筋的主要原因有兩個：第一，混凝土構件截面太小，而鋼筋布置較多，分布較密，使得振搗困難，振搗不均勻不密實，產生嚴重蜂窩，進而導致鋼筋暴露在表面；第二，在澆筑和振搗混凝土時，鋼筋墊塊設置太少或鋼筋綁扎不牢，導致鋼筋移位，出現鋼筋緊貼模板現象，拆模后鋼筋保護層缺失，導致露筋。
1.3混凝土構件裂縫缺陷
混凝土構件裂縫產生的原因有很多，主要分為溫度裂縫和干縮裂縫。
溫度裂縫的主要特點是貫穿性和深入性很強，會對整個結構造成較大的破壞性傷害，其產生的原因主要有兩個：第一，混凝土表面的溫度變化較大，尤其是表面溫度急劇下降，使得混凝土內部產生較大的拉應力，進而產生裂縫；第二，在養護中若溫度控制不嚴，會使得構件表面不斷的出現溫度變化，也會導致溫度裂縫。
干縮裂縫是指混凝土由于內外濕度變化不均、水分蒸發不均產生的裂縫，在實際施工過程中，有以下幾種情況會產生干縮裂縫：第一，混凝土振搗時振搗時間過長，形成砂漿層，導致水泥的收縮量增大，引發干縮裂縫；第二，混凝土構件長期露天存放，沒有按照規范進行必要的養護，也沒有進行防水和抗潮處理，引發干縮裂縫；第三，混凝土成型后，養護不當，或者混凝土長期經受風吹日曬，使得混凝土表面和內部濕度差異較大引發干縮裂縫。
2.混凝土構件缺陷的防治措施
2.1麻面、蜂窩和孔洞的防治措施
針對麻面、蜂窩和空洞，一定要樹立預防為主的理念，因為一旦產生這類缺陷，即使能夠通過相關治理措施進行補救，但其對結構的損害已經發生，補救措施也不能使其完全恢復至原狀。因此，應該從以下幾個方面做好預防工作：（1）模板支設完畢之后，一定要對模板的密閉性進行細致的檢查，還要嚴格控制模板的清潔度；（2）在混凝土澆筑過程中，為了保證澆筑質量需要控制好澆筑高度，最好控制在兩米以內，當超過這個高度時，應該采取恰當的處理措施。（3）混凝土在振搗時，應注意處理好振搗的時間點，將混凝土漿液振搗至水平、無氣泡狀態，對于模板邊角不密實的地方，最后應填充密實。
2.2露筋及表面不平整的防治措施
為了預防混凝土表面露筋，應采取如下措施：混凝土施工時，應確保混凝土的保護層厚度滿足設計要求，固定好墊塊，并保證墊塊的數量。如果鋼筋的數量較多，分布比較密集，就要選配粒徑合適的石子以防止石子過大卡到鋼筋處，必要時要選用細石混凝土進行澆筑。此外，在振搗混凝土時要注意不要振動到鋼筋，以免造成鋼筋變形和移位。
出現露筋時，應采取如下解決措施：將外露鋼筋處的缺陷混凝土清理干凈，若鋼筋上有鐵銹，也要一并清理干凈，然后進行濕潤，再用水泥砂漿平整壓實。
2.3混凝土裂縫的防治措施
針對混凝土裂縫，應采取如下防治措施：第一，混凝土使用的模板要經過準確計算，確保其剛度、強度和穩定性，澆筑完畢后，要及時進行合理的養護，尤其是要加強其早期的養護；第二，在進行大體積混凝土施工時，要根據工程特點設計合理的澆筑方案，防止出現施工縫。此外，在施工中要加強管理，采取合理的措施，避免早期沖擊的產生。
出現混凝土裂縫后，應采取以下解決措施：若裂縫較大，應將裂縫處的混凝土進行處理，清理干凈后用水濕潤，先刷上一層水泥砂漿，再用1：2的水泥砂漿進行2～3層涂抹，最后進行壓實抹光，并進行養護；若裂縫較小，對混凝土構件的承載力沒有影響，則可以對裂縫進行沖洗清理，然后用水泥砂漿抹平。
3.混凝土構件的加固
混凝土構件缺陷出現后，通過治理措施雖然能使其恢復原狀，但一些缺陷會使混凝土構件的承載力降低，這時就需要對其進行加固。目前，常用的加固措施有外包鋼加固法、碳纖維加固法等。
3.1粘鋼加固法
混凝土構件粘鋼加固通常是在構件表面粘貼鋼板來提高承載力，粘貼部位通常在受拉區、受壓區或者斜截面受剪區。該方法施工較為簡單，施工過程中對環境影響較小，且大多數操作是在干燥無塵環境下，只有在抹灰時才會涉及較少的濕作業。另外，由于鋼板厚度較薄，粘貼鋼板后，對結構的外觀影響不大，并且室內凈空也不會減少很多，因此加固的視覺效果較好。至于采用該方法加固后的受力性能是否可靠，則決定于粘結膠的質量及粘結工藝的水平。
3.2粘貼碳纖維加固法
碳纖維加固是近年來新發展起來的加固方法，應用逐漸增多，主要是將受拉強度較高的碳纖維通過粘結材料粘貼于混凝土構件的受力區域，使其與混凝土構件協同受力，共同承載，從而增大構件的抗裂和抗剪能力。碳纖維加固也具有粘貼鋼板加固的優點，同時，它還具有耐腐蝕性高、不怕潮、自重較輕、后期維護費用低廉等，但在使用中需要特別注意進行防火處理。
第3篇：混凝土構件范文
關鍵詞：水泥混凝土；裂縫；原因；防控
1 概述
混凝土內部溫度取決于混凝土本身所貯備的熱能。在絕熱條件下，混凝土內部最高溫度為澆筑溫度與水泥水化熱溫度總和。實際施工過程中，由于混凝土內部溫度與外界環境溫度之間存在溫差，并且混凝土四周并不能充分散熱，所以新澆筑的混凝土與周圍環境之間便會發生熱能交換。混凝土模板、外界環境和養護條件等因素都會不斷改變混凝土內部所貯備的熱能，并促使混凝土內部溫度逐漸發生變化，表現為“由低到高，再由高到低”的變化過程，混凝土內部最高溫度實際上是入模澆筑溫度、水泥水化熱引起的絕熱升溫和混凝土澆筑后的散熱溫度三者的疊加。
2 裂縫的產生原因
2.1 微觀裂縫的產生原因
在混凝土結構內部出現的一類裂縫是微觀裂縫。混凝土是由膠凝材料和集料組成的非均勻、不連續的復合材料，在水泥的水化過程中產生形變，當相互之間產生的約束超過極限時，就出現微觀裂縫。其次，水泥水化將骨料粘結，但粘結強度相對較低，混凝土干縮內部產生的拉應力大于粘結強度時，會出現界面破壞而導致微觀裂縫。微觀裂縫在一定的條件下會發展為宏觀裂縫。
2.2 宏觀裂縫
