混凝土构件精选(九篇)
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第1篇：混凝土构件范文
中图分类号：TU37 文献标识码：A
0. 前言
随着我国工程建设步伐的明显加快，工程建设中对于混凝土构件的需求也在不断地增加。现今在工程建筑中所使用的商品混凝土多采用的是集中搅拌、自动计量、现场泵送等的方式来将商品混凝土送入到施工现场，在提升商品混凝土品质及建造速度等方面都有着明显的优势，但是在商品混凝土的使用中，由于商品混凝土的生产、运输、浇筑以及养护等各环节的管理及质量控制中所存在的一些不足，使得商品混凝土所捣制的构件普遍存在着裂缝缺陷，严重影响着商品混凝土构件的使用质量。在分析商品混凝土构件裂缝产生原因的基础上做好商品混凝土构件裂缝的防治是商品混凝土构件施工首要解决的问题。
1. 商品混凝土构件裂缝产生的主要原因分析
1.1 商品混凝土水化热所产生温度所造成的裂缝
在商品混凝土在凝固的过程中会与水作用产生大量的水化热，一般情况下，混凝土浇筑的初期所产生的水化热并未产生明显的温升，随着反应的不断进行以及水化热的堆积，其会在3～5天以后混凝土内部出现最高温度，这些混凝土内部的热量会使得混凝土构件表面与内部产生较为明显的温差，如未能采取有效的措施来将内部的热量排出将会导致商品混凝土构件因温度差而产生温度应力，从而导致商品混凝土构件产生温度变形，商品混凝土构件的温度应力与水化热所产生的温度成正比。而每种标号的混凝土都有其所能承受的抗拉极限，当水化热所产生的温度应力超出其所能承受的极限时将会导致商品混凝土构件出现裂缝，因此，为了减少水化热对商品混凝土构件所造成的影响，需要控制好商品混凝土构件表面与内部之间的温度差。
1.2 外界温度变化对商品混凝土构件所造成的影响
商品混凝土构件内外温度差不仅仅是由于水化热所造成的，水化热会产生绝对温度，内外表面温差还与混凝土的浇筑温度以及混凝土的散热温度相关，其中混凝土的浇筑温度与浇筑时的温度直接相关，当浇筑时周围环境温度越高将会导致混凝土的浇筑温度越高，从而使得浇筑后的商品混凝土构件内外表面的温度差较小，但是当周边环境的温度较低时，则会导致商品混凝土构件的内外温差较大。
1.3 商品混凝土构件的收缩变形
在商品混凝土构件裂缝的产生原因中，收缩变形是其中一种非常重要的原因之一，其中，商品混凝土构件的收缩变形主要分为塑性变形、体积变形以及干燥收缩变形等3种。商品混凝土构件的收缩变形主要指的是混凝土拌合物在固化之前失水过多而导致的混凝土收缩所产生的变形，当产生塑性收缩变形时，由于商品混凝土构件内的钢筋导致水平方向上的收缩要较竖直方向上大，因此容易在商品混凝土构件上形成较深的裂缝，商品混凝土构件的塑形裂缝多产生与平面尺寸较大且厚度较薄的结构部件中。商品混凝土构件的体积变形多发生在终凝以后。干燥收缩变形发生在混凝土停止养护以后，当混凝土暴露在未饱和的空气中时，其内部会由于失去内部毛细孔的吸附水而产生不可逆的收缩，这一收缩被称为商品混凝土构件的干燥收缩变形。在商品混凝土构件的固化过程中所需要的用水量仅为拌合重量的1/5，而当干燥固化时其失去过多的水量会使得商品混凝土构件的表面干燥收缩过快，中心与表面的收缩不同步从而导致裂缝的产生。影响商品混凝土构件收缩的因素主要有以下几点：（1）商品混凝土构件的配合比中泥浆的配合比过高或是含砂率较低以及减水剂加入过多都会导致商品混凝土的匀质性不好。（2）混凝土的流动性或是搅拌不到位都会导致混凝土出现匀质性不强。（3）在商品混凝土的拌合中加入不同的外加剂或是水泥标号、砂石种类与粒径等都会导致混凝土的匀质性出现一定的偏差，从而使得混凝土构件在固化的过程中出现应力的集中，从而导致商品混凝土构件收缩裂缝的产生。
1.4 商品混凝土构件质量控制不到位
现今所使用的混凝土多采用的是集中搅拌的方式，对于搅拌完成后的混凝土通过水泥罐车输送至工地进行浇筑，由于混凝土搅拌站与工地较远，会使得混凝土的运输时间较长，同时夏季施工时为避免水分蒸发过快，在混凝土料运输的过程中会向混凝土罐车中加水从而导致混凝土的配合比发生改变影响混凝土的匀质性。在进行混凝土的浇筑时最主要关心的是混凝土的“坍落度”，这一参数与运输的过程中加水量与减水剂的量密切相关。在混凝土中所使用的外加剂主要有普通减水剂、高效减水剂以及引气剂等多种不同的类型，不同的类型及品牌对于使用特性以及使用的要求不尽相同，因此在外加剂的选择使用中应当进行相应的实验以确保其符合使用要求。同时在商品混凝土构件的施工过程中，商品混凝土构件施工管理质量不到位都会导致商品混凝土构件裂缝的产生，因此需要在商品混凝土构件施工的过程中加强对于振捣、养护等环节施工质量的控制，确保商品混凝土构件的施工质量。
2. 消除或防止商品混凝土构件裂缝的措施
2.1 通过实验选用合理的配合比
在商品混凝土构件水泥混凝土的配比选择上，需要根据实验选择合理的配合比，确保水泥混凝土的配制强度、拌合物的性能以及力学性能都能够满足需要，确保商品混凝土构件的施工质量。
2.2 严把商品混凝土构件原材料质量关
在确定好商品混凝土的配合比后，需要选择符合使用要求的原料，对于进场的各种原材料（如水泥、砂石、外加剂、水）等进行严格地检验，确保其质量满足国家相应的质量标准。
2.3 严格落实商品混凝土构件施工中的质量监督管理
从商品混凝土搅拌、运输直至拆模这一过程中需要严格落实商品混凝土构件施工质量管理体系，严格落实商品混凝土构件施工中的各种操作要求，首先在商品混凝土的浇筑与振捣环节，需要采用分层分段的方法来完成对于商品混凝土的浇筑，对于浇筑的每一层商品混凝土都需要振捣密实，在振捣时采用分层振捣的方式，振捣过程中需要根据要求确保振捣的时间和振捣的半径，从而使得分层浇筑的上下两层混凝土之间能够良好地进行结合，提高商品混凝土的抗裂能力，确保商品混凝土的浇筑效果。在商品混凝土浇筑施工过程中需要注意做好微膨剂或是膨胀剂的添加，从而使得商品混凝土E能够得到一定量的补偿收缩，减少商品混凝土的温度应力，再次采用后浇缝的方式以避免因混凝土的温度过高而导致的裂缝及地基的不均匀沉降所产生的裂缝。在完成了对于商品混凝土的浇筑后还需要注意做好对于浇筑混凝土构件表面的抹压，以使得商品混凝土构件表面平整、光滑，增强商品混凝土构件表面的强度，避免裂缝的产生。在商品混凝土构件表面的抹压时，应当注意做好对于抹灰工作的技术交底，在进行抹压作业时要注意对商品混凝土构件的浇筑表面进行多次反复的抹压，确保商品混凝土构件的施工质量。完成了对于商品混凝土构件的水泥混凝土的浇筑后，需要注意做好对于商品混凝土构件的养护，养护的好坏对于商品混凝土构件表面裂缝的产生有着非常重要的影响，在商品混凝土构件养护方式及措施的选择上需要根据施工环境温度的不同以及商品混凝土构件的机构等进行差异区分，选择合理的养护措施，在养护时需要选用草席或是彩条布等覆盖在商品混凝土构件的表面，并注意做好对于商品混凝土构件的浇水。养护过程一般持续2～4周。
结语
商品混凝土构建施工是一项复杂的系统性的工程，在商品混凝土构件的施工过程中，其表面所出现的裂缝不但对商品混凝土构件的使用质量有着重要的影响，同时是商品混凝土构件建设施工的一道难题。商品混凝土构件表面裂缝的产生受到多方面因素的影响，是多方面因素共同作用的结果，为做好对于商品混凝土构件裂缝的防治与消除，需要在商品混凝土构件施工过程中严把质量关，确保各个环节的施工质量，避免商品混凝土构件裂缝的产生。
参考文献
[1]满慧.商品混凝土结构裂缝产生原因及预防措施[J].科技资讯，2006（4）：79-80.
