钢筋混凝土梁

钢筋混凝土梁（共11篇）

钢筋混凝土梁 篇1

摘要：在总结相关文献资料的基础上,提出在梁—薄墙直交节点中设置明梁的方案,通过试验研究了明梁在钢筋混凝土梁—薄墙直交节点中的作用及其设置方法,并探讨了如何通过合理的明梁设置避免“局部拉脱式”破坏的发生,从而提高节点的延性。

关键词：梁—薄墙直交节点,明梁,平面外弯矩,延性

0 引言

在高层建筑常用的钢筋混凝土框架—剪力墙和框架—核心筒结构体系中,经常会遇到框架梁垂直剪力墙平面支承于墙上,从而形成框架梁—剪力墙直交节点的情况。当剪力墙厚度较小,框架梁纵向钢筋在墙内的直段锚固长度不能满足规范[1](0.4La,抗震时为0.4Lae)要求时,将其称为钢筋混凝土框架梁—薄剪力墙直交节点,简称梁—薄墙直交节点。由于剪力墙平面外受弯,其受力非常不利。因此,对于梁—薄墙直交节点,框架梁纵筋锚固段水平投影长度不满足规范要求时如何处理以及如何提高剪力墙平面外抗弯能力就成为亟待解决的突出问题。

实际工程中常用的是在节点处一定宽度范围墙内设置暗柱,而通过文献[2]的试件QL-1和文献[4]的试件QL-09的试验表明,设置暗柱后,梁—薄墙直交节点的承载能力仍然无法满足要求,同时也无法避免“局部拉脱式”破坏的发生。

文献[2]的试件QL-2在试件QL-1的基础上沿墙宽方向设置一明梁,经过试验发现,不但可以满足承载能力要求,而且能够改善框架梁纵筋的锚固问题,但由于明梁箍筋仅按构造配筋,虽然推迟了“局部拉脱式”破坏的发生,最终没能避免“局部拉脱式”破坏,同时节点的延性仍较差。本论文将在文献[2]的基础上,通过试验进一步研究明梁在钢筋混凝土梁—薄墙直交节点中的作用,并通过对比分析,研究如何通过合理的明梁设置避免“局部拉脱式”破坏的发生,为后续研究提供一定的参考。

1 试验方案

1.1 试件的设计

本文共设计了3个试件,编号分别为QL-4,QL-5,QL-6,各试件三维示意图如图1所示,几何尺寸如表1所示。

1.2 试验加载装置

试验加载装置如图2所示。

2 试验结果及分析

2.1 试件的最终破坏形式

QL-4最终发生的是弱梁强墙、强节点型破坏,QL-5为节点区“局部拉脱式”破坏,而QL-6则由于梁、墙、节点强度相当,明梁稍弱,最终由于明梁抗扭承载力不足而导致试件破坏。

2.2 延性和耗能

从表2可以看出,QL-2延性较差,QL-4,QL-5,QL-6与其相比延性提高很多,此外QL-6比QL-5延性有所提高。

从图3可以看出,QL-4 最为饱满,耗能性能最好。

2.3 明梁作用分析

1)对梁纵筋的锚固增强作用。由试验结果可知,梁纵筋锚固直段的应变值较小,说明锚固情况良好。2)明梁改善剪力墙受力,提高墙平面外承载力。 按计算配筋的明梁可以在按构造要求配筋明梁的基础上,将剪力墙上的力扩散到更宽更厚的范围,使其受力更为均匀;扩大墙有效截面和破坏面范围,增加墙有效截面的抵抗弯矩和破坏面不均匀剪力形成的抵抗弯矩,从而提高墙平面外承载力。3)合理设置明梁可以改变节点的破坏形式,同时提高节点的延性。由本文试验可知,由于明梁相对较弱而发生破坏的QL-6延性较好,最终发生梁端弯曲破坏的QL-4延性则更好。

3 结语

在钢筋混凝土梁—薄墙直交节点中,只要明梁抗扭钢筋按适当的方法计算配置,就不但可以提高剪力墙平面外的承载力,还可以避免试件发生“局部拉脱式”破坏,同时提高节点的延性。

参考文献

[1]JGJ 3-2002,高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[2]朱祖敬.钢筋混凝土梁—薄墙正交节点试验研究[D].重庆:重庆大学硕士学位论文,2006:5.

[3]杨华,钱稼茹,赵作周.钢筋混凝土梁—墙平面外连接节点试验[J].建筑结构学报,2005(2):8.

[4]艾侠.高层建筑的平面外墙梁节点研究[D].上海:同济大学硕士学位论文,2004:4.

[5]乔亚雄.浅谈增强钢筋混凝土框架节点的措施[J].山西建筑,2008,34(6):112-113.