2.2.1 溫度差異引起的脹縮裂縫。當混凝土內外部溫差較大時，拉應力就會出現在混凝土的表面。當這種拉應力滿足其強度超過混凝土的抗拉強度的條件時，混凝土的表面就會出現裂縫。通常有兩種情況：混凝土硬化過程中，水泥水化反應釋放出大量的化學熱，由于混凝土內外部的散熱效率不同，內外的較大溫差就產生了；廣東潮汕地區由于冬天早晚氣溫溫差較大，因此在冬天施工過程，容易發生氣候溫差大的變化或者是寒潮的突然襲擊等情況，混凝土表面的溫度急劇下降進而產生收縮，混凝土的內部阻礙表面的收縮。
2.2.2 混凝土的收縮裂縫。混凝土中約20%的水分是水泥硬化所必需的，而約80%的水分要蒸發，多余水分的蒸發會引起混凝土體積的收縮。混凝土收縮的主要原因是內部水蒸發引起混凝土收縮。如果混凝土收縮后，再處于水飽和狀態，還可以恢復膨脹并幾乎達到原有的體積。干濕交替會引起混凝土體積的交替變化，在混凝土內部產生很大的收縮應力，導致混凝土的裂縫。
2.2.3 塑性收縮裂縫。混凝土在硬化前的無強度或者強度很低又或是剛剛終凝時的強度較小狀態，因未及時覆蓋、氣候干燥、風吹等外界條件的影響引起混凝土表面水分過快蒸發，混凝土體積會因為急劇收縮而產生裂縫。該類裂縫多出現于新澆注的混凝土構件，尤其是在它的表面更為常見。
2.2.4 水化收縮裂縫及干縮裂縫。水泥具有干縮性，其水化反應后生成物體積較反應前減少的現象被稱為水化收縮，同時水化反應會不斷消耗混凝土內部毛細孔中的自由水，伴隨發生混凝土內部濕度降低的情況，出現自干縮現象。
2.2.5 塑性沉降裂縫。在混凝土的拌制過程中，混凝土拌合物中的粗細骨料因為密度不同的原因而會發生沉降現象。在沉降的過程中，固體顆粒必然會受到來自下側骨料、側面模板以及水平鋼筋的阻力。固體顆粒會因為阻力的作用而與周圍的其他物質形成沉降差，這種沉降差對混凝土本身造成的壓力在混凝土頂部表面集聚進而導致塑性沉降裂縫的產生。
2.2.6 化學反應產生的裂縫。混凝土的集料中含有豐富的化學物質，所以在拌制過程中會不可避免的發生各種各樣的化學反應，其中最常見的兩種會導致裂縫產生的化學反應：堿骨料反應和鋼筋骨架銹蝕。他們具有相同的破壞機理，即體積膨脹致使混凝土表面產生拉應力，導致混凝土表面開裂。
2.2.7 混凝土材料選擇及配合比設計不當導致裂縫。材料選擇不當可能會導致混凝土的強度等級達不到力學設計的要求，概括起來有三種情況：集料中的含泥量過大或者集料顆粒級配不當都是導致混凝土收縮增加的原因；在混凝土拌合過程中，選擇和使用不合適的、不能達到添加目的的外加劑、摻合料；使用的水泥強度等級達不到要求，導致混凝土實際強度低于設計強度。
2.2.8 外部荷載或其他作用力造成的裂縫。由于地基未夯實等問題，建筑物會受到不均勻沉降的影響，不均勻沉降導致混凝土構件受到剪切力的作用，當結構的抗剪能力不足以抵抗受到的剪切作用時就會發生剪切破壞，造成開裂。外荷載造成的裂縫：混凝土在達到設計強度之前就加荷或者按超出設計承受能力的負荷使用。
3 裂縫的防控措施
3.1 設計方面的防控措施
針對建筑工程的建設目的和使用要求，充分考慮混凝土構件在未來的使用過程中可能受到的永久荷載與可變荷載的最大值，進行滿足使用要求的科學、規范設計；對混凝土構件在符合力學和空間美觀設計的要求下合理的進行分縫分塊設計；注意直徑和強度的協調，合理選擇主筋，鋼筋要做適筋設計；通過對地基進行多次夯實以及合理設計，將不均勻沉降對混凝土構件和建筑物帶來的不利影響降到最低。
3.2 材料選擇與配合比方面的防控措施
嚴把材料入場關，保證材料的質量，比如集料含泥率、水泥強度等級、骨料級配等要符合使用要求。選擇終凝時間長、水化熱低的水泥，嚴格按照設計要求控制混凝土拌制過程中的的水灰比。合理選擇和使用外加劑和摻和料，比如緩凝劑和高效減水劑同時使用能同時減少用水量和水泥用量，能起到提高混凝土強度的作用。使用接觸面平滑、滿足承力要求的模版。剛進場的鋼筋應做好防潮處理，存放在干燥的倉庫內并采取密封處理，鋼筋加工如發現有銹跡，應除銹后方可進行綁扎及混凝土澆筑。
3.3 施工方面的防控措施
避免在惡劣的氣候環境中進行混凝土施工，如大風大雨天氣不適宜澆筑混凝土，如若必須在炎熱氣候進行混凝土施工，則應采取相應的降溫手段，此外，振搗棒的使用方法要正確，做到快插慢拔，運用二次振搗和二次抹面工藝。大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關，混凝土結構尺寸越大，溫度應力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。拆模要在合理的時間進行，避免發生因過早拆模導致混凝土強度達不到承受自重要求而斷裂的情況。
3.4 養護方面的防控措施
養護是要將混凝土自身和周圍環境的溫差變化和濕度變化對混凝土的破壞降到最小。采取適當的升降溫措施防止混凝土出現內外溫差過大和溫度表面梯度，保持混凝土周圍環境干濕度的適宜，都可以有效的防止裂縫產生。常用的方法是使用塑料薄膜養護，此外，按混凝土構件的設計承載能力使用，避免超荷使用也是規避混凝土裂縫的有效措施。
4 結束語
以上對混凝土的施工溫度與裂縫之間的關系進行了理論和實踐上的初步探討，雖然學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論，但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中應做到多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種預防處理措施，混凝土的裂縫是完全可以避免的。
參考文獻
[1]黃浩，田橋.淺析混凝土裂縫產生的原因、防治及補救[J].科技資訊，2010（7）：65-66.