第2篇：混凝土构件范文
关键词：混凝土构件；缺陷；预防；加固
近年来，混凝土结构占据市场主要地位，混凝土构件的缺陷在混凝土结构中经常出现，它的出现不仅会影响建筑物的使用功能，而且会进一步引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化程度、降低材料的耐久性，继而影响建筑物的承载能力。因此，对混凝土构件的缺陷问题，我们应采取合理的方法预防和处理，以保证建筑物的结构安全、使用功能和耐久性，延长其合理使用年限。所以，对混凝土构件的缺陷预防及加固进行研究具有重要的现实意义和应用价值。
1.混凝土构件常见的缺陷及原因分析
根据混凝土构件缺陷的特征和尺寸可将混凝土构件缺陷分为宏观缺陷、细观缺陷和微观缺陷。宏观缺陷通常是指肉眼可见的尺寸较大的缺陷，这类缺陷主要是由于局部受力较大或者遭受侵蚀而引起的；细观缺陷主要是指混凝土材料由于泌水、干缩和温、湿度变化引起骨料和水泥浆基体之间产生的细小裂纹、孔隙等细小缺陷。下面介绍几种主要的缺陷并分析原因。
1.1混凝土构件的蜂窝、麻面和孔洞
在建筑工程施工中，混凝土构件出现麻面、蜂窝、孔洞是比较常见的质量问题。混凝土件出现麻面、蜂窝和孔洞主要有四个原因，第一，混凝土的配合比不合适，拌合物中水泥用量过多或水的用量过大，导致水泥水化热过高，这样就使得混凝土容易产生离析；第二，浇筑混凝土时，使用的模板表面不平整或不光滑，或者在浇筑过程中由于模板表面出现缝隙而出现漏浆等情况；第三，混凝土搅拌时由于混凝土的高度差过大，落料处理不当，混凝土容易出现离析等问题；第四，在浇筑混凝土过程中，振捣不规范，混凝土振捣的不密实、不均匀，都会导致麻面、蜂窝和孔洞的出现。
1.2露筋
露筋也是混凝土构件常见的质量缺陷。露筋主要是指混凝土构件中的主筋、箍筋和副筋的保护层缺失，从而暴露在混凝土表面之上。出现露筋的主要原因有两个：第一，混凝土构件截面太小，而钢筋布置较多，分布较密，使得振捣困难，振捣不均匀不密实，产生严重蜂窝，进而导致钢筋暴露在表面；第二，在浇筑和振捣混凝土时，钢筋垫块设置太少或钢筋绑扎不牢，导致钢筋移位，出现钢筋紧贴模板现象，拆模后钢筋保护层缺失，导致露筋。
1.3混凝土构件裂缝缺陷
混凝土构件裂缝产生的原因有很多，主要分为温度裂缝和干缩裂缝。
温度裂缝的主要特点是贯穿性和深入性很强，会对整个结构造成较大的破坏性伤害，其产生的原因主要有两个：第一，混凝土表面的温度变化较大，尤其是表面温度急剧下降，使得混凝土内部产生较大的拉应力，进而产生裂缝；第二，在养护中若温度控制不严，会使得构件表面不断的出现温度变化，也会导致温度裂缝。
干缩裂缝是指混凝土由于内外湿度变化不均、水分蒸发不均产生的裂缝，在实际施工过程中，有以下几种情况会产生干缩裂缝：第一，混凝土振捣时振捣时间过长，形成砂浆层，导致水泥的收缩量增大，引发干缩裂缝；第二，混凝土构件长期露天存放，没有按照规范进行必要的养护，也没有进行防水和抗潮处理，引发干缩裂缝；第三，混凝土成型后，养护不当，或者混凝土长期经受风吹日晒，使得混凝土表面和内部湿度差异较大引发干缩裂缝。
2.混凝土构件缺陷的防治措施
2.1麻面、蜂窝和孔洞的防治措施
针对麻面、蜂窝和空洞，一定要树立预防为主的理念，因为一旦产生这类缺陷，即使能够通过相关治理措施进行补救，但其对结构的损害已经发生，补救措施也不能使其完全恢复至原状。因此，应该从以下几个方面做好预防工作：（1）模板支设完毕之后，一定要对模板的密闭性进行细致的检查，还要严格控制模板的清洁度；（2）在混凝土浇筑过程中，为了保证浇筑质量需要控制好浇筑高度，最好控制在两米以内，当超过这个高度时，应该采取恰当的处理措施。（3）混凝土在振捣时，应注意处理好振捣的时间点，将混凝土浆液振捣至水平、无气泡状态，对于模板边角不密实的地方，最后应填充密实。
2.2露筋及表面不平整的防治措施
为了预防混凝土表面露筋，应采取如下措施：混凝土施工时，应确保混凝土的保护层厚度满足设计要求，固定好垫块，并保证垫块的数量。如果钢筋的数量较多，分布比较密集，就要选配粒径合适的石子以防止石子过大卡到钢筋处，必要时要选用细石混凝土进行浇筑。此外，在振捣混凝土时要注意不要振动到钢筋，以免造成钢筋变形和移位。
出现露筋时，应采取如下解决措施：将外露钢筋处的缺陷混凝土清理干净，若钢筋上有铁锈，也要一并清理干净，然后进行湿润，再用水泥砂浆平整压实。
2.3混凝土裂缝的防治措施
针对混凝土裂缝，应采取如下防治措施：第一，混凝土使用的模板要经过准确计算，确保其刚度、强度和稳定性，浇筑完毕后，要及时进行合理的养护，尤其是要加强其早期的养护；第二，在进行大体积混凝土施工时，要根据工程特点设计合理的浇筑方案，防止出现施工缝。此外，在施工中要加强管理，采取合理的措施，避免早期冲击的产生。
出现混凝土裂缝后，应采取以下解决措施：若裂缝较大，应将裂缝处的混凝土进行处理，清理干净后用水湿润，先刷上一层水泥砂浆，再用1：2的水泥砂浆进行2～3层涂抹，最后进行压实抹光，并进行养护；若裂缝较小，对混凝土构件的承载力没有影响，则可以对裂缝进行冲洗清理，然后用水泥砂浆抹平。
3.混凝土构件的加固
混凝土构件缺陷出现后，通过治理措施虽然能使其恢复原状，但一些缺陷会使混凝土构件的承载力降低，这时就需要对其进行加固。目前，常用的加固措施有外包钢加固法、碳纤维加固法等。
3.1粘钢加固法
混凝土构件粘钢加固通常是在构件表面粘贴钢板来提高承载力，粘贴部位通常在受拉区、受压区或者斜截面受剪区。该方法施工较为简单，施工过程中对环境影响较小，且大多数操作是在干燥无尘环境下，只有在抹灰时才会涉及较少的湿作业。另外，由于钢板厚度较薄，粘贴钢板后，对结构的外观影响不大，并且室内净空也不会减少很多，因此加固的视觉效果较好。至于采用该方法加固后的受力性能是否可靠，则决定于粘结胶的质量及粘结工艺的水平。
3.2粘贴碳纤维加固法
碳纤维加固是近年来新发展起来的加固方法，应用逐渐增多，主要是将受拉强度较高的碳纤维通过粘结材料粘贴于混凝土构件的受力区域，使其与混凝土构件协同受力，共同承载，从而增大构件的抗裂和抗剪能力。碳纤维加固也具有粘贴钢板加固的优点，同时，它还具有耐腐蚀性高、不怕潮、自重较轻、后期维护费用低廉等，但在使用中需要特别注意进行防火处理。
第3篇：混凝土构件范文
关键词：水泥混凝土；裂缝；原因；防控
1 概述