纤维加固钢筋混凝土梁的试验研究 篇2

关键词：纤维加固钢筋混凝土梁；碳纤维布；玻璃纤维布

1.试验过程

1.1 实验目的

本文的实验目的为：.通过加固梁与未加固梁受力性能的比较，分析加固后梁的承载能力变化。

1.2 试件设计

本文试验共浇注4根钢筋混凝土矩形截面简支梁，试件的截面尺寸均为：b×h=100mm×180mm，跨度：1=2200mm，计算跨度：l0=2000mm。混凝土强度等级均为C25，受拉主筋为2根直径10mm的HRB335级钢筋，架立筋和箍筋为直径5mm的HPB235级钢筋，试件的弯剪段箍筋的间距75mm，纯弯段箍筋的间距150mm，混凝土保护层厚：c=25mm，纤维布的粘贴情况见图1.1，试件基本情况见表1.1[1]。

1.3 模型制作

试验选用的原材料为：325#普通硅酸盐水泥，天然河砂（级配良好），天然河石，自来水。试件的浇注采用组合钢模板分批浇注。浇注前，根据配合比，将定量的水泥、砂以及石均匀搅拌，适当的调整用水量。放入帮扎好的钢筋骨架，浇注混凝土，用震动棒将混凝土震捣密实。浇注试件时，每批混凝土预留三个150×150×150mm3的立方体试块，并记下该批混凝土浇注的梁的编号，经过24小时，混凝土达到一定强度后拆模。碳纤维布CFW200为日本进口碳纤维丝在南京编织的，玻璃纤维布EGFW430为南京玻璃纤维研究设计院生产的。FRP片材粘贴结构胶为长沙固特邦土木技术发展有限公司生产的专用胶，包括：打底胶、找平胶、浸润胶。三种胶均为A，B双组分，按比例均匀混合使用[2]。该配套用胶性能良好，强度较高，其中打底胶固化时的剪切强度为17MPa，找平胶固化时的剪切强度为17.5MPa，粘贴胶固化时的剪切强度为20.5MPa。

1.4 试验装置及测试内容

本次试验用到的试验装置如图1.2所示。试验采用三分点处两点对称加载，加载方式为机械式千斤顶配合反力架手动加载。加载方案采用分级加载方式，在混凝土开裂前以每级2kN加载，开裂后以每级4kN加载。试件进入屈服阶段后按位移每级2mm进行加载，每级荷载施加完毕5分钟后观测应变、位移及裂缝情况等。试验中测量内容有：荷载大小、挠度、混凝土表面应变、钢筋应变、FRP应变、裂缝开展的宽度等。荷载大小由千斤顶上面的压力传感器结合应变仪来控制[3]。

2. 试验结果及分析

2.1材料力学性能试验结果

在梁的试验的同时对立方体试块进行抗压强度试验，其中 CFRP 、GFRP的极限强度为3500MPa、1500MPa，钢筋为Ф10（二级），混凝土为C25[4]。

2.2试验结果分析

试验试件的破坏形式主要有以下三种情况：（1）受压区混凝土压碎破坏但纤维布尚未被拉断，例如DBL25-1C1G；（2）纵向受拉钢筋屈服，纤维布被拉断，受压区混凝土被压碎，试件DBL25-2G与DBL25-2C发生这种破坏，这种情况相当于普通混凝土构件的适筋破坏的情形；（3）受压区混凝土被压碎，试件CL25发生的是这种破坏。

所有试件的开裂荷载、屈服荷载、极限荷载、跨中挠度以及破坏形式如表2.2所示。从表中可以看出，经过加固的试件屈服荷载和极限荷载均比加固前普通混凝土梁有所提高，极限荷载的提高更为显著。二次受力试件DBL25-2C，DBL25-2G，DBL25-1C1G的屈服荷载比试件CL25分别提高了20.5%，8.2%，20.9%；极限荷载分别提高了56.4%，37.9%，45%。可以看出用CFRP加固试件的承载力比用GFRP加固提高的多，而用CFRP/GFRP混杂加固试件的承载力介于二者之间。

从表2.3可以看出，试件DBL25C与DBL25-1C1G的极限荷载相差不大，前者发生的是纤维布拉断的破坏形式后者发生的混凝土压碎的破坏形式，后者底层的纤维布完好，也就是说后者的纤维布还没有充分发挥作用实验梁就破坏了。如果实验梁混凝土的抗压强度足够大，使试件DBL25-1C1G的破坏形式变为纤维拉断破坏，那么试件DBL25-1C1G的极限荷载将有可能比DBL25-2C的大。

3.本章小结

钢筋混凝土梁 篇3

由于建筑朝着高层和超高层形式发展, 这使得转换构件对型钢混凝土材料的应用势在必行。因此本文对组合结构转换梁对转换结构的影响进行分析。

2 计算模型及参数设定

本文模型采用部分框支剪力墙结构。平面矩形为27m*18m (X*Y) , 结构四角布置有5.4m*4.5m (X*Y) 的落地转角墙, 距 (13.5m) 中轴8.1m沿Y向居中对称布置6m未落地一字墙, 距 (9m) 中轴9m沿X向居中对称布置5.4m未落地一字墙, 且 (9m) 中轴居中布置5.4m落地一字墙。墙肢厚度均为200mm。转换层位置设置在地上一层, 没有落地的墙肢, 分别采用了钢筋混凝土梁式转换、型钢混凝土梁式转换。底层层高为4.2m, 标准层层高为3.3m, 共20层, 结构总高度为70.2m。

按丙类建筑7度抗震设防, 地面粗糙度为B类, 修正后的基本风压为0.35KN/m2, 风荷载和地震荷载按X, Y两个方向计算, 不考虑竖向地震作用。转换构件的混凝土强度均为C40, 钢筋采用HRB400, 型钢为Q235.钢筋混凝土梁的截面尺寸为500mm*1000mm。型钢混凝土梁的截面尺寸为400mm*600mm, 内置焊接工字型钢, 截面尺寸为360mm*140mm*14mm*15.8mm。