第4篇：混凝土構件范文
【關鍵詞】：鋼結構；連接節點；預埋件；混凝土構件
中圖分類號： TU391 文獻標識碼： A
1引言
改革開放以來，隨著鋼產量的提高，國家政策導向也開始轉變為鼓勵鋼結構應用于建設工程中[1]。 鋼結構設計中鋼結構節點是鋼結構體系的樞紐，節點的主要作用是連接多個構件和傳遞桿件內力。因此節點設計是設計中十分重要的環節[2]。有限元理論和技術的發展以及計算機計算能力的不斷提高促進了計算機輔助技術在鋼結構設計中的應用。一些大型結構分析通用軟件，如SAP、ANSYS、ADINA等，可以進行各類鋼結構的靜動力、彈塑性分析[3]。鋼構預埋件與混凝土構件在前期設計及實際施工十分復雜和困難，需各單位相互配合協調。本文結合某體育館工程實例來討論鋼構預埋件與混凝土構件連接節點所存在的問題及相關建議。
2工程介紹
該工程為東南某省某市體育館，建筑面積約一萬三千平方米左右，頂部為鋼結構網架頂棚，底部為混凝土看臺及基礎。體育館設計時涉及混凝土、鋼結構、幕墻等多個結構專項設計。
本工程建筑結構的安全等級為一級，結構設計基準期為50年，結構設計使用年限為100年。建筑抗震設防類別為乙類。本工程結構承載力按100年重現期設計，撓度按50年重現期設計。本工程抗震設防類別為重點設防類，工程所在地區的抗震設防烈度為6度，地震作用計算按7度（0.10g）、抗震構造措施按7度考慮。鋼結構設計時根據《鋼結構設計規范》(GB50017-2003)、《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》(GB50018-2002)等國家規范。
3鋼構件與混凝土構件連接設計問題
混凝土部分設計時，其本身的復雜性，本構關系隨受力狀態的不同而變化；加上頂部鋼結構對其影響，而變得更加復雜。但通常僅將頂部鋼結構的荷載輸入到混凝土結構計算模型中。混凝土核心筒承擔主要豎向和水平荷載,支撐上部桁架鋼結構,形成鋼-混凝土組合結構 [4]。在現今的體育場館設計中，由于鋼結構部分與混凝土部分是分別由不同設計人員設計，因而往往在設計時缺乏相互協調。因此鋼構件與混凝土構件連接節點的設計是體育場館設計上的一個盲區，容易產生設計問題，存在設計安全隱患。
對于頂部鋼結構網架通過鋼結構設計軟件單獨進行受力計算后將其荷載加載到底部看臺混凝土梁柱上，對應的鋼構件與混凝土梁柱構件連接節點主要承受抗拔力，通過設計抗拔預埋件（如圖1所示）埋入混凝土中實現抗拔效應（參考圖2）。
圖1.預埋件示意圖
圖2.抗拔效應示意圖
3.1預埋件體積對其抗拔能力有削弱影響
預埋件設計體積太大使得混凝土梁柱構件中混凝土用量大幅減少。預埋件所在位置為混凝土梁柱端部，這些位置均為箍筋加密區且配有較多縱向鋼筋。這將導致混凝土構件內部由大量鋼筋及鋼預埋件組成而混凝土實際含量變少。根據《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）[5]中第9.7條對于預埋件及連接件的規定，未對預埋件體積與混凝土構件的比例進行規定。
參照鋼筋抗拔性能的規定，抗拔力主要通過預埋件與混凝土接觸面的咬合能力實現的，形成一種內約束。如果預埋件與混凝土的接觸面不足，將對其抗拔能力有著嚴重的削弱。在混凝土看臺結構設計時，通常未考慮預埋件埋入后對框架梁受力改變的影響。鋼預埋件埋入后（如圖3、4所示）等同于增大了梁端部的實際用鋼比率，同時也削減的混凝土用量，并且改變了兩端部的受力性能；同時，巨大預埋件埋入有密集鋼筋網的混凝土梁端或柱端后，勢必對現場混凝土下料和工人振搗操作造成困難，容易造成內孔洞。這也將使得預埋件的抗拔能力大大幅減少，甚至喪失抗拔能力。
因此建議：（1）設計單位在原有鋼筋總用量基本不變的情況下，繪制預埋件安裝二次深化圖。通過將鋼筋的截面面積和間距同時增大等辦法來實現較大的空間，減小密度同時使施工時更為便利。（2）優化基礎混凝土的強度設計，以彌補接觸面不足等問題；分批多次澆筑混凝土，使混凝土的收縮在多階段完成，減少混凝土的水化熱現象，也可以使大體積混凝土的收縮應力和溫度應力減少，降低混凝土收縮開裂的可能性。（3）混凝土澆筑時, 預埋件處混凝土澆筑要對稱均勻下料, 振搗也需對稱。振搗棒在預留排氣孔內均勻振搗，使混凝土中氣泡充分排除，混凝土高度高出預埋件表面，使混凝土與預埋件充分接觸，不發生空鼓。
圖3.預埋件置入示意圖
圖4. 預埋件埋入示意圖
3.2鋼結構預埋件的埋入勢必會對混凝土結構構件產生一定的破壞
目前體育場館的鋼結構頂棚和底部混凝土看臺經常分包施工。由于是兩個施工單位分別承包施工，鋼結構與混凝土連接節點常常在施工上出現不協調。
由于鋼結構預埋件設計時并未考慮混凝土構件中鋼筋的分布，使得在實際情況下大體積鋼結構預埋件難以埋入有密集鋼筋的梁端和柱頂。施工時為了將預埋件放到對應位置，往往要大費周章，影響施工進度。當框架梁端部的配筋率太大時往往使框架梁產生超筋破壞。這種超筋脆性破壞將使得混凝土壓碎脫落后鋼筋尚未屈服，喪失結構延性。借鑒混凝土的超筋破壞，大體積鋼預埋件埋入混凝土梁端后，用鋼率過大可能產生同混凝土梁超筋破壞相似的脆性破壞。
因此，對于預埋件的設計、施工這一重要環節,需要設計單位間相互協調，完成埋件件深化設計。將原設計柱頂梁鋼筋在設計規范允許的條件下作相應變更，讓出預埋件預埋空間，就配筋率、鋼筋的綁扎方式、混凝土的澆筑位置等交叉設計，在完成施工圖確認后，針對預埋件的施工編制作業方案；施工與設計單位互相合作，予以安裝指導和檢查，施工單位應嚴格按照設計圖紙內容和相關規范安裝作業。如遇特殊情況需做出變更，應得到設計單位主管的認可。
柱子頂端設置預埋件時，鋼結構施工單位為了保證預埋件能夠埋入混凝土構件中，由于柱頂錨固鋼筋內彎加上梁頂部有縱向鋼筋通過（如圖5所示），現場施工時往往通過減少柱子縱筋錨固長度和撬動梁兩端箍筋與縱向鋼筋來埋入柱頂預埋件，使得梁端箍筋間距與設計不符，更有甚者會剪短梁端箍筋，這也從某種程度上降低混凝土柱節點的受力性能。框架梁端部箍筋加密區是梁主要受剪部位，混凝土梁柱節點是結構抗震的重要部位，是混凝土結構概念設計中要重點加強的位置。變大箍筋間距或者裁斷箍筋使得其受剪承載力大幅降低。梁端預埋件與混凝土交界處是受剪斜裂縫最常出現的部位。如果此處缺乏箍筋起到的抗剪切能力將會嚴重影響結構的承載能力，存在嚴重的工程結構的安全隱患。
因此建議：（1）應與設計單位設計人員協調,解決前期圖紙中梁頂部所出現的縱向鋼筋和柱端內彎鋼筋影響預埋件安裝做出調整，繪制預埋件安裝二次深化圖。梁頂部的縱向鋼筋由原來的單排布筋更改為雙排布筋；也可將原有的梁主筋過柱面的通長筋，變更為梁主筋在柱面處斷開，錨入框架柱內。將柱端少量影響到預埋件安裝的內彎鋼筋更改為直接通過柱面錨入預埋件內部的加長筋，為預埋件提供埋設空間。但上述方案必須經過設計單位主設計人的同意。（2）預埋件的施工屬于隱蔽工程，預埋件在完成埋設后，混凝土澆注前，須派人在現場對其進行監測檢查，如發現問題應及時匯報并解決。
圖5.縱向鋼筋通過柱頂示意圖
4 總結
對于以上幾點鋼構件與混凝土構件連接節點的問題，無論是理論分析還是試驗研究都還處于空白階段。因此有必要針對鋼構件和混凝土構件的連接節點進行實驗研究和理論分析。同時規范應提出關于預埋件的構造規定與實際破壞情況相符合的計算公式。設計上應對鋼構件和混凝土構件的連接節點進行有針對交叉設計。鋼結構部分和混凝土結構部分的設計應相互協調，方便施工。設計時要避免由于預埋件的埋入對混凝土構件產生的不利影響。施工時要保證混凝土構件中鋼筋不受破壞等要求。本文以工程實例簡述建議，僅供參考。
參 考 文 獻
[1]上官磊. 基于Java3D的鋼結構節點的虛擬裝配 [D]. 武漢科技大學碩士論文.2010：1.