混凝土内部温度取决于混凝土本身所贮备的热能。在绝热条件下，混凝土内部最高温度为浇筑温度与水泥水化热温度总和。实际施工过程中，由于混凝土内部温度与外界环境温度之间存在温差，并且混凝土四周并不能充分散热，所以新浇筑的混凝土与周围环境之间便会发生热能交换。混凝土模板、外界环境和养护条件等因素都会不断改变混凝土内部所贮备的热能，并促使混凝土内部温度逐渐发生变化，表现为“由低到高，再由高到低”的变化过程，混凝土内部最高温度实际上是入模浇筑温度、水泥水化热引起的绝热升温和混凝土浇筑后的散热温度三者的叠加。
2 裂缝的产生原因
2.1 微观裂缝的产生原因
在混凝土结构内部出现的一类裂缝是微观裂缝。混凝土是由胶凝材料和集料组成的非均匀、不连续的复合材料，在水泥的水化过程中产生形变，当相互之间产生的约束超过极限时，就出现微观裂缝。其次，水泥水化将骨料粘结，但粘结强度相对较低，混凝土干缩内部产生的拉应力大于粘结强度时，会出现界面破坏而导致微观裂缝。微观裂缝在一定的条件下会发展为宏观裂缝。
2.2 宏观裂缝
2.2.1 温度差异引起的胀缩裂缝。当混凝土内外部温差较大时，拉应力就会出现在混凝土的表面。当这种拉应力满足其强度超过混凝土的抗拉强度的条件时，混凝土的表面就会出现裂缝。通常有两种情况：混凝土硬化过程中，水泥水化反应释放出大量的化学热，由于混凝土内外部的散热效率不同，内外的较大温差就产生了；广东潮汕地区由于冬天早晚气温温差较大，因此在冬天施工过程，容易发生气候温差大的变化或者是寒潮的突然袭击等情况，混凝土表面的温度急剧下降进而产生收缩，混凝土的内部阻碍表面的收缩。
2.2.2 混凝土的收缩裂缝。混凝土中约20%的水分是水泥硬化所必需的，而约80%的水分要蒸发，多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后，再处于水饱和状态，还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化，在混凝土内部产生很大的收缩应力，导致混凝土的裂缝。
2.2.3 塑性收缩裂缝。混凝土在硬化前的无强度或者强度很低又或是刚刚终凝时的强度较小状态，因未及时覆盖、气候干燥、风吹等外界条件的影响引起混凝土表面水分过快蒸发，混凝土体积会因为急剧收缩而产生裂缝。该类裂缝多出现于新浇注的混凝土构件，尤其是在它的表面更为常见。
2.2.4 水化收缩裂缝及干缩裂缝。水泥具有干缩性，其水化反应后生成物体积较反应前减少的现象被称为水化收缩，同时水化反应会不断消耗混凝土内部毛细孔中的自由水，伴随发生混凝土内部湿度降低的情况，出现自干缩现象。
2.2.5 塑性沉降裂缝。在混凝土的拌制过程中，混凝土拌合物中的粗细骨料因为密度不同的原因而会发生沉降现象。在沉降的过程中，固体颗粒必然会受到来自下侧骨料、侧面模板以及水平钢筋的阻力。固体颗粒会因为阻力的作用而与周围的其他物质形成沉降差，这种沉降差对混凝土本身造成的压力在混凝土顶部表面集聚进而导致塑性沉降裂缝的产生。
2.2.6 化学反应产生的裂缝。混凝土的集料中含有丰富的化学物质，所以在拌制过程中会不可避免的发生各种各样的化学反应，其中最常见的两种会导致裂缝产生的化学反应：碱骨料反应和钢筋骨架锈蚀。他们具有相同的破坏机理，即体积膨胀致使混凝土表面产生拉应力，导致混凝土表面开裂。
2.2.7 混凝土材料选择及配合比设计不当导致裂缝。材料选择不当可能会导致混凝土的强度等级达不到力学设计的要求，概括起来有三种情况：集料中的含泥量过大或者集料颗粒级配不当都是导致混凝土收缩增加的原因；在混凝土拌合过程中，选择和使用不合适的、不能达到添加目的的外加剂、掺合料；使用的水泥强度等级达不到要求，导致混凝土实际强度低于设计强度。
2.2.8 外部荷载或其他作用力造成的裂缝。由于地基未夯实等问题，建筑物会受到不均匀沉降的影响，不均匀沉降导致混凝土构件受到剪切力的作用，当结构的抗剪能力不足以抵抗受到的剪切作用时就会发生剪切破坏，造成开裂。外荷载造成的裂缝：混凝土在达到设计强度之前就加荷或者按超出设计承受能力的负荷使用。
3 裂缝的防控措施
3.1 设计方面的防控措施
针对建筑工程的建设目的和使用要求，充分考虑混凝土构件在未来的使用过程中可能受到的永久荷载与可变荷载的最大值，进行满足使用要求的科学、规范设计；对混凝土构件在符合力学和空间美观设计的要求下合理的进行分缝分块设计；注意直径和强度的协调，合理选择主筋，钢筋要做适筋设计；通过对地基进行多次夯实以及合理设计，将不均匀沉降对混凝土构件和建筑物带来的不利影响降到最低。
3.2 材料选择与配合比方面的防控措施
严把材料入场关，保证材料的质量，比如集料含泥率、水泥强度等级、骨料级配等要符合使用要求。选择终凝时间长、水化热低的水泥，严格按照设计要求控制混凝土拌制过程中的的水灰比。合理选择和使用外加剂和掺和料，比如缓凝剂和高效减水剂同时使用能同时减少用水量和水泥用量，能起到提高混凝土强度的作用。使用接触面平滑、满足承力要求的模版。刚进场的钢筋应做好防潮处理，存放在干燥的仓库内并采取密封处理，钢筋加工如发现有锈迹，应除锈后方可进行绑扎及混凝土浇筑。
3.3 施工方面的防控措施
避免在恶劣的气候环境中进行混凝土施工，如大风大雨天气不适宜浇筑混凝土，如若必须在炎热气候进行混凝土施工，则应采取相应的降温手段，此外，振捣棒的使用方法要正确，做到快插慢拔，运用二次振捣和二次抹面工艺。大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关，混凝土结构尺寸越大，温度应力越大，因此要合理安排施工工序，分层、分块浇筑，以利于散热，减小约束。拆模要在合理的时间进行，避免发生因过早拆模导致混凝土强度达不到承受自重要求而断裂的情况。
3.4 养护方面的防控措施
养护是要将混凝土自身和周围环境的温差变化和湿度变化对混凝土的破坏降到最小。采取适当的升降温措施防止混凝土出现内外温差过大和温度表面梯度，保持混凝土周围环境干湿度的适宜，都可以有效的防止裂缝产生。常用的方法是使用塑料薄膜养护，此外，按混凝土构件的设计承载能力使用，避免超荷使用也是规避混凝土裂缝的有效措施。
4 结束语
以上对混凝土的施工温度与裂缝之间的关系进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中应做到多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
参考文献
[1]黄浩，田桥.浅析混凝土裂缝产生的原因、防治及补救[J].科技资讯，2010（7）：65-66.