3 对周期, 振型的影响 (见表1)

两种梁式转换的第一振型为Y向的平动, 第二振型为X向的平动, 第三振型为扭转振型。扭转为主的第一周期与平动为主的第一周期的比值均为0.640449, 都小于规范所规定的A类建筑的0.9, 从周期的长短可以看出, 转换梁中型钢的引入对整体结构的周期影响很小。

4 反应谱法分析转换层的地震反应力 (见表2)

由于型钢混凝土转换梁材料强度高, 所以在同样承载力要求下, 可以有效减小截面尺寸, 减轻结构自重, 减小转换层的侧向刚度。所以计算得出的型钢混凝土转换层地震作用小于钢筋混凝土转换层, 同时组合构件延性一般好于钢筋混凝土构件, 另一方面, 钢筋混凝土转换梁在结构上易形成短柱从而降低柱子延性, 对抗震不利, 因此采用型钢混凝土梁的转换结构表现出良好的抗震性能。

5 P us h-ove r的计算分析

结构进行Push-over分析时采用位移控制, 最大平动位移控制为0.6m, 侧向荷载选用Y向的第一振型力分布形式。梁的塑性铰采用M-M型, 柱的塑性铰采用P-M-M型, 墙的塑性铰采用P-M-M型。

在七度罕遇烈度下, 该结构没有出现非常明显的屈服阶段, 说明结构还是具有足够的刚度。随着推覆位移的不断加大, 结构刚度均发生明显退化, 层间位移角明显加剧, 结构的非线性特征越来越明显。

从层间位移角曲线可以看出, 在STEP50钢筋混凝土转换层的层间位移角为0.002985, 型钢混凝土转换层的层间位移角为0.003570, 表现出钢筋混凝土转换层具有较大的侧向刚度。最大层间变形均在15层, 钢筋混凝土转换层间位移角为0.010466, 型钢混凝土转换层间位移角为0.010470, 可见型钢混凝土转换梁的应用对整体结构的最大层间位移角没有太大影响。两种转换薄弱层的层间位移角均小于抗震规范的最大弹塑性层间位移角0.00833, 满足大震设防要求。 (见图1, 图2)

结束语

从以上两个模型分析可以看到, 钢筋混凝土转换梁中引入型钢对整体结构的周期、弹塑性状态下的最大层间位移角影响很小, 但对转换层本层的侧向刚度影响较大, 由于钢筋混凝土转换梁截面尺寸较大, 使层侧向刚度大于型钢混凝土转换层, 计算得出的型钢混凝土转换层地震作用小于钢筋混凝土转换层, 同时组合构件延性一般好于钢筋混凝土构件, 另一方面, 钢筋混凝土转换梁易形成结构上的短柱从而降低柱子延性, 不利于抗震, 因此型钢混凝土梁式转换表现出良好的抗震性能。

摘要：针对钢筋混凝土梁式转换、型钢混凝土梁式转换, 运用基于结构性能的抗震设计理论, 采用建筑结构通用有限元分析与设计软件MIDAS GEN进行建模计算分析, 对采用两种不同材料转换构件的部分框支剪力墙结构进行结构受力和抗震问题的对比分析。

关键词：钢筋混凝土梁式转换,型钢混凝土梁式转换,结构受力,抗震问题

参考文献

[1]徐培福.复杂高层建筑结构设计[M].第一版.北京:中国建筑工业出版社, 2005.

[2]GB50011-2010, 建筑抗震设计规范[S].

钢筋混凝土梁 篇4

⑴在盖梁两侧安装悬吊梁立柱，立柱顶设可调顶托，

⑵片钛钢筋骨架就位，在内架下垫以方木以免损坏模板，并将内架临时固定以防倾倒，

⑶将横梁穿过骨架并支撑于悬吊梁立柱上。

⑷旋紧顶托，横梁吊起骨架，使其距模板距离不小于200mm。

⑸按图示尺寸调整骨架间距，安装主筋及箍筋并对所有交叉点进行绑扎。

⑹安装梁底保护层垫块并将钢筋落于底模上。

⑺绑扎腰筋及其他构造筋。

碳纤维加固钢筋混凝土梁的实践 篇5

关键词：碳纤维 钢筋混凝土梁 加固模型 参数选取 设计验算 施工要点

钢筋混凝土在我国各个行业的建筑工程中广泛应用，但是，在钢筋混凝土施工完成之后，要改变使用功能或者提高使用功能，都存在对钢筋混凝土结构构件的受力再进行改变，同时在钢筋混凝土构件使用多年之后，也会存在进一步对缺陷加固消缺的问题。因此，钢筋混凝土构件加固普遍存在，在我国起步较晚，是九十年代以来的开发热点，碳纤维片材在混凝土结构受弯构件的受弯加固、受剪加固和柱的抗震加固中研究和应用最多，但在这方面工作中还存在一些问题，对加固结构的力学性能系统的理论分析和数值计算研究也很有限。而这对于创立和发展这种崭新的加固技术是必不可少的，而且以预应力钢筋混凝土桥梁、钢筋混凝土梁的加固为主。到目前为止，碳纤维片材加固混凝土结构的技术得到国际上普遍认同。