[2]趙衛東，孫浩波，衛剛，等．三維鋼結構CAD軟件中的節點設計[J]．計算機工程，2003，29(7)：33-34．
[3]楊武. 基于面向對象技術的鋼結構節點設計系統的研究與開發 [D]. 武漢科技大學碩士論文.2010：3.
第5篇：混凝土構件范文
關鍵詞：橋梁工程 橋梁構件 混凝土 受扭構件 承載力 設計 內力計算
中圖分類號：TU311 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-02
橋梁工程中扭轉構件其受力的基本形式之一，鋼筋混凝土結構中常見的構件形式，例如現澆框架邊梁或折梁等結構構件都是受扭構件。受扭構件根據截面上存在的內力情況可分為純扭、剪扭、彎扭、彎剪扭等多種受力情況。在實際工程中，純扭、剪扭、彎扭的受力情況較少，彎剪扭的受力情況則較普遍。因此，在橋梁結構設計工作中構件的內力計算至關重要。
1 鋼筋混凝土矩形截面純扭構件的設計與計算
（1）開裂扭矩的計算：純扭構件的扭曲截面承載力計算中，首先需要計算構件的開裂扭矩。如果扭矩大于構件的開裂扭矩，則還要按計算配置受扭縱筋和箍筋，以滿足構件的承載力要求。否則，應按構造要求配置受扭鋼筋。在《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）中規定，鋼筋混凝土矩形截面純扭構件的開裂扭矩可用公式計算：
Tcr=0.7Wtftd
式中，Tcr為矩形截面純扭構件的開裂扭矩；
Wt為矩形截面的抗扭塑性抵抗矩；
ftd為混凝土抗拉強度設計值。
（2）承載力的計算：在《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）中，對受扭構件的承載力計算是建立在變角度空間桁架理論基礎上的。基于變角度空間桁架的計算模型，通過受扭構件的室內試驗數據分析，并使總的抗扭能力取試驗數據的偏下值，得到矩形截面構件抗扭承載能力計算公式如：
式中，Td為扭矩組合設計值；
Tu為為抗扭承載力；
Wt為矩形截面受扭塑性抵抗矩，Wt=b2（3h-b）/6；Asv1為箍筋單肢面積；Acor為箍筋內表面所圍成的混凝土核心面積，Acor=bcor×hcor，此處bcor和hcor分別為核心面積的短邊和長邊尺寸；Sv為抗扭箍筋的間距。ftd為混凝土抗拉強度設計值，fsv為抗扭箍筋抗拉強度設計值，手為純扭構件縱向鋼筋與箍筋的配筋強度比，在《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）中規定，值應符合0.6≤≤1.7。當>l.7時，取=1.7。計算構件的抗扭承載能力時，必須符合規范中提出的限制條件；抗扭配筋的上限值：當抗扭鋼筋配置過多時，受扭構件可能在抗扭鋼筋屈服以前便由于混凝土被壓碎而破壞。這種情況即使進一步增加鋼筋，構件所能承擔的破壞扭矩幾乎不再增長，這就是說，其破壞扭矩取決于混凝土的強度和截面尺寸。因此在現行規范中規定鋼筋混凝土矩形截面純扭構件的截面尺寸應符合下式的要求：
式中，為混凝土強度等級，MPa；其他符號含義同前。抗扭配筋的下限值：當抗扭鋼筋配置過少或過稀時，配筋將無助于開裂后構件的抗扭能力，為防止純扭構件在低配筋時混凝土發生脆斷，應使配筋純扭構件所承擔的扭矩不小于其抗裂扭矩。在《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）中規定，鋼筋混凝土純扭構件滿足式（3-73）要求時，可不進行抗扭承載力計算，但必須按構造最小配筋率要求配置抗扭鋼筋。。式中為混凝土抗拉強度設計值其他符號含義同前。
2 鋼筋混凝土彎、剪、扭構件的配筋設計與計算
在《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》（JTG D62-2004）中規定，彎、剪、扭構件的配筋計算，也采取疊加計算的截面設計簡化方法。
（1）受剪扭的構件承載力計算：現行設計規范中規定，鋼筋混凝土剪扭構件的承載能力，一般按受扭和受剪構件分別計算承載能力，然后再它們疊加起來。但是，剪、扭共同作用的構件，剪力和扭矩對混凝土和箍筋的承載能力均有一定影響。如果采取簡單地疊加，對箍筋和混凝土尤其是混凝土是偏于不安全的。構件在剪扭的共同作用下，其截面的某一受壓區內承受剪切和扭轉應力的雙重作用，這不僅會降低構件內混凝土的抗剪和抗扭能力，而且分別小于單獨受剪和受扭時相應的承載能力。由于受扭鋼筋混凝土構件的受力情況比較復雜，所以對箍筋所承擔的承載能力采取簡單疊加，混凝土的抗扭和抗剪承載能力考慮其相互影響，在混凝土的抗扭承載能力計算式中，應引入剪扭構件混凝土承載能力的降低系數。根據試驗資料分析，在《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》中，對剪扭共同作用下矩形截面鋼筋混凝土構件和抗扭承載能力計算分別可采用以下公式：
式中Vd為剪扭力構件的剪力組合設計值，Vu為有腹筋鋼筋混凝土梁其斜截面受剪承載力；為剪扭構件混凝土受扭承載力降低系數，當1.0時取1．O；Wt為矩形截面受扭塑性抵抗矩，為異號彎矩影響系數，計算簡支梁和連續梁近邊支點梁段的抗剪承載力時取=1.0；計算連續梁和懸臂梁近中間支點梁段的抗剪承載力時取=0.9；受壓翼緣的影響系數，對具有受壓翼緣的截面，取=1.1。