第4篇：混凝土构件范文
【关键词】：钢结构；连接节点；预埋件；混凝土构件
中图分类号： TU391 文献标识码： A
1引言
改革开放以来，随着钢产量的提高，国家政策导向也开始转变为鼓励钢结构应用于建设工程中[1]。 钢结构设计中钢结构节点是钢结构体系的枢纽，节点的主要作用是连接多个构件和传递杆件内力。因此节点设计是设计中十分重要的环节[2]。有限元理论和技术的发展以及计算机计算能力的不断提高促进了计算机辅助技术在钢结构设计中的应用。一些大型结构分析通用软件，如SAP、ANSYS、ADINA等，可以进行各类钢结构的静动力、弹塑性分析[3]。钢构预埋件与混凝土构件在前期设计及实际施工十分复杂和困难，需各单位相互配合协调。本文结合某体育馆工程实例来讨论钢构预埋件与混凝土构件连接节点所存在的问题及相关建议。
2工程介绍
该工程为东南某省某市体育馆，建筑面积约一万三千平方米左右，顶部为钢结构网架顶棚，底部为混凝土看台及基础。体育馆设计时涉及混凝土、钢结构、幕墙等多个结构专项设计。
本工程建筑结构的安全等级为一级，结构设计基准期为50年，结构设计使用年限为100年。建筑抗震设防类别为乙类。本工程结构承载力按100年重现期设计，挠度按50年重现期设计。本工程抗震设防类别为重点设防类，工程所在地区的抗震设防烈度为6度，地震作用计算按7度（0.10g）、抗震构造措施按7度考虑。钢结构设计时根据《钢结构设计规范》(GB50017-2003)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》(GB50018-2002)等国家规范。
3钢构件与混凝土构件连接设计问题
混凝土部分设计时，其本身的复杂性，本构关系随受力状态的不同而变化；加上顶部钢结构对其影响，而变得更加复杂。但通常仅将顶部钢结构的荷载输入到混凝土结构计算模型中。混凝土核心筒承担主要竖向和水平荷载,支撑上部桁架钢结构,形成钢-混凝土组合结构 [4]。在现今的体育场馆设计中，由于钢结构部分与混凝土部分是分别由不同设计人员设计，因而往往在设计时缺乏相互协调。因此钢构件与混凝土构件连接节点的设计是体育场馆设计上的一个盲区，容易产生设计问题，存在设计安全隐患。
对于顶部钢结构网架通过钢结构设计软件单独进行受力计算后将其荷载加载到底部看台混凝土梁柱上，对应的钢构件与混凝土梁柱构件连接节点主要承受抗拔力，通过设计抗拔预埋件（如图1所示）埋入混凝土中实现抗拔效应（参考图2）。
图1.预埋件示意图
图2.抗拔效应示意图
3.1预埋件体积对其抗拔能力有削弱影响
预埋件设计体积太大使得混凝土梁柱构件中混凝土用量大幅减少。预埋件所在位置为混凝土梁柱端部，这些位置均为箍筋加密区且配有较多纵向钢筋。这将导致混凝土构件内部由大量钢筋及钢预埋件组成而混凝土实际含量变少。根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）[5]中第9.7条对于预埋件及连接件的规定，未对预埋件体积与混凝土构件的比例进行规定。
参照钢筋抗拔性能的规定，抗拔力主要通过预埋件与混凝土接触面的咬合能力实现的，形成一种内约束。如果预埋件与混凝土的接触面不足，将对其抗拔能力有着严重的削弱。在混凝土看台结构设计时，通常未考虑预埋件埋入后对框架梁受力改变的影响。钢预埋件埋入后（如图3、4所示）等同于增大了梁端部的实际用钢比率，同时也削减的混凝土用量，并且改变了两端部的受力性能；同时，巨大预埋件埋入有密集钢筋网的混凝土梁端或柱端后，势必对现场混凝土下料和工人振捣操作造成困难，容易造成内孔洞。这也将使得预埋件的抗拔能力大大幅减少，甚至丧失抗拔能力。
因此建议：（1）设计单位在原有钢筋总用量基本不变的情况下，绘制预埋件安装二次深化图。通过将钢筋的截面面积和间距同时增大等办法来实现较大的空间，减小密度同时使施工时更为便利。（2）优化基础混凝土的强度设计，以弥补接触面不足等问题；分批多次浇筑混凝土，使混凝土的收缩在多阶段完成，减少混凝土的水化热现象，也可以使大体积混凝土的收缩应力和温度应力减少，降低混凝土收缩开裂的可能性。（3）混凝土浇筑时, 预埋件处混凝土浇筑要对称均匀下料, 振捣也需对称。振捣棒在预留排气孔内均匀振捣，使混凝土中气泡充分排除，混凝土高度高出预埋件表面，使混凝土与预埋件充分接触，不发生空鼓。
图3.预埋件置入示意图
图4. 预埋件埋入示意图
3.2钢结构预埋件的埋入势必会对混凝土结构构件产生一定的破坏
目前体育场馆的钢结构顶棚和底部混凝土看台经常分包施工。由于是两个施工单位分别承包施工，钢结构与混凝土连接节点常常在施工上出现不协调。
由于钢结构预埋件设计时并未考虑混凝土构件中钢筋的分布，使得在实际情况下大体积钢结构预埋件难以埋入有密集钢筋的梁端和柱顶。施工时为了将预埋件放到对应位置，往往要大费周章，影响施工进度。当框架梁端部的配筋率太大时往往使框架梁产生超筋破坏。这种超筋脆性破坏将使得混凝土压碎脱落后钢筋尚未屈服，丧失结构延性。借鉴混凝土的超筋破坏，大体积钢预埋件埋入混凝土梁端后，用钢率过大可能产生同混凝土梁超筋破坏相似的脆性破坏。
因此，对于预埋件的设计、施工这一重要环节,需要设计单位间相互协调，完成埋件件深化设计。将原设计柱顶梁钢筋在设计规范允许的条件下作相应变更，让出预埋件预埋空间，就配筋率、钢筋的绑扎方式、混凝土的浇筑位置等交叉设计，在完成施工图确认后，针对预埋件的施工编制作业方案；施工与设计单位互相合作，予以安装指导和检查，施工单位应严格按照设计图纸内容和相关规范安装作业。如遇特殊情况需做出变更，应得到设计单位主管的认可。
柱子顶端设置预埋件时，钢结构施工单位为了保证预埋件能够埋入混凝土构件中，由于柱顶锚固钢筋内弯加上梁顶部有纵向钢筋通过（如图5所示），现场施工时往往通过减少柱子纵筋锚固长度和撬动梁两端箍筋与纵向钢筋来埋入柱顶预埋件，使得梁端箍筋间距与设计不符，更有甚者会剪短梁端箍筋，这也从某种程度上降低混凝土柱节点的受力性能。框架梁端部箍筋加密区是梁主要受剪部位，混凝土梁柱节点是结构抗震的重要部位，是混凝土结构概念设计中要重点加强的位置。变大箍筋间距或者裁断箍筋使得其受剪承载力大幅降低。梁端预埋件与混凝土交界处是受剪斜裂缝最常出现的部位。如果此处缺乏箍筋起到的抗剪切能力将会严重影响结构的承载能力，存在严重的工程结构的安全隐患。
因此建议：（1）应与设计单位设计人员协调,解决前期图纸中梁顶部所出现的纵向钢筋和柱端内弯钢筋影响预埋件安装做出调整，绘制预埋件安装二次深化图。梁顶部的纵向钢筋由原来的单排布筋更改为双排布筋；也可将原有的梁主筋过柱面的通长筋，变更为梁主筋在柱面处断开，锚入框架柱内。将柱端少量影响到预埋件安装的内弯钢筋更改为直接通过柱面锚入预埋件内部的加长筋，为预埋件提供埋设空间。但上述方案必须经过设计单位主设计人的同意。（2）预埋件的施工属于隐蔽工程，预埋件在完成埋设后，混凝土浇注前，须派人在现场对其进行监测检查，如发现问题应及时汇报并解决。
图5.纵向钢筋通过柱顶示意图
4 总结
对于以上几点钢构件与混凝土构件连接节点的问题，无论是理论分析还是试验研究都还处于空白阶段。因此有必要针对钢构件和混凝土构件的连接节点进行实验研究和理论分析。同时规范应提出关于预埋件的构造规定与实际破坏情况相符合的计算公式。设计上应对钢构件和混凝土构件的连接节点进行有针对交叉设计。钢结构部分和混凝土结构部分的设计应相互协调，方便施工。设计时要避免由于预埋件的埋入对混凝土构件产生的不利影响。施工时要保证混凝土构件中钢筋不受破坏等要求。本文以工程实例简述建议，仅供参考。
参 考 文 献
[1]上官磊. 基于Java3D的钢结构节点的虚拟装配 [D]. 武汉科技大学硕士论文.2010：1.