安徽开米马鞍山工程中的合成车间由于使用功能改变，在主体结构施工完成后多个钢筋混凝土梁需要进行加固，现以JL10钢筋混凝土梁为例，进行加固计算和施工控制要点进行说明。

1 加固校核的设计计算

1.1 计算模型的建立

JL10是一根跨度为7m的钢筋混凝土梁，梁截面高度h=500mm，宽度b=250mm，由于业主变更时改变室内原来使用功能，要求增加室内荷载，变更设计说明本次变更后梁的受力是正弯矩加大，且梁的构件计算弯矩设计值为M=216kN/m。因此，偏于安全考虑，不考虑楼层板翼缘和支座内力重分布的影响（如果是负弯矩状态，则必须考虑并按照《混凝土结构设计规范》要求进行计算），按照矩形梁进行计算。

1.2 加固方式的选择

由于加固可以采取增大截面加固、外粘型钢加固、复合截面加固、绕丝加固、外加预应力加固、植筋加固等方法进行，但必须根据现场施工条件、梁的受力使用环境再选取经济可行的方案。进行加固的钢筋混凝土梁使用在工业厂房内，不存在放射、腐蚀性液（气）体以及高温（≤60℃）等不利条件的影响。但是加大梁的截面将会是使用空间减少，且对设备、管道的安装会造成不便，绕丝、植筋也不便于施工，外加预应力支座在梁的两端不能实施，外面型钢和复合截面加固成为可选方案。但是外粘型钢加固的造价较高，因此选用复合截面加固法进行加固。而且以外粘碳纤维最为便于施工，且造价最为经济，所以这一方案就是首选。

1.3 计算参数的选择

参照《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》（CECS146：2003）、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）中（表9.1.6）碳纤维片材的性能指标和原设计选取的设计参数，计算参数选取如下：

混凝土等级：C35，fc=16.7N/mm2，ft=1.57N/mm2

受拉纵筋种类：HRB400，fy=360N/mm2。分部3根直径22的钢筋（单层）Es=2.0×105N/mm2

受压纵筋种类：HRB400，fy=360N/mm2，分部2根直径20的钢筋（单层）

碳纤维抗拉强度设计值：ff=1600MPa

碳纤维设计拉应变εf=0.007

碳纤维弹性模量Ef=2.3×105MPa

我国采用的标准碳纤维布厚度（≤300g/m2）d=0.167mm

设计确定的混凝土梁保护层厚度为20mm，受拉纵筋为Φ22，则受拉纵筋合力点至近边距离：as=35mm（为便于计算，单层纵筋取as=35mm，双层纵筋取as=60mm）

受压纵筋合力点至近边距离：as=35mm

按照混凝土结构规范，对C35混凝土取强度系数α1=1.0（当混凝土强度等级不超过C50时，α1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，α1取为0.94）。

当处于非均匀受压时，正截面的混凝土极限压应变εcu=0.0033，碳纤维的拉应变εf=0.007。

1.4 碳纤维实际截面面积计算：

∵受拉钢筋的截面面积As=1140mm2

受压钢筋的截面面积As=628mm2

且x=2as=70mm，h0=h-as=500-35=465mm，

矩形应力图的受压区高度x可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数β1。当混凝土强度等级不超过C50时，β1取为 0.8。

纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度ξb应按下列公式计算：

ξb=β1/[1+fy/（Esεcu）]=0.8÷[1+360÷（2.0×105×0.0033）

∴ξb=0.5177 ξbh0=0.5177×465=240.73mm

由本梁属于框架梁，属于重要构件。

∴ 选择ξcfb=0.75ξb

等效矩形应力图形的混凝土受压区高度为x

则x=ξcfbh0=0.75×0.5177×465=180.55mm<ξbh0

∴按照《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》中的4.3.2-1使用x≥ξfbh0 条件公式进行计算，代入已知参数：

即α1fcbx（h0-0.5x）+fyAs（h-as）-fyAs（h-h0）

=1×16.7×250×70（500-0.5×70）+360×628×（500-35）-360×1140（500-465）

=226659450N.mm≈226.66KN.M≥M=216KN.M

∵为便于计算，暂不考虑加固前构件在初始弯矩作用下，截面受拉边缘混凝土的初始应变，故取εi=0

∴Ψf=[（0.8εcuh/x）-εcu-εi]/εf

=[（0.8×0.0033×500÷70）-0.0033-0]÷0.007

=2.22>1

∴取Ψf=1

∴设碳纤维的截面积为Af，把以上参数代入《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》4.3.2-2公式：

α1fcbx=fyAs+ΨfffAv-fyAs

即：1×16.7×250×70

=360×1140+1×1600×Af-360×628

292250=410400+1600Af-226080

∴Af=67.46mm2

∵Af=kmndb

km为碳纤维片材厚度折减系数，取km=0.78

n为碳纤维片材层数

即67.46=0.78×n×0.167×250

∴n=2.07 取N=3

故有效Af=km×3×0.167×250=97.695mm2

实际碳纤维片材面积为125.25mm2

强制标准要求的验算

按照《混凝土结构加固设计规范》的设计要求加固后受弯承载力的提高幅度不得超过40%， 即ffAf/fyAs≤0.4

（1600×97.695）÷（360×1140）=0.38<0.4

∴满足要求，按照3层碳纤维片材进行加固即可。

2 施工控制要点

2.1 原材料的控制

①本工程所使用的加固材料选择国产300g/m2I级碳纤维布，碳纤维基本性能要求：抗拉强度≥3400MPa，弹性模量≥2.1×105MPa， 极限延伸率≥1.7%。