（2）抗扭承載能力計算：抗剪扭配筋的上限值。《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》中規定，在彎、剪和扭共同作用下矩形截面構件的截面尺寸必須符合下列條件：
式中，Vd為剪力組合設計值，kN；b為垂直于彎矩作用平面的矩形或箱形截面腹板總寬度，mm；ho為平行于彎矩作用平面的矩形或箱形截面腹板總寬度，mm；Td為扭矩組合設計值，kN．mm；Wt為截面受扭塑性抵抗矩，mm3；為混凝土強度等級，MPa。抗剪扭配筋的下限值：式中，為混凝土抗拉強度設計值，MPa。
（3）在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的配筋計算：對于在彎矩、剪力和扭矩共同作用下的構件，其縱向鋼筋和箍筋應按以下規定計算并分別進行配置。抗彎縱向鋼筋應按受彎構件正截面承載能力計算所需的鋼筋截面面積，配置在受拉區的邊緣；按剪扭構件計算縱向鋼筋和箍筋。由抗扭承載能力計算公式計算所需的縱向抗扭鋼筋面積，并均勻、對稱地布置在矩形截面的周邊，其間距不應大于300 mm。在矩形截面的四角必須配置縱向鋼筋；箍筋為按抗剪和抗扭承載能力計算所需的截面面積之和進行布置。《公路鋼筋混凝土及應力混凝土橋涵設計規范》中規定，縱向受力鋼筋的配筋率，不應小于受彎構件縱向受力鋼筋的最小配筋率與受剪扭構件縱向受力鋼筋最小配筋率之和，如配置在截面彎曲受拉邊的縱向受力鋼筋，其截面面積不應小于按受彎構件受拉鋼筋最小配筋率計算出的面積與按受扭縱向鋼筋最小配筋率并分配到彎曲受拉邊的面積之和；同時，其箍筋最小配筋率不應小于剪扭構件的箍筋最小配筋率。
3 結語
工程設計中鋼構件的受扭問題不容忽視，常用的工程設計軟件進行鋼結構設計和驗算時沒有考慮構件的受扭應力。對于彎剪扭共同作用下的鋼筋混凝土構件，剪力與扭矩的相互作用計算所需抗剪和抗扭縱筋和箍筋的面積，單獨計算抗彎所需的縱筋面積，最后進行疊加。基于薄壁桿件理論的鋼構件在彎、剪、扭作用下的應力計算繁瑣復雜。鋼構件受扭在實際工程中較為普遍，不考慮鋼構件的抗扭計算存在較大的安全隱患，設計規范和工程設計軟件需要補充完善這方面內容。
第6篇：混凝土構件范文
關鍵詞：提高混凝土構件外觀質量方法
中圖分類號：TU757文獻標識碼： A 文章編號：
鋼筋混凝土結構目前依然是建筑結構的主流，而混凝土的外觀質量不僅影響美觀而且嚴重影響結構的耐久性，前者可以通過裝飾彌補，后者則是很難彌補的，即使能彌補其代價也是昂貴的，為此研究提高混凝土外觀質量是很有必要的。本文分析凝構土件外觀質量問題、危害及成因，從混凝土構件外觀質量出發提出幾點其控制方法，希望對廣大施工一線人員能予以參考和指導。
一、混凝土表面顏色形成機理
混凝土構件的制作過程不外乎為：水泥（膠凝材料）加粗細骨料加水再摻加一定的外加劑經過拌和，拌和物經過澆筑、振搗、養生成型。混凝土內起著填充作用的膠凝材料——水泥包裹著整個骨料，混凝土構件表面充滿了水泥漿，因此水泥的本色就是混凝土構件表面的顏色，這是基色。基色的深淺通過用水量、水泥的成分以及施工措施和環境的變化來實施。
混凝土除了基色外還充斥著其它的顏色。混凝土內部存在著很多的毛細孔隙。混凝土構件在脫離整個保護條件后，長期于自然環境中，隨著硬化過程的進行和多余水分的蒸發，在其表面滲及內部形成許多的、大小不一的毛細孔隙，通過光的折射、反射作用，從毛細孔內反射出骨料，主要是粗骨料的基巖顏色。
二、混凝構土件外觀質量問題、危害及成因
1構件底面與底模(底模水泥砂漿抹面)粘聯，增加結構重量，影響美觀。一般是隔離劑失效所致，如機油涂抹不均、塑料薄膜被石子或振搗棒刺破等，均會形成這一病害。
2構件底面有較大氣泡，使構件局部保護層減小，影響結構耐久性。這類氣泡一般不是空氣或游離水過剩造成的，而往往是油質隔離劑涂刷不均局部聚集所致，因為油質不溶于水，聚積的油滴無處擴散，便形成“氣泡”。
3構件底面不光潔，猶如“痱子”一樣，影響美觀。一般是大面積澆筑且采用塑料薄膜作隔離劑易出現這種現象，混凝土混合料尚未形成強度，操作工人、運輸車輛等施工荷載作用于石子，其棱角將塑料薄膜刺破，水泥漿便由此滲漏，凝固后便形成“痱子”。
4構件表面平整但無光澤，影響美觀。對鋼模而言，如除銹不盡就會影響混凝土光澤；對“水模+鐵皮”或鋼模涂機油后，如不及時澆筑混凝土，應采取預防塵埃污染的措施，否則也會影響混凝土光澤。
5氣泡較大、較多，影響美觀和耐久性。一般多出現于構件變斷面處，這主要是游離水或氣體在變斷面處無法擴散不能排出模板外所至。
6鋼模粘貼PVC板后，混凝土表面光潔度很好，但表面不平整影響美觀，這主要是PVC板與鋼模局部粘結不牢所致。
7構件表面有印痕，形似裂縫或補丁，影響美觀。這些印痕一般是底模砂漿裂縫反射或覆蓋模板洞穴縫隙的膠帶紙反射所致。
8混凝土表面有斑點、麻點，影響美觀。形成這些現象的原因主要是模板清除不凈所致，如模板上的混凝土殘渣清除不凈，若殘渣被粘掉，混凝土表面就會出現斑點，若殘渣未被粘掉，混凝土表面就會出現麻點；模板上的鐵釘帽如松動或未被覆蓋也會出現麻點。
三、提高混凝土構件外觀質量的方法
1、水泥砂漿抹面+鋪塑料薄膜法