[2]赵卫东，孙浩波，卫刚，等．三维钢结构CAD软件中的节点设计[J]．计算机工程，2003，29(7)：33-34．
[3]杨武. 基于面向对象技术的钢结构节点设计系统的研究与开发 [D]. 武汉科技大学硕士论文.2010：3.
第5篇：混凝土构件范文
关键词：桥梁工程 桥梁构件 混凝土 受扭构件 承载力 设计 内力计算
中图分类号：TU311 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-02
桥梁工程中扭转构件其受力的基本形式之一，钢筋混凝土结构中常见的构件形式，例如现浇框架边梁或折梁等结构构件都是受扭构件。受扭构件根据截面上存在的内力情况可分为纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭等多种受力情况。在实际工程中，纯扭、剪扭、弯扭的受力情况较少，弯剪扭的受力情况则较普遍。因此，在桥梁结构设计工作中构件的内力计算至关重要。
1 钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的设计与计算
（1）开裂扭矩的计算：纯扭构件的扭曲截面承载力计算中，首先需要计算构件的开裂扭矩。如果扭矩大于构件的开裂扭矩，则还要按计算配置受扭纵筋和箍筋，以满足构件的承载力要求。否则，应按构造要求配置受扭钢筋。在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中规定，钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的开裂扭矩可用公式计算：
Tcr=0.7Wtftd
式中，Tcr为矩形截面纯扭构件的开裂扭矩；
Wt为矩形截面的抗扭塑性抵抗矩；
ftd为混凝土抗拉强度设计值。
（2）承载力的计算：在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中，对受扭构件的承载力计算是建立在变角度空间桁架理论基础上的。基于变角度空间桁架的计算模型，通过受扭构件的室内试验数据分析，并使总的抗扭能力取试验数据的偏下值，得到矩形截面构件抗扭承载能力计算公式如：
式中，Td为扭矩组合设计值；
Tu为为抗扭承载力；
Wt为矩形截面受扭塑性抵抗矩，Wt=b2（3h-b）/6；Asv1为箍筋单肢面积；Acor为箍筋内表面所围成的混凝土核心面积，Acor=bcor×hcor，此处bcor和hcor分别为核心面积的短边和长边尺寸；Sv为抗扭箍筋的间距。ftd为混凝土抗拉强度设计值，fsv为抗扭箍筋抗拉强度设计值，手为纯扭构件纵向钢筋与箍筋的配筋强度比，在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中规定，值应符合0.6≤≤1.7。当>l.7时，取=1.7。计算构件的抗扭承载能力时，必须符合规范中提出的限制条件；抗扭配筋的上限值：当抗扭钢筋配置过多时，受扭构件可能在抗扭钢筋屈服以前便由于混凝土被压碎而破坏。这种情况即使进一步增加钢筋，构件所能承担的破坏扭矩几乎不再增长，这就是说，其破坏扭矩取决于混凝土的强度和截面尺寸。因此在现行规范中规定钢筋混凝土矩形截面纯扭构件的截面尺寸应符合下式的要求：
式中，为混凝土强度等级，MPa；其他符号含义同前。抗扭配筋的下限值：当抗扭钢筋配置过少或过稀时，配筋将无助于开裂后构件的抗扭能力，为防止纯扭构件在低配筋时混凝土发生脆断，应使配筋纯扭构件所承担的扭矩不小于其抗裂扭矩。在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中规定，钢筋混凝土纯扭构件满足式（3-73）要求时，可不进行抗扭承载力计算，但必须按构造最小配筋率要求配置抗扭钢筋。。式中为混凝土抗拉强度设计值其他符号含义同前。
2 钢筋混凝土弯、剪、扭构件的配筋设计与计算
在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）中规定，弯、剪、扭构件的配筋计算，也采取叠加计算的截面设计简化方法。
（1）受剪扭的构件承载力计算：现行设计规范中规定，钢筋混凝土剪扭构件的承载能力，一般按受扭和受剪构件分别计算承载能力，然后再它们叠加起来。但是，剪、扭共同作用的构件，剪力和扭矩对混凝土和箍筋的承载能力均有一定影响。如果采取简单地叠加，对箍筋和混凝土尤其是混凝土是偏于不安全的。构件在剪扭的共同作用下，其截面的某一受压区内承受剪切和扭转应力的双重作用，这不仅会降低构件内混凝土的抗剪和抗扭能力，而且分别小于单独受剪和受扭时相应的承载能力。由于受扭钢筋混凝土构件的受力情况比较复杂，所以对箍筋所承担的承载能力采取简单叠加，混凝土的抗扭和抗剪承载能力考虑其相互影响，在混凝土的抗扭承载能力计算式中，应引入剪扭构件混凝土承载能力的降低系数。根据试验资料分析，在《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》中，对剪扭共同作用下矩形截面钢筋混凝土构件和抗扭承载能力计算分别可采用以下公式：
式中Vd为剪扭力构件的剪力组合设计值，Vu为有腹筋钢筋混凝土梁其斜截面受剪承载力；为剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数，当1.0时取1．O；Wt为矩形截面受扭塑性抵抗矩，为异号弯矩影响系数，计算简支梁和连续梁近边支点梁段的抗剪承载力时取=1.0；计算连续梁和悬臂梁近中间支点梁段的抗剪承载力时取=0.9；受压翼缘的影响系数，对具有受压翼缘的截面，取=1.1。
（2）抗扭承载能力计算：抗剪扭配筋的上限值。《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》中规定，在弯、剪和扭共同作用下矩形截面构件的截面尺寸必须符合下列条件：
式中，Vd为剪力组合设计值，kN；b为垂直于弯矩作用平面的矩形或箱形截面腹板总宽度，mm；ho为平行于弯矩作用平面的矩形或箱形截面腹板总宽度，mm；Td为扭矩组合设计值，kN．mm；Wt为截面受扭塑性抵抗矩，mm3；为混凝土强度等级，MPa。抗剪扭配筋的下限值：式中，为混凝土抗拉强度设计值，MPa。
（3）在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的配筋计算：对于在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的构件，其纵向钢筋和箍筋应按以下规定计算并分别进行配置。抗弯纵向钢筋应按受弯构件正截面承载能力计算所需的钢筋截面面积，配置在受拉区的边缘；按剪扭构件计算纵向钢筋和箍筋。由抗扭承载能力计算公式计算所需的纵向抗扭钢筋面积，并均匀、对称地布置在矩形截面的周边，其间距不应大于300 mm。在矩形截面的四角必须配置纵向钢筋；箍筋为按抗剪和抗扭承载能力计算所需的截面面积之和进行布置。《公路钢筋混凝土及应力混凝土桥涵设计规范》中规定，纵向受力钢筋的配筋率，不应小于受弯构件纵向受力钢筋的最小配筋率与受剪扭构件纵向受力钢筋最小配筋率之和，如配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋，其截面面积不应小于按受弯构件受拉钢筋最小配筋率计算出的面积与按受扭纵向钢筋最小配筋率并分配到弯曲受拉边的面积之和；同时，其箍筋最小配筋率不应小于剪扭构件的箍筋最小配筋率。
3 结语
工程设计中钢构件的受扭问题不容忽视，常用的工程设计软件进行钢结构设计和验算时没有考虑构件的受扭应力。对于弯剪扭共同作用下的钢筋混凝土构件，剪力与扭矩的相互作用计算所需抗剪和抗扭纵筋和箍筋的面积，单独计算抗弯所需的纵筋面积，最后进行叠加。基于薄壁杆件理论的钢构件在弯、剪、扭作用下的应力计算繁琐复杂。钢构件受扭在实际工程中较为普遍，不考虑钢构件的抗扭计算存在较大的安全隐患，设计规范和工程设计软件需要补充完善这方面内容。
第6篇：混凝土构件范文
关键词：提高混凝土构件外观质量方法
中图分类号：TU757文献标识码： A 文章编号：