②碳纤维粘结剂基本性能要求：压缩强度≥70MPa，拉伸强度≥35MPa，弯曲强度≥50MPa，拉伸剪切强度（金属/金属） ≥18MPa。施工单位应提供产品质保书，材料使用前必须经抽样检验合格后方可使用。

2.2 现场施工质量的控制

①基层处理：对碳纤维加固部位混凝土构件表面进行处理，处理后进行仔细观察，混凝土构件有裂缝的必须进行裂缝修补后才能进行碳纤维加固。对混凝土表面的蜂窝、凹凸不平必须用结构胶修补平整，对酥松的混凝土必须凿除后修补平整；混凝土表面处理后应露出结构本体，无粉尘、杂物、水渍、油渍及平整。混凝土表面处理必须经工序检验、做好相应记录，符合上述要求后才能粘贴碳纤维。粘贴的碳纤维宽度、厚度、材质必须按设计要求进行配置，并对粘贴的碳纤维粘贴面清洁处理。

②修补找平：经上述工序后粘贴面平整度应达到5mm/m2，有断茬、转角部位、凹凸部位应找平，抹成平滑曲面。

③胶料配制：胶料应严格按比例充分搅拌后配制，务必使用专业技术人员进行配制，从而保证质量。配制搅拌后的胶料应无沉淀、色差、气泡，并应防止灰尘杂质混入胶料。

④把经处理后的混凝土表面用丙酮或二甲苯擦拭干净。按设计要求裁剪碳纤维，不得损坏织物面，涂抹粘结胶应均匀，敷贴碳纤维应平整无气泡。多层粘贴，可重复上述步骤，但应在表面指触干燥后立即进行下一层粘贴，如超过60分钟，则应等12小时后再行粘贴下一层。

参考文献：

[1]任振华.碳纤维加固桥梁技术实用研究[J].价值工程，2011（19）.

[2]吴春义.论碳纤维加固技术的工艺要点[J].价值工程，2011（01）.

钢筋混凝土梁设计问题探讨 篇6

受弯构件是建筑工程中应用最为广泛的一类构件。如房屋建筑中的梁、板是典型的受弯构件。本文主要讨论梁的计算。在外力作用下,受弯构件将承受弯矩和剪力作用。设计受弯构件时,需要进行正截面和斜截面2种承载力计算。本文根据CEB-FIP1990模式规范进行研究计算。

对钢筋混凝土截面的分析受到许多学者关注,主要原因在于混凝土的受压非线性力学特征非常强,而且混凝土的抗拉、抗压强度差别很大,以及混凝土与钢筋组合后使问题更复杂[1,2]。已有的研究都采用简化方程近似模拟混凝土和钢筋的本构关系研究规则截面(矩形、“T”形截面)。国外学者分析时考虑截面形状的任意性,分别采用条带法、网格法和绕截面周边的高斯积分法等积分方法。我国规范与CEB规范建议的混凝土受压本构关系的表达式、曲线形状均不相同,本文按照CEB-FIP1990模式规范计算本文分析我国现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB 500010-2002)[3]建议的混凝土受压应力应变关系的截面分析结果与CEB ModelCode (1990)[4]建议的本构关系的分析结果的差异。分析中不考虑受拉及开裂混凝土对截面刚度的影响;假定钢筋的应力应变关系为弹-纯塑性;截面受力前后仍保持平截面;忽略翘曲和扭转效应。

2 2种规范混凝土本构关系比较

我国现行《混凝土结构设计规范》(GB 500010-2002)建议的普通混凝土受压应力应变关系为:

CEB规范建议的应力应变关系为:

式中:Ec——混凝土初始弹性模量;εe1——相应于压应力峰值fcm的压应变,εc1=-0.002 2;Ec1——从原点到压应力峰值点的割线模量Ec1=fcm/0.002 2;fcm——混凝土抗压强度平均值fcm=fck+8。

3 计算理论研究

3.1 计算的基本前提条件

分析中不考虑受拉及开裂混凝土对截面刚度的影响;假定钢筋的应力应变关系为弹-纯塑性,截面受力前后仍保持平截面;忽略翘曲和扭转效应。受压混凝土本构关系为CEB-FIP模式规范(εcu=0.003 39),如前文所叙述。钢筋本构关系为线弹性加强化。

3.2 基本计算方法

CEB-FIP 1990规范的应力为:

其中,fcm为龄期28 d混凝土圆柱体平均抗压强度;Eo

钢筋的应力-应变关系为:

4 梁截面设计方法探讨

(1)初估截面:梁的跨度为L,梁高为h,宽为b,它们之间的关系是:。

(2)在截面受弯时,截面应变和应力关系采用式(1)的关系式;钢筋的应力应变关系采用式(2)的关系式。受压区混凝土压应力的合力:,C到中和轴的距离为:;受拉钢筋的拉力Ts=σsAs,受拉钢筋到中和轴的距离为:ys=(h0-xn)。