這種方法適用于土牛(以土體為支架)之上抹砂漿作底模，大面積施工(如橋梁整孔澆筑)。為避免出現“痱子”病，可采用“砂漿鋪底法”(在支架底上鋪平塑料薄膜后，先攤鋪厚約1～2cm的水泥砂漿，而后攤鋪水泥混凝土)，可避免混凝土石子棱角刺破薄膜導致的“痱子”病。如邯鄲市水廠路橋孔，原設計為預制空心板梁，后為利用地形，變更為現澆空心板梁，就是采用此工藝，效果很好。但應注意砂漿攤鋪與混凝土澆筑間隔不宜超過水泥初凝時間的1/9～1/8。
2、水泥砂漿抹面或木模板+貼薄麗板法
這種方法適用于面積較小構件的底面或側面，如T型梁、空心板梁等，尤其是提高構件側面光澤是塑料薄膜無法比擬的，但它需要依附于木模或水泥砂漿作內襯。
3、水泥砂漿抹面+鋪地板革法
這種方法適宜作面積較小構件的底模，如預制空心板梁等，尤其是提高構件底面光潔度、平整度是塑料薄膜無法比擬的(塑料薄膜作底模易出現褶皺或被石子棱角刺破造成構件與底模粘聯)，該組合底模仍由水泥砂漿承重，地板革主要發揮隔離劑的作用，由于地板革有足夠的厚度和強度，因此可反復使用3～5次。
4、鋼模+噴塑法
這種方法產生的背景是：在澆筑構件時用塑料薄膜、地板革作側模很難固定且極易褶皺，單用鋼模其組合縫隙一般用膠帶紙覆蓋，這樣會留有印痕，影響美觀，如鋼筋混凝土柱和鋼筋混凝土防撞護欄的澆筑就明顯存在這一問題。為克服其不足，可用“鋼模+噴塑法”。具體作法是：鋼模校正穩定后，于其內側噴涂熔化的液狀塑料，待塑料冷凝后即可澆筑混凝土。這種方法即沒有模板縫隙痕跡，又具備塑料薄膜作隔離劑澆筑得混凝土的黑亮光澤，但工藝繁瑣，技術性強。
5、鋼模+貼PVC板法
這種工藝的具體作法是：首先對鋼模用砂紙除銹，用棉紗將銹污擦凈，然后均勻涂刷107膠，將厚0.2～0.3mm的PVC板粘貼于鋼模內側，應注意粘牢，嚴防漏粘，最后用膠帶紙將縫覆蓋，用干凈棉紗擦拭PVC板內模表面，至此即可澆筑混凝土。
三、結語
1、提高外觀質量不能忽視耐久性，若以損失耐久性為代價那就失去了意義。所以，追求內在質量還是第一位的，也就是強調外觀質量不能依靠裝飾獲得。
第7篇：混凝土構件范文
關鍵詞:GFRP管;鋼筋;鋼板鋼筋;鋼管;軸壓構件;拼接
中圖分類號:TU398 文獻標志碼:A 文章編號:1005－3026(2016)01－0118－05
GFRP管混凝土組合構件是在GFRP管的內部澆注混凝土而形成的一種新型構件［1－3］．GFRP管具有抗腐蝕性能，對內部混凝土起到了很好的保護作用;GFRP管對核心混凝土的套箍約束作用，使混凝土在外荷載作用下處于三向受力狀態，同時核心混凝土增強了GFRP管的穩定性［4－9］．近年來，由于實際工程需要，經常將兩個或兩個以上的GFRP管混凝土構件拼接成一個連續整體的GFRP管混凝土構件，連接部位的受力性能是GFRP管混凝土組合構件的關鍵部位．為此本文提出了基于鋼筋、鋼板鋼筋及鋼管作為連接件的拼接GFRP管混凝土組合構件的拼接方法，并通過試驗研究其軸心受壓性能．
1試驗概況
本次試驗共設計了5根GFRP管混凝土試驗構件，試驗所用的GFRP管的內徑200mm，管壁厚5.5mm，組合構件高度700mm(由350mm長的兩根管拼接而成)，試驗所用的混凝土150mm立方體試塊在標準養護條件下的抗壓強度為40.8MPa．GCS－1采用鋼筋連接，縱筋4_14，箍筋8@50(注:HPB235鋼筋目前在國家標準《混凝土結構設計規范》GB50010—2010中已取消);GCPS－2采用鋼板鋼筋連接縱筋4_14，鋼板直徑為210mm，厚度為12mm，鋼板上的鋼筋焊接點位置為距離鋼板形心75mm處的圓周等分點;GCST－3和GCST－4采用鋼管連接，鋼管連接長度分別為200mm和100mm，鋼管外徑均為113mm，管壁的厚度均為3.5mm．試驗前，按設計要求制作GFRP管及連接件，并在設計位置粘貼應變片［10］．GFRP管及連接件形式見圖1，GFRP管混凝土連接方式見圖2，GFRP管的實測性能參數見表1，鋼筋及鋼管的實測力學性能見表2.在GFRP管中部及上下1/4截面位置處分別粘貼應變片，以測量試驗構件的環向和縱向應變，見圖3．受壓方式采用GFRP管和核心混凝同承壓，試驗在5000kN試驗機上完成，加載采用單調分級加載方式．
2破壞模式
在荷載作用初期，所有構件的GFRP管與內部鋼筋、鋼管及混凝土的變形都很小，整個構件處于彈性工作階段．當加載到(30%～40%)Pu(極限荷載)時，GFRP管表面開始出現一些白色條紋;繼續加載，GFRP管表面的纖維顏色逐漸變得不規則且局部發白，隨著荷載的增加，白色條紋的范圍不斷地往外延伸;當加載到(75%～85%)Pu時，偶爾可以聽到GFRP管纖維斷裂和樹脂開裂的聲音．在荷載達到極限荷載Pu(GCS－1:2120kN;GCPS－2:2210kN;GCST－3:2580kN;GCST－4:2490kN;GC－5:2350kN)時，伴隨著較大的響聲，在距離頂端一定距離處(GCS－1:150mm，GCPS－2:100mm，GCST－3:100mm;GCST－4:50mm;GC－5:200mm)，GFRP管的纖維開始發生斷裂，并且沿著纖維方向從斷裂的地方向兩側迅速剝離、擴展．極限狀態時，構件GCS－1，GCPS－2和GCST－3的中部連接處沒有發生破壞，構件GCST－4的拼接處幾乎同時發生破壞，而對比構件GC－5破壞發生在構件中部附近一定范圍內．說明這3種連接方式均能保證構件軸心受壓正常工作，而200mm長鋼管的連接性能好于100mm長鋼管的連接性能，原因是200mm長鋼管對核心混凝土的約束范圍大，使內部混凝土受力更加均勻．構件的破壞模式見圖4.