钢筋混凝土结构目前依然是建筑结构的主流，而混凝土的外观质量不仅影响美观而且严重影响结构的耐久性，前者可以通过装饰弥补，后者则是很难弥补的，即使能弥补其代价也是昂贵的，为此研究提高混凝土外观质量是很有必要的。本文分析凝构土件外观质量问题、危害及成因，从混凝土构件外观质量出发提出几点其控制方法，希望对广大施工一线人员能予以参考和指导。
一、混凝土表面颜色形成机理
混凝土构件的制作过程不外乎为：水泥（胶凝材料）加粗细骨料加水再掺加一定的外加剂经过拌和，拌和物经过浇筑、振捣、养生成型。混凝土内起着填充作用的胶凝材料——水泥包裹着整个骨料，混凝土构件表面充满了水泥浆，因此水泥的本色就是混凝土构件表面的颜色，这是基色。基色的深浅通过用水量、水泥的成分以及施工措施和环境的变化来实施。
混凝土除了基色外还充斥着其它的颜色。混凝土内部存在着很多的毛细孔隙。混凝土构件在脱离整个保护条件后，长期于自然环境中，随着硬化过程的进行和多余水分的蒸发，在其表面渗及内部形成许多的、大小不一的毛细孔隙，通过光的折射、反射作用，从毛细孔内反射出骨料，主要是粗骨料的基岩颜色。
二、混凝构土件外观质量问题、危害及成因
1构件底面与底模(底模水泥砂浆抹面)粘联，增加结构重量，影响美观。一般是隔离剂失效所致，如机油涂抹不均、塑料薄膜被石子或振捣棒刺破等，均会形成这一病害。
2构件底面有较大气泡，使构件局部保护层减小，影响结构耐久性。这类气泡一般不是空气或游离水过剩造成的，而往往是油质隔离剂涂刷不均局部聚集所致，因为油质不溶于水，聚积的油滴无处扩散，便形成“气泡”。
3构件底面不光洁，犹如“痱子”一样，影响美观。一般是大面积浇筑且采用塑料薄膜作隔离剂易出现这种现象，混凝土混合料尚未形成强度，操作工人、运输车辆等施工荷载作用于石子，其棱角将塑料薄膜刺破，水泥浆便由此渗漏，凝固后便形成“痱子”。
4构件表面平整但无光泽，影响美观。对钢模而言，如除锈不尽就会影响混凝土光泽；对“水模+铁皮”或钢模涂机油后，如不及时浇筑混凝土，应采取预防尘埃污染的措施，否则也会影响混凝土光泽。
5气泡较大、较多，影响美观和耐久性。一般多出现于构件变断面处，这主要是游离水或气体在变断面处无法扩散不能排出模板外所至。
6钢模粘贴PVC板后，混凝土表面光洁度很好，但表面不平整影响美观，这主要是PVC板与钢模局部粘结不牢所致。
7构件表面有印痕，形似裂缝或补丁，影响美观。这些印痕一般是底模砂浆裂缝反射或覆盖模板洞穴缝隙的胶带纸反射所致。
8混凝土表面有斑点、麻点，影响美观。形成这些现象的原因主要是模板清除不净所致，如模板上的混凝土残渣清除不净，若残渣被粘掉，混凝土表面就会出现斑点，若残渣未被粘掉，混凝土表面就会出现麻点；模板上的铁钉帽如松动或未被覆盖也会出现麻点。
三、提高混凝土构件外观质量的方法
1、水泥砂浆抹面+铺塑料薄膜法
这种方法适用于土牛(以土体为支架)之上抹砂浆作底模，大面积施工(如桥梁整孔浇筑)。为避免出现“痱子”病，可采用“砂浆铺底法”(在支架底上铺平塑料薄膜后，先摊铺厚约1～2cm的水泥砂浆，而后摊铺水泥混凝土)，可避免混凝土石子棱角刺破薄膜导致的“痱子”病。如邯郸市水厂路桥孔，原设计为预制空心板梁，后为利用地形，变更为现浇空心板梁，就是采用此工艺，效果很好。但应注意砂浆摊铺与混凝土浇筑间隔不宜超过水泥初凝时间的1/9～1/8。
2、水泥砂浆抹面或木模板+贴薄丽板法
这种方法适用于面积较小构件的底面或侧面，如T型梁、空心板梁等，尤其是提高构件侧面光泽是塑料薄膜无法比拟的，但它需要依附于木模或水泥砂浆作内衬。
3、水泥砂浆抹面+铺地板革法
这种方法适宜作面积较小构件的底模，如预制空心板梁等，尤其是提高构件底面光洁度、平整度是塑料薄膜无法比拟的(塑料薄膜作底模易出现褶皱或被石子棱角刺破造成构件与底模粘联)，该组合底模仍由水泥砂浆承重，地板革主要发挥隔离剂的作用，由于地板革有足够的厚度和强度，因此可反复使用3～5次。
4、钢模+喷塑法
这种方法产生的背景是：在浇筑构件时用塑料薄膜、地板革作侧模很难固定且极易褶皱，单用钢模其组合缝隙一般用胶带纸覆盖，这样会留有印痕，影响美观，如钢筋混凝土柱和钢筋混凝土防撞护栏的浇筑就明显存在这一问题。为克服其不足，可用“钢模+喷塑法”。具体作法是：钢模校正稳定后，于其内侧喷涂熔化的液状塑料，待塑料冷凝后即可浇筑混凝土。这种方法即没有模板缝隙痕迹，又具备塑料薄膜作隔离剂浇筑得混凝土的黑亮光泽，但工艺繁琐，技术性强。
5、钢模+贴PVC板法
这种工艺的具体作法是：首先对钢模用砂纸除锈，用棉纱将锈污擦净，然后均匀涂刷107胶，将厚0.2～0.3mm的PVC板粘贴于钢模内侧，应注意粘牢，严防漏粘，最后用胶带纸将缝覆盖，用干净棉纱擦拭PVC板内模表面，至此即可浇筑混凝土。
三、结语
1、提高外观质量不能忽视耐久性，若以损失耐久性为代价那就失去了意义。所以，追求内在质量还是第一位的，也就是强调外观质量不能依靠装饰获得。
第7篇：混凝土构件范文
关键词:GFRP管;钢筋;钢板钢筋;钢管;轴压构件;拼接
中图分类号:TU398 文献标志码:A 文章编号:1005－3026(2016)01－0118－05
GFRP管混凝土组合构件是在GFRP管的内部浇注混凝土而形成的一种新型构件［1－3］．GFRP管具有抗腐蚀性能，对内部混凝土起到了很好的保护作用;GFRP管对核心混凝土的套箍约束作用，使混凝土在外荷载作用下处于三向受力状态，同时核心混凝土增强了GFRP管的稳定性［4－9］．近年来，由于实际工程需要，经常将两个或两个以上的GFRP管混凝土构件拼接成一个连续整体的GFRP管混凝土构件，连接部位的受力性能是GFRP管混凝土组合构件的关键部位．为此本文提出了基于钢筋、钢板钢筋及钢管作为连接件的拼接GFRP管混凝土组合构件的拼接方法，并通过试验研究其轴心受压性能．
1试验概况
本次试验共设计了5根GFRP管混凝土试验构件，试验所用的GFRP管的内径200mm，管壁厚5.5mm，组合构件高度700mm(由350mm长的两根管拼接而成)，试验所用的混凝土150mm立方体试块在标准养护条件下的抗压强度为40.8MPa．GCS－1采用钢筋连接，纵筋4_14，箍筋8@50(注:HPB235钢筋目前在国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010—2010中已取消);GCPS－2采用钢板钢筋连接纵筋4_14，钢板直径为210mm，厚度为12mm，钢板上的钢筋焊接点位置为距离钢板形心75mm处的圆周等分点;GCST－3和GCST－4采用钢管连接，钢管连接长度分别为200mm和100mm，钢管外径均为113mm，管壁的厚度均为3.5mm．试验前，按设计要求制作GFRP管及连接件，并在设计位置粘贴应变片［10］．GFRP管及连接件形式见图1，GFRP管混凝土连接方式见图2，GFRP管的实测性能参数见表1，钢筋及钢管的实测力学性能见表2.在GFRP管中部及上下1/4截面位置处分别粘贴应变片，以测量试验构件的环向和纵向应变，见图3．受压方式采用GFRP管和核心混凝同承压，试验在5000kN试验机上完成，加载采用单调分级加载方式．
2破坏模式
在荷载作用初期，所有构件的GFRP管与内部钢筋、钢管及混凝土的变形都很小，整个构件处于弹性工作阶段．当加载到(30%～40%)Pu(极限荷载)时，GFRP管表面开始出现一些白色条纹;继续加载，GFRP管表面的纤维颜色逐渐变得不规则且局部发白，随着荷载的增加，白色条纹的范围不断地往外延伸;当加载到(75%～85%)Pu时，偶尔可以听到GFRP管纤维断裂和树脂开裂的声音．在荷载达到极限荷载Pu(GCS－1:2120kN;GCPS－2:2210kN;GCST－3:2580kN;GCST－4:2490kN;GC－5:2350kN)时，伴随着较大的响声，在距离顶端一定距离处(GCS－1:150mm，GCPS－2:100mm，GCST－3:100mm;GCST－4:50mm;GC－5:200mm)，GFRP管的纤维开始发生断裂，并且沿着纤维方向从断裂的地方向两侧迅速剥离、扩展．极限状态时，构件GCS－1，GCPS－2和GCST－3的中部连接处没有发生破坏，构件GCST－4的拼接处几乎同时发生破坏，而对比构件GC－5破坏发生在构件中部附近一定范围内．说明这3种连接方式均能保证构件轴心受压正常工作，而200mm长钢管的连接性能好于100mm长钢管的连接性能，原因是200mm长钢管对核心混凝土的约束范围大，使内部混凝土受力更加均匀．构件的破坏模式见图4.