由上面的分析可以知道,截面的平衡条件为:C=Ts,M=Cyc+Ts(h0-xn);分析合力C,由混凝土应力应变关系可知:代入式(1)中得到合力应力为:,其中εc为常数。xn为待求的常数。

现在我们是要求解出梁的极限弯矩Mu,εc采用用规范规定的εcu=0.003 39代入并结合受压区混凝土压应力的合力C表达式,求解出C=56.375 6bxn及yc=0.469 7xn,并代入M=Cyc+Ts(h0-xn)中得到:M=56.375 6bxn(h0-0.530 3xn)。当梁屈服时,σs=fy,所以Ts=fyAs。在设计梁的截面时,先初估梁的截面高和宽,代入M=56.375 6bxn(h0-0.530 3xn)和Ts=fyAs分别算出xn和As。

(3)利用桁架模型计算弯剪承载力。纵筋集中分布在上、下弦,总的纵筋力flAl由上、下弦等分,fl、Al为纵筋应力和面积。箍筋沿梁长等距离布置,单位长度上的箍筋力为nt=ftAt/St(At为同一截面内的箍筋面积,ft、St为箍筋应力、间距)。作用在单元顶面上(或底面)上的横向钢筋力为ntγh0,当纵筋和箍筋屈服时,则ft=fty,Nly=fly·Al,,由桁架模型分析可得钢箍计算式为:

5 结语

通过应用我国现行规范及CEB规范建议的混凝土受压应力-应变关系,对钢筋混凝土受弯截面进行分析,并将理论分析与计算结果比较,可得出如下结论:①我国规范与CEB规范的截面极限承载力分析结果十分接近;②用2种σ-ε关系分析截面的弯矩-曲率关系,我国规范与CEB规范分析曲线的上升段基本重合,下降段略有差别,前者截面刚度降低速度较后者快;③我国规范与CEB规范的截面极限承载力分析结果与试验结果吻合。截面非线性刚度作为梁柱单元的高斯点,是建立非线性梁柱单元的基础,采用不同的本构关系,将对梁柱单元的刚度及结构分析结果产生影响。同样,对组合结构、劲性混凝土结构亦产生影响。

参考文献

[1]过镇海.钢筋混凝土原理[M].北京:清华大学出版社,1999.

[2]王传志,腾智明.钢筋混凝土结构[M].北京:中国建筑工业出版社.1985.

[3]GB 50010—2002,混凝土结构设计规范[S].

钢筋混凝土基础梁裂缝浅析 篇7

钢筋混凝土基础梁平面图见图1。

该工程于2007年7月开工,基础混凝土于8月9日开始浇筑,顺序为由南至北依次浇筑。基础施工完毕后开始进行二层板的施工,顺序依旧为由南至北。但在二层板(12)轴～(22)轴的钢筋绑扎完毕,准备进行浇筑混凝土的过程中,发现在(14)轴与(16)轴、(17)轴与(18)轴有两道贯穿?, , 三道轴线的裂缝,且所有裂缝均发生在南北梁上,分布为跨中或1/3处,东半部多,西半部少,裂缝呈V形,先开裂为上部,经过观察,裂缝仍在发展,遂令施工单位停止施工。

该裂缝是监理人员在检查支撑体系时意外发现的,此时二层板①轴～(12)轴已经浇筑完毕,(12)轴～(22)轴钢筋已绑扎完毕未浇筑,整个二层看台板是由下部满堂脚手架支撑,即整个基础梁处于受力非常小或基本不受力(只有自重)的状态,基本可以排除由于强度或外力所致。另外,地质勘探部门在现场又做了几处钎探实验,结果与地质报告完全相符,设计单位通过再次验算基础梁的承载力完全符合要求。

据此分析、判断:此裂缝不影响安全和使用,可以继续施工。这种裂缝产生的原因如下:

首先由于季节变化产生温度变化,引起商品混凝土收缩是产生裂缝的主要原因。混凝土产生裂缝有多种原因,主要是温度的变化。混凝土在硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,又会在混凝土内部出现拉应力,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强度时,即会出现裂缝。

混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷的极限变形只有(0.6～1.0)×104,长期加荷时的极限拉伸变形也只有(1.2～2.0)×104。根据温度应力的形成过程可分为三个阶段:1)早期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30 d,这个阶段的两个特征:a.水泥放出大量的水化热;b.弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝土的弹性模量变化不大。3)晚期:混凝土完全冷却以后的运转时期,温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。该工程钢筋混凝土基础梁浇筑于8月,9月份,当时气温很高,水化热不易散发,至11月底,天气骤然变冷,工程施工人员认为基础梁强度已经达到,没有采取任何保暖措施,致使基础梁裸露于干冷环境中,混凝土遇冷收缩,水热化已散失殆尽,即刻出现微裂缝现象。基础梁混凝土强度见表1。

也许有人会问,基础梁中有大量钢筋,为什么没有阻止裂缝的出现,这是因为钢的线膨胀系数与混凝土的线膨胀系数相差很小,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的7倍～15倍,当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 kg/cm2～200 kg/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,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

其次,由于纵向基础梁跨度较大,刚度较小,横向跨度小、刚度较大(横向基础梁跨度为7.5 m～9 m,纵向基础梁跨度为3 m～5.5 m),致使由于温度变化产生的应力均集中于纵向梁上,这就是为什么纵向梁裂缝多,而横向梁裂缝少的原因。