3變形分析
由試驗得到構件的荷載與變形關系曲線見圖5．可以看出，在加載到極限荷載前，各構件的荷載與變形關系曲線相似，近似呈線性關系;當加載到(60%～70%)Pu時，荷載與變形關系曲線出現明顯的轉折點，變形的增長速度明顯大于荷載的增長速度，此時構件變形分別為5.8，6.2，4.6，5.2和5.8mm．繼續加載到極限荷載(GCS－1:2120kN，GCPS－2:2210kN，GCST－3:2580kN，GCST－4:2490kN，GC－5:2350kN)時，構件發生破壞，構件最大變形分別為13.5，12.8，19.0，19.6和15.0mm．構件GCST－4的承載力比構件GCST－3略低，且GCST－3和GCST－4承載力高于對比件6%～10%，由于鋼管連接件對內部混凝土的約束作用提高了拼接GFRP管混凝土構件的承載力，采用3種連接方式均是可行的，100mm長鋼管和200mm長鋼管連接區別不大．
4荷載與應變關系分析
構件的荷載與應變關系見圖6．由圖6a可知，在荷載作用初期，各個構件GFRP管的荷載與應變關系曲線表現出線性關系，說明構件此時處于彈性工作階段;當加載到60%Pu左右時，GFRP管的應變增長速度大于荷載增長速度，表明GFRP管對混凝土的約束作用明顯;繼續加載，GFRP管的荷載與應變曲線大致呈線性變化，說明GFRP管對內部混凝土繼續產生約束作用．構件GCS－1，GCPS－2，GCST－3的GFRP管中上部的環向應變比對比件小，縱向應變與對比件相近，隨著荷載的增加變化趨勢不明顯，構件GCST－4環、縱向應變均大于對比件．由圖6b可以看出，在荷載達到70%Pu以前，鋼筋的荷載與應變曲線基本呈線性關系，達到極限荷載時，構件GCS－1，GCPS－2內部鋼筋屈服．由圖6c可知，在加載初期，鋼管的荷載與應變關系曲線呈線性關系，當加載到50%Pu左右時，鋼管的環向變形呈非線性增長．極限狀態時，構件GCST－3和GCST－4內部鋼管的縱、環向應變均屈服．鋼筋、鋼板鋼筋及鋼管3種連接方式均能保證拼接GFRP管混凝土軸壓構件正常工作，由于鋼板鋼筋連接件的制作比較復雜，采用鋼管連接的拼接GFRP管混凝土的構件承載力高于采用鋼筋及鋼板鋼筋連接件的拼接GFRP管混凝土構件承載力，所以在實際工程中推薦采用鋼管連接的方式.
5結論
第8篇：混凝土構件范文
'關鍵詞：構件 安全鑒定 分析
1 前言
在房屋安全鑒定中，需要對整幢房屋的結構構件進行安全鑒定，首先通過現場踏勘進行外觀檢查，可能會發現鋼筋混凝土結構構件各種質量問題，其中裂縫是最常見的現象之一。裂縫出現都是事出有因，有設計上錯誤、原材料性能缺陷、施工質量低劣、環境條件的變化、使用不當、地基不均勻沉陷等等，而建筑物的破壞往往始于裂縫。因此，如何鑒定裂縫、分析裂縫、控制裂縫，是安全鑒定工作的重要內容之一。根據裂縫成因和特征，判斷結構受力工作狀況，評定結構的安全性、適用性和耐久性。此種鑒定方法具有簡便、直觀、快速等優點，在房屋安全鑒定中運用很廣。其缺點在于它只是一種定性的分析方法，而不能定量地分析結構的安全性。為此，對可疑結構構件應進行強度、剛度、抗裂性驗算，必要時還應通過荷載試驗，然后作出安全鑒定意見。
2 鋼筋混凝土結構構件裂縫分析
判明是結構性裂縫還是非結構性裂縫：鋼筋混凝土結構產生裂縫的原因很多，對結構的影響差異也很大，只有弄清結構受力狀態和裂縫對結構影響的基礎上，才能對結構構件進行定性。結構性裂縫多由于結構應力達到限值，造成承載力不足引起的，是結構破壞開始的特征，或是結構強度不足的征兆，是比較危險的，必須進一步對裂縫進行分析。非結構性裂縫往往是自身應力形成的，如溫度裂縫、收縮裂縫，對結構承載力的影響不大，可根據結構耐久性、抗滲、抗震、使用等方面要求采取修補措施。例如某校健身房，跨度12m，單層框架結構，1996年12月竣工，1997年8月甲方發現框架梁出現不同程度的裂縫，要求鑒定。根據現場查勘，框架梁裂縫普遍存在，裂縫的特點：大都出現在梁的上半部，裂縫上寬下窄，中間寬兩邊細，最大裂縫寬度為0.35mm，通過對設計及施工情況的檢查，設計無誤，為施工原因，經過綜合分析，判明為溫度裂縫，屬非結構性裂縫。只要消除溫差影響，用壓力灌漿修補裂縫即可。
(1) 判明結構性裂縫的受力性質：結構性裂縫，根據受力性質和破壞形式進一步區分為兩種：一種是脆性破壞，另一種是塑性破壞。脆性破壞的特點是事先沒有明顯的預兆而突然發生，一旦出現裂縫，對結構強度影響很大，是結構破壞的征兆，屬于這類性質裂縫的有受壓構件裂縫(包括中心受壓、小偏心受壓和大偏心受壓的壓區)、受彎構件的受壓區裂縫、斜截面裂縫、沖切面裂縫，以及后張預應力構件端部局壓裂縫等。脆性破壞裂縫是危險的，應予以足夠重視，必須采取加固措施和其它安全措施。塑性破壞特點是事先有明顯的變形和裂縫預兆，人們可以及時采取措施予以補救，危險性相對稍小。屬于這類破壞的受力構件的裂縫有：受拉構件正載面裂縫，受彎構件和大偏心受壓構件正載面受拉區裂縫等。此種裂縫是否影響結構的安全，應根據裂縫的位置、長度、深度以及發展情況而定。如果裂縫已趨于穩定，且最大裂縫未超過規定的容許值，則屬于允許出現的裂縫，可不必加固。例如某辦公用房，四層二跨框架結構，跨度5m及7m，建于1990年，1998年6月出賣給某廠，廠方將此房用于制衣車間，使用不久，部分梁出現裂縫，要求鑒定。通過現場查勘，發現梁的裂縫均出現在梁的兩端，為約45°的斜裂縫，且混凝土的質量較差，后經過對部分梁的混凝土取芯試壓，最低強度等級約C12，平均強度等級為C15，圖紙設計混凝土強度等級為C20，二者相差較大，由于荷載增大及混凝土強度低，通過復算，梁處于超筋狀態，屬脆性破壞裂縫，應予立即加固。
(2)查明裂縫的寬度、長度、深度：鋼筋混凝土結構構件的裂縫按其表征可分三種：一是表面細小裂縫，即縫寬很小，長度短而淺；二是中等裂縫，其寬度在0.2mm左右，長度局限在受拉區，裂縫已深入結構一定深度；三是貫穿性裂縫，縫寬超過0.3mm，長度伸到受壓區，裂縫已貫穿整個截面或部分截面。結構性裂縫不僅表征結構受力狀況，還會影響結構的耐久性。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，使用壽命已近終結。一般室內結構，橫向裂縫導致鋼筋銹蝕的危險性較小，裂縫以不影響美觀要求為度，而在潮濕環境中，裂縫會引起鋼筋銹蝕，裂縫寬度應小于0.2mm，但縱向縫易引起鋼筋銹蝕，并導致保護層剝落，影響結構的耐久性，應予處理。當裂縫長度較長，深度較深，嚴重影響構件的整體性，往往是破壞征兆。例如受彎構件正截面梁底出現裂縫，裂縫長度向受壓區發展，并到達或超過中和軸，是比較危險的，若縫長較短，局部在受拉區，一般危險性較小。裂縫深度也是表征之一，通常表面裂縫多是非結構性裂縫，貫穿性裂縫多是結構性裂縫，容易使鋼筋銹蝕，危險性較大，應查明原因，根據危險性，采取必要的加固措施。
(3)判明裂縫是發展的還是穩定的：鋼筋混凝土結構構件裂縫按其擴展性質，通常分三種：一是穩定裂縫，即裂縫的寬度、長度保持恒定不變；第二種是活動性裂縫，該裂縫的寬度和長度隨著受荷狀態和周圍溫度、濕度變化而變化；第三種是發展裂縫，裂縫的寬度和長度隨著時間增長而增長。鋼筋混凝土結構在各種荷載作用下，一般在受拉區允許在裂縫出現下工作，也就是說裂縫是不可避免的，只要裂縫是穩定的，其寬度不大，符合規范要求，并無多大危險，屬安全構件。但裂縫隨時間不斷擴展，說明鋼筋應力可能接近或達到流限，對承載力有嚴重的影響，危險性較大，應及時采取措施。裂縫穩定的結構，裂縫會不會再擴展，還要看所處環境是否穩定，環境變化，舊的裂縫可能還會擴展，也還會出現新的裂縫，應結合具體條件加以分析。例如某教學樓3層框架結構，淺基礎，因附近打樁，部分屋頂大梁出現裂縫，要求鑒定。通過對設計、施工資料的檢查，均無大的問題，且此教學樓已竣工多年，未發現任何裂縫。經過現場查勘，地坪土體隆起嚴重，屋頂大梁的裂縫僅出現在梁端兩側，為斜細裂縫，初步意見應對裂縫進行繼續觀察。打樁結束后，經過三個月觀察，裂縫沒有繼續發展。分析認為由于打樁擠土引起基礎移動，致使上部結構局部應力重分布產生裂縫，對結構影響不大。
3 鋼筋混凝土結構構件變形的分析
結構在長期使用中，由于荷載、溫度、濕度以及地基沉陷等影響，將導致結構變形和變位，變形不但對美觀和使用方面有影響，且對結構受力和穩定也有影響。較大變形往往改變了結構的受力條件，增大受力的偏心距，在構件斷面、連接節點中產生新的附加應力，從而降低構件的承載能力，引起構件開裂，甚至倒塌。結構變形的測定項目應針對可疑跡象，根據測定的要求、目的加以選擇，但最大的撓度和位移必需檢測。變形的量測應與裂縫量測結合起來，結構過度的變形，可產生對應的裂縫，過大的裂縫又可擴大結構的變形。因此，結構變形情況如何，往往是反映出結構工作是否正常的重要標志，是結構構件安全鑒定的重要內容。另一方面還需看變形是穩定的還是發展的，變形發展很慢或基本穩定是正常的，若變形發展很快，變形速度逐漸增大或突然增大，即是異常的現象，應引起注意，通常意味著結構可能破壞，應立即采取措施確保房屋安全。結構過度變形是結構剛度不足或穩定性不足的標志，它并不直接反映結構的強度。影響結構變形的主要因素，如斷面尺寸、跨度、荷載、支座形式、材料質量等，也影響到結構的強度。因此進行安全鑒定時，還應和裂縫、結構構件穩定等結合考慮。