3变形分析
由试验得到构件的荷载与变形关系曲线见图5．可以看出，在加载到极限荷载前，各构件的荷载与变形关系曲线相似，近似呈线性关系;当加载到(60%～70%)Pu时，荷载与变形关系曲线出现明显的转折点，变形的增长速度明显大于荷载的增长速度，此时构件变形分别为5.8，6.2，4.6，5.2和5.8mm．继续加载到极限荷载(GCS－1:2120kN，GCPS－2:2210kN，GCST－3:2580kN，GCST－4:2490kN，GC－5:2350kN)时，构件发生破坏，构件最大变形分别为13.5，12.8，19.0，19.6和15.0mm．构件GCST－4的承载力比构件GCST－3略低，且GCST－3和GCST－4承载力高于对比件6%～10%，由于钢管连接件对内部混凝土的约束作用提高了拼接GFRP管混凝土构件的承载力，采用3种连接方式均是可行的，100mm长钢管和200mm长钢管连接区别不大．
4荷载与应变关系分析
构件的荷载与应变关系见图6．由图6a可知，在荷载作用初期，各个构件GFRP管的荷载与应变关系曲线表现出线性关系，说明构件此时处于弹性工作阶段;当加载到60%Pu左右时，GFRP管的应变增长速度大于荷载增长速度，表明GFRP管对混凝土的约束作用明显;继续加载，GFRP管的荷载与应变曲线大致呈线性变化，说明GFRP管对内部混凝土继续产生约束作用．构件GCS－1，GCPS－2，GCST－3的GFRP管中上部的环向应变比对比件小，纵向应变与对比件相近，随着荷载的增加变化趋势不明显，构件GCST－4环、纵向应变均大于对比件．由图6b可以看出，在荷载达到70%Pu以前，钢筋的荷载与应变曲线基本呈线性关系，达到极限荷载时，构件GCS－1，GCPS－2内部钢筋屈服．由图6c可知，在加载初期，钢管的荷载与应变关系曲线呈线性关系，当加载到50%Pu左右时，钢管的环向变形呈非线性增长．极限状态时，构件GCST－3和GCST－4内部钢管的纵、环向应变均屈服．钢筋、钢板钢筋及钢管3种连接方式均能保证拼接GFRP管混凝土轴压构件正常工作，由于钢板钢筋连接件的制作比较复杂，采用钢管连接的拼接GFRP管混凝土的构件承载力高于采用钢筋及钢板钢筋连接件的拼接GFRP管混凝土构件承载力，所以在实际工程中推荐采用钢管连接的方式.
5结论
第8篇：混凝土构件范文
'关键词：构件 安全鉴定 分析
1 前言
在房屋安全鉴定中，需要对整幢房屋的结构构件进行安全鉴定，首先通过现场踏勘进行外观检查，可能会发现钢筋混凝土结构构件各种质量问题，其中裂缝是最常见的现象之一。裂缝出现都是事出有因，有设计上错误、原材料性能缺陷、施工质量低劣、环境条件的变化、使用不当、地基不均匀沉陷等等，而建筑物的破坏往往始于裂缝。因此，如何鉴定裂缝、分析裂缝、控制裂缝，是安全鉴定工作的重要内容之一。根据裂缝成因和特征，判断结构受力工作状况，评定结构的安全性、适用性和耐久性。此种鉴定方法具有简便、直观、快速等优点，在房屋安全鉴定中运用很广。其缺点在于它只是一种定性的分析方法，而不能定量地分析结构的安全性。为此，对可疑结构构件应进行强度、刚度、抗裂性验算，必要时还应通过荷载试验，然后作出安全鉴定意见。
2 钢筋混凝土结构构件裂缝分析
判明是结构性裂缝还是非结构性裂缝：钢筋混凝土结构产生裂缝的原因很多，对结构的影响差异也很大，只有弄清结构受力状态和裂缝对结构影响的基础上，才能对结构构件进行定性。结构性裂缝多由于结构应力达到限值，造成承载力不足引起的，是结构破坏开始的特征，或是结构强度不足的征兆，是比较危险的，必须进一步对裂缝进行分析。非结构性裂缝往往是自身应力形成的，如温度裂缝、收缩裂缝，对结构承载力的影响不大，可根据结构耐久性、抗渗、抗震、使用等方面要求采取修补措施。例如某校健身房，跨度12m，单层框架结构，1996年12月竣工，1997年8月甲方发现框架梁出现不同程度的裂缝，要求鉴定。根据现场查勘，框架梁裂缝普遍存在，裂缝的特点：大都出现在梁的上半部，裂缝上宽下窄，中间宽两边细，最大裂缝宽度为0.35mm，通过对设计及施工情况的检查，设计无误，为施工原因，经过综合分析，判明为温度裂缝，属非结构性裂缝。只要消除温差影响，用压力灌浆修补裂缝即可。
(1) 判明结构性裂缝的受力性质：结构性裂缝，根据受力性质和破坏形式进一步区分为两种：一种是脆性破坏，另一种是塑性破坏。脆性破坏的特点是事先没有明显的预兆而突然发生，一旦出现裂缝，对结构强度影响很大，是结构破坏的征兆，属于这类性质裂缝的有受压构件裂缝(包括中心受压、小偏心受压和大偏心受压的压区)、受弯构件的受压区裂缝、斜截面裂缝、冲切面裂缝，以及后张预应力构件端部局压裂缝等。脆性破坏裂缝是危险的，应予以足够重视，必须采取加固措施和其它安全措施。塑性破坏特点是事先有明显的变形和裂缝预兆，人们可以及时采取措施予以补救，危险性相对稍小。属于这类破坏的受力构件的裂缝有：受拉构件正载面裂缝，受弯构件和大偏心受压构件正载面受拉区裂缝等。此种裂缝是否影响结构的安全，应根据裂缝的位置、长度、深度以及发展情况而定。如果裂缝已趋于稳定，且最大裂缝未超过规定的容许值，则属于允许出现的裂缝，可不必加固。例如某办公用房，四层二跨框架结构，跨度5m及7m，建于1990年，1998年6月出卖给某厂，厂方将此房用于制衣车间，使用不久，部分梁出现裂缝，要求鉴定。通过现场查勘，发现梁的裂缝均出现在梁的两端，为约45°的斜裂缝，且混凝土的质量较差，后经过对部分梁的混凝土取芯试压，最低强度等级约C12，平均强度等级为C15，图纸设计混凝土强度等级为C20，二者相差较大，由于荷载增大及混凝土强度低，通过复算，梁处于超筋状态，属脆性破坏裂缝，应予立即加固。
(2)查明裂缝的宽度、长度、深度：钢筋混凝土结构构件的裂缝按其表征可分三种：一是表面细小裂缝，即缝宽很小，长度短而浅；二是中等裂缝，其宽度在0.2mm左右，长度局限在受拉区，裂缝已深入结构一定深度；三是贯穿性裂缝，缝宽超过0.3mm，长度伸到受压区，裂缝已贯穿整个截面或部分截面。结构性裂缝不仅表征结构受力状况，还会影响结构的耐久性。裂缝宽度愈大，钢筋愈容易锈蚀，意味着钢筋和混凝土之间握裹力已完全破坏，使用寿命已近终结。一般室内结构，横向裂缝导致钢筋锈蚀的危险性较小，裂缝以不影响美观要求为度，而在潮湿环境中，裂缝会引起钢筋锈蚀，裂缝宽度应小于0.2mm，但纵向缝易引起钢筋锈蚀，并导致保护层剥落，影响结构的耐久性，应予处理。当裂缝长度较长，深度较深，严重影响构件的整体性，往往是破坏征兆。例如受弯构件正截面梁底出现裂缝，裂缝长度向受压区发展，并到达或超过中和轴，是比较危险的，若缝长较短，局部在受拉区，一般危险性较小。裂缝深度也是表征之一，通常表面裂缝多是非结构性裂缝，贯穿性裂缝多是结构性裂缝，容易使钢筋锈蚀，危险性较大，应查明原因，根据危险性，采取必要的加固措施。
(3)判明裂缝是发展的还是稳定的：钢筋混凝土结构构件裂缝按其扩展性质，通常分三种：一是稳定裂缝，即裂缝的宽度、长度保持恒定不变；第二种是活动性裂缝，该裂缝的宽度和长度随着受荷状态和周围温度、湿度变化而变化；第三种是发展裂缝，裂缝的宽度和长度随着时间增长而增长。钢筋混凝土结构在各种荷载作用下，一般在受拉区允许在裂缝出现下工作，也就是说裂缝是不可避免的，只要裂缝是稳定的，其宽度不大，符合规范要求，并无多大危险，属安全构件。但裂缝随时间不断扩展，说明钢筋应力可能接近或达到流限，对承载力有严重的影响，危险性较大，应及时采取措施。裂缝稳定的结构，裂缝会不会再扩展，还要看所处环境是否稳定，环境变化，旧的裂缝可能还会扩展，也还会出现新的裂缝，应结合具体条件加以分析。例如某教学楼3层框架结构，浅基础，因附近打桩，部分屋顶大梁出现裂缝，要求鉴定。通过对设计、施工资料的检查，均无大的问题，且此教学楼已竣工多年，未发现任何裂缝。经过现场查勘，地坪土体隆起严重，屋顶大梁的裂缝仅出现在梁端两侧，为斜细裂缝，初步意见应对裂缝进行继续观察。打桩结束后，经过三个月观察，裂缝没有继续发展。分析认为由于打桩挤土引起基础移动，致使上部结构局部应力重分布产生裂缝，对结构影响不大。