第三,混凝土配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大,越易开裂。因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的。此时只能增大混凝土的和易性,增大混凝土的收缩变形。混凝土强度是由水灰比控制的,混凝土生产厂家为了保证混凝土强度,尽量减小水灰比,加大水泥用量。同时,为了保证混凝土的和易性,使浇筑更加方便、快捷,混凝土生产厂家不惜加大水泥和水的用量。该工程混凝土试验报告显示,所用商品混凝土强度不仅仅达到了设计要求,而且富余量特别多,大部分超过设计值50%以上。这样做虽然保证了混凝土强度,但水泥和水分较多,在天气变冷时混凝土极易收缩,产生大量裂纹。

对裂缝的处理:在主体完成后,基础回填前进行。裂缝宽度w≤0.3 mm时,采用表面封闭法,利用混凝土表层微细独立裂缝或网状裂纹的毛细作用吸收低粘度且具有良好渗透性的修补液体。对裂缝宽度0.3 mm<w≤1.0 mm时,以一定的压力降低粘度,用高强度的裂缝修补液体注入裂缝腔内。

根据以上分析,此种裂缝收缩完成的时间约1年～2年,裂缝继续发展属于正常现象。

建议:首先,混凝土要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发,适当的选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。另外在今后的混凝土结构施工时,要尽量缩短浇筑时间,减小混凝土浇筑时的温差,加强混凝土保温意识。

参考文献

[1]张猛.浅谈混凝土的温度与裂缝[J].建筑工人,2005(2):20-22.

[2]陈保平.混凝土结构的施工裂缝分析及防治措施[J/OL].中国期刊网,2005-05-04.

[3]孙文峰.浅谈混凝土裂缝与施工温度的关系[J].建筑科技与管理,2009(7):28-30.

钢筋混凝土梁裂缝防治措施 篇8

一、钢筋混凝土梁裂缝的部位

(一)梁受拉区裂缝。

由于浇筑混凝土时施工管理不善,使用了低劣的钢筋,造成梁受拉钢筋强度不足。施工中,提前拆模、施工荷载超过设计荷载或混凝土强度低于设计规定,以及使用不当,使用荷载大大超过原设计荷载,使梁受拉区产生裂缝。梁受拉区产生的裂缝一般采用水泥浆封闭,防止钢筋锈蚀,再根据具体情况做补强加固处理。

(二)梁在支座附近的斜裂缝。

梁的混凝土强度低于设计强度,抗剪钢筋不足,箍筋没有增加,也有的因超载,提前拆模时混凝土强度低于标准强度值,造成的抗剪能力低而产生剪切裂缝。应先用粘结浆液压注处理,再进行加固补强,确保梁的使用安全。

(三)梁受压区裂缝。

梁的高度小,有的梁没有抗裂验算,混凝土振捣不够密实,梁长期在年温差和日温差作用下产生温差变形及长期处于干燥状态的环境中干缩变形,梁在温差和干缩的综合作用下裂缝。缝上宽下窄,有贯穿的,有不贯穿的。裂缝长度为梁高的3/5~4/5,梁底部不裂,这种裂缝可用水泥砂浆压注、粘结密封裂缝和补强。

二、钢筋混凝土梁裂缝的原因

(一)设计欠周全。

如钢筋混凝土梁的截面不够,梁的跨度过大,高度偏小,或者由于计算错误,受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等,都会导致混凝土梁出现结构裂缝。

(二)温度变化引起的裂缝。

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或内部温度发生变化,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力可以达到甚至超出活载应力。温度裂缝区别其他裂缝最主要的是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工措施不当等。

(三)地基变形引起的裂缝。

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有地质勘察精度不够、试验资料不准;地基地质差异太大;结构荷载差异太大;结构基础类型差别太大;地在冻胀;桥梁基础基于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能造成不均匀沉降。

(四)施工质量造成的裂缝。

1、由于混凝土标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致混凝土梁出现裂缝;2、由于施工不当、模板支撑下沉,或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝;3、由于施工控制不严,在梁上超载堆荷,而导致出现裂缝。

(五)施工材料质量与施工工艺质量引起的裂缝。

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝,如水泥、砂、石骨料以及拌和水及外加剂等。施工工艺质量引起的裂缝,如在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生纵向、横向等各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。

三、钢筋混凝土梁裂缝的防治措施

(一)材料的质量控制。

水泥:在混凝土路面及大体积混凝土施工中,水化热引起的温升较高,降温幅度大,容易引起温度裂缝。为此,在施工中应选用水化热较低的水泥,尽量降低单位水泥使用量。粗骨料:在钢筋混凝土施工中,粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土的浇灌工艺有关,增大骨料粒径可减少用水量,混凝土的收缩和泌水随之减少,但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析。因此,必须调整好级配设计,并在施工中加强振捣。对于粒径5~40mm的石子,要求针片状少,超规少,颗粒级配符合筛分曲线要求,这样可避免堵泵,减少砂率、水泥用量,提高混凝土强度。试验结果表明:采用粒径5~40mm石子比采用粒径5~25mm石子每立方米混凝土减少用水量l5kg左右:在相同水灰比情况下,每立方米混凝土水泥用量减少20kg左右(水灰比0.709),同时降低了混凝土的温升;当粒径50mm石子满足筛分曲线要求时,其砂率控制在42%左右即可满足泵送要求。细骨料:采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量20kg左右,水泥相应减少28kg左右,从而降低混凝土的干缩。砂石料的含泥量控制:砂石含泥量超标,不仅增加混凝土的干缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,因此在路面混凝土及大体积混凝土施工中,石子含泥量应控制好。掺加块石:在大体积混凝土基础施工中,掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为l50~250mm的坚固大石块,不仅可减少混凝土的总用量,又可减少单位水泥用量,从而降低水化热,同时石块本身也吸收热量,使水化热进一步降低,对控制裂缝有利。如在滨河路防洪堤施工中,基础混凝土掺入l5%的块石,使得基础混凝土裂缝出现极少。