4 結語
第9篇：混凝土構件范文
關鍵詞:溫度 混凝土 構件 影響
1 溫度對水泥混凝土影響機理
在混凝土構件施工過程中，溫度和濕度的變化、混凝土的脆性和不均勻性，以及結構不合理、原材料不合格（如堿骨料反應）、模板變形、基礎不均勻沉降等因素會造成水泥混凝土構件一系列的質量缺陷。特別是溫度的影響下構件表面會出現很多的裂縫。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時，即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢，但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。在鋼筋混凝土中，拉應力主要是由鋼筋承擔，混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力，則須依靠混凝土自身承擔。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力，因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。
2 溫度的控制和防止質量缺陷的措施
為了防止水泥混凝土構件質量缺陷，減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。控制溫度的措施如下：
（1）熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；
（2）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構，在寒冷季節采取保溫措施；在混凝土中埋設水管，通入冷水降溫；
（3）規定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度；
（4）改善約束條件的措施是：合理地分縫分塊；避免基礎過大起伏；合理的安排施工工序，避免過大的高差和側面長期暴露。
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加強養護，防止表面干縮，特別是保證混凝土的質量對防止裂縫是十分重要，應特別注意避免產生貫穿裂縫，出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的，因此施工中應以預防貫穿性裂縫的發生為主。在混凝土的施工中，為了提高模板的周轉率，往往要求新澆筑的混凝土盡早拆模。當混凝土溫度高于氣溫時應適當考慮拆模時間，以免引起混凝土表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模，在表面引起很大的拉應力，出現“溫度沖擊”現象。在混凝土澆筑初期，由于水化熱的散發，表面引起相當大的拉應力，此時表面溫度亦較氣溫為高，此時拆除模板，表面溫度驟降，必然引起溫度梯度，從而在表面附加一拉應力，與水化熱應力迭加，再加上混凝土干縮，表面的拉應力達到很大的數值，就有導致裂縫的危險，但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料，如泡沫海綿等，對于防止混凝土表面產生過大的拉應力，具有顯著的效果。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下，鋼的各項性能是穩定的，而與應力狀態、時間及溫度無關。鋼的線脹系數與混凝土線脹系數相差很小，在溫度變化時兩者間只發生很小的內應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的7~15倍，當內混凝土應力達到抗拉強度而開裂時，鋼筋的應力將不超過100~200kg／cm2。因此，在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現很困難。但加筋后結構內的裂縫一般就變得數目多、間距小、寬度與深度較小了。而且如果鋼筋的直徑細而間距密時，對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發生細而淺的裂縫，其中大多數屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺，但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。
為保證混凝土工程質量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一。例如使用減水防裂劑，筆者在實踐中總結出其主要作用為：
（1）混凝土中存在大量毛細孔道，水蒸發后毛細管中產生毛細管張力，使混凝土干縮變形。增大毛細孔徑可降低毛細管表面張力，但會使混凝土強度降低。這個表面張力理論早在六十年代就已被國際上所確認。
（2）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。
（3）水泥用量也是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15％的水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。
（4）提高水泥漿與骨料的粘結力，提高的混凝土抗裂性能。混凝土在收縮時受到約束產生拉應力，當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產生。減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
（5）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，減少碳化收縮。摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上，避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。
3 混凝土的早期養護
實踐證明，混凝土常見的裂縫，大多數是不同深度的表面裂縫，其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。從溫度應力觀點出發，保溫應達到下述要求：
（1）防止混凝土內外溫度差及混凝土表面梯度，防止表面裂縫。
（2）防止混凝土超冷，應該盡量設法使混凝土的施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩定溫度。
（3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。
混凝土的早期養護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩個方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設計的強度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關聯的。混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可以滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發等原因常引起水分損失，從而推遲或妨礙水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養護的關鍵時期，在施工中應切實重視起來。
4 結束語
以上對混凝土的施工溫度進行了理論和實踐上的初步探討，雖然學術界對于溫度對混凝土的影響有不同的理論，但對于具體的意見還是比較統一的，同時在實踐中的應用效果也是比較好的，具體施工中要靠我們多觀察、多比較，出現問題后多分析、多總結，結合多種處理措施，溫度對混凝土的影響是會減小到最小化的。
參考文獻：