3 钢筋混凝土结构构件变形的分析
结构在长期使用中，由于荷载、温度、湿度以及地基沉陷等影响，将导致结构变形和变位，变形不但对美观和使用方面有影响，且对结构受力和稳定也有影响。较大变形往往改变了结构的受力条件，增大受力的偏心距，在构件断面、连接节点中产生新的附加应力，从而降低构件的承载能力，引起构件开裂，甚至倒塌。结构变形的测定项目应针对可疑迹象，根据测定的要求、目的加以选择，但最大的挠度和位移必需检测。变形的量测应与裂缝量测结合起来，结构过度的变形，可产生对应的裂缝，过大的裂缝又可扩大结构的变形。因此，结构变形情况如何，往往是反映出结构工作是否正常的重要标志，是结构构件安全鉴定的重要内容。另一方面还需看变形是稳定的还是发展的，变形发展很慢或基本稳定是正常的，若变形发展很快，变形速度逐渐增大或突然增大，即是异常的现象，应引起注意，通常意味着结构可能破坏，应立即采取措施确保房屋安全。结构过度变形是结构刚度不足或稳定性不足的标志，它并不直接反映结构的强度。影响结构变形的主要因素，如断面尺寸、跨度、荷载、支座形式、材料质量等，也影响到结构的强度。因此进行安全鉴定时，还应和裂缝、结构构件稳定等结合考虑。
4 结语
第9篇：混凝土构件范文
【关键词】温度 混凝土 构件 影响
1 温度对水泥混凝土影响机理
在混凝土构件施工过程中，温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性，以及结构不合理、原材料不合格（如碱骨料反应）、模板变形、基础不均匀沉降等因素会造成水泥混凝土构件一系列的质量缺陷。特别是温度的影响下构件表面会出现很多的裂缝。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。在钢筋混凝土中，拉应力主要是由钢筋承担，混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力，则须依靠混凝土自身承担。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
2 温度的控制和防止质量缺陷的措施
为了防止水泥混凝土构件质量缺陷，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：
（1）热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热；拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度；
（2）施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施；在混凝土中埋设水管，通入冷水降温；
（3）规定合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯度；
（4）改善约束条件的措施是：合理地分缝分块；避免基础过大起伏；合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模，在表面引起很大的拉应力，出现“温度冲击”现象。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海绵等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。在温度不太高及应力低于屈服极限的条件下，钢的各项性能是稳定的，而与应力状态、时间及温度无关。钢的线胀系数与混凝土线胀系数相差很小，在温度变化时两者间只发生很小的内应力。由于钢的弹性模量为混凝土弹性模量的7~15倍，当内混凝土应力达到抗拉强度而开裂时，钢筋的应力将不超过100~200kg／cm2。因此，在混凝土中想要利用钢筋来防止细小裂缝的出现很困难。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋的直径细而间距密时，对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝，其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅，但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。
为保证混凝土工程质量，防止开裂，提高混凝土的耐久性，正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一。例如使用减水防裂剂，笔者在实践中总结出其主要作用为：
（1）混凝土中存在大量毛细孔道，水蒸发后毛细管中产生毛细管张力，使混凝土干缩变形。增大毛细孔径可降低毛细管表面张力，但会使混凝土强度降低。这个表面张力理论早在六十年代就已被国际上所确认。
（2）水灰比是影响混凝土收缩的重要因素，使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少25％。
（3）水泥用量也是混凝土收缩率的重要因素，掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少15％的水泥用量，其体积用增加骨料用量来补充。减水防裂剂可以改善水泥浆的稠度，减少混凝土泌水，减少沉缩变形。
（4）提高水泥浆与骨料的粘结力，提高的混凝土抗裂性能。混凝土在收缩时受到约束产生拉应力，当拉应力大于混凝土抗拉强度时裂缝就会产生。减水防裂剂可有效的提高的混凝土抗拉强度，大幅提高混凝土的抗裂性能。
（5）掺加外加剂可使混凝土密实性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，减少碳化收缩。掺减水防裂剂后混凝土缓凝时间适当，在有效防止水泥迅速水化放热基础上，避免因水泥长期不凝而带来的塑性收缩增加。
3 混凝土的早期养护
实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：
（1）防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。
（2）防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
（3）防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或妨碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。
4 结束语
以上对混凝土的施工温度进行了理论和实践上的初步探讨，虽然学术界对于温度对混凝土的影响有不同的理论，但对于具体的意见还是比较统一的，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种处理措施，温度对混凝土的影响是会减小到最小化的。
参考文献