(二)工序与施工过程的质量控制。

笔者认为,对工序与施工过程的质量控制,主要做好以下几方面工作:1、每道工序开始前及施工过程中都要对影响工序质量的条件或因素进行控制;2、每道工序完成后要运用一定的检测手段对其进行检测,确保能够达到预定的质量标准。质量管理人员主要采用的检查方法有目测法、仪测法、实验检验法等。

在施工过程中,应重点进行以下方面的检查:1、施工操作质量检查:对违章操作及不符合安全要求的应及时纠正;2、工序质量的交接检查:指前道工序检查验收合格后,方可移交下一道工序;3、隐蔽工程的检查与验收:这一部分是防止质量隐患和事故的关键,隐蔽工程必须经质量检查人员检查确认合格后,才允许加以覆盖进行下一道工序;4、施工过程中的监控:对某些重要的分项工程应特别注意经常进行预检和复核;5、成品保护的质量检查:必须对已完成部分采取妥善措施予以保护,以免造成损坏,影响工程整体质量。如发现施工中出现问题应立刻解决,以保证质量与工期的要求;如发生严重的质量问题,则要停止施工,然后要求提出报告说明质量情况、产生的原因和处理的方法以及提出如何确保此类问题不再发生的措施,经质量管理人员审批同意后进行处理。解决完该问题后,经质量管理人员认可后下达复工令。

参考文献

[1]杜朝阳.钢筋混凝土框架梁的裂缝分析及处理[J].山西建筑,2006.2.

[2]杨国强.钢筋混凝土梁裂缝成因与诊治[J].建材与装饰,2007.8.

钢筋混凝土屋面井字梁裂缝浅析 篇9

1 裂缝原因分析

1)该楼共设8个沉降观测点。根据基础沉降观测结果，由于为桩基础，沉降量均较小，最大沉降量10.4mm，最小沉降量9.3mm，最大差异沉降仅1.1mm，故可排除基础沉降量过大引起梁体裂缝的可能。

2)对梁体进行回弹测得混凝土强度等级达到C20，符合原设计要求，故可排除梁身混凝土强度等级不足引起梁体开裂的可能。

3)该井字梁结构系夏季施工，原定屋面做法为刚性防水层上用1∶10水泥珍珠岩找坡，再做架空层隔热，而后考虑铝白色SBS具有反光、防漏的双重作用，而改用铝白色塑膜面SBS防水卷材替代架空层。通过实地检查发现，该防水材料已老化变质，其上铝白色也已退尽。本地区冬季最低室外温度在-5℃左右，室内温度可达到10℃，夏季室外温度可达到38℃左右，在阳光直射处则可达到45℃以上，室内温度为30℃左右。该井字梁层面上虽做有珍珠岩找坡层，但厚度较薄，且其上SBS已失去原有的反光作用，故该层面保温性较差，梁体的室内外温差无论冬夏季至少在10℃以上。

2 设计计算的复核

现以LB梁为例进行裂缝宽度复核。该构件的裂缝控制等级应为三级，最大裂缝允许宽度为0.3mm。复核工作分两部分进行。

1)按受弯构件验算梁体裂缝宽度，其最不利情况应是荷载效应与温度效应产生的弯矩叠加。因该梁是夏季施工的，冬季则产生收缩变形，梁顶与梁底的温差使梁顶收缩大于梁底，因此，冬季温度效应产生的跨中弯矩与荷载效应产生的跨中弯矩是同号的，即冬季二者的影响是叠加的。

经计算得屋面综合荷载q=7.58kN/m2，区格的长a和宽b分别为3.4m和3m，则荷载效应产生的弯矩

而由构件上下表面温差产生的温度弯矩Mt:

其中E为C20混凝土弹性模量取2.55×104N/mm2;α为C20混凝土线膨胀系数，取1×1 0^-5, I为构件截面惯性矩，矩形时为bh^3/12， (b为构件宽250m m, h为构件高度700m m);Δt为构件上、下表面温差，取为10℃。

因而M=Ml+Mt=89.4+26=115.4kN·m。按受弯构件公式算得最大裂缝宽度Wmax=0.215mm<0.3mm。

2)按受拉构件验算梁体裂缝宽度。由于该梁为夏季施工，冬季则产生收缩变形，但受支座的约束，在混凝土内产生拉应力。如夏季施工时的温度为35℃，冬季按0℃计算，则冬夏温差将达35℃左右。如近似按轴心受拉构件验算，则可算得最大裂缝宽度Wmax=0.82mm>0.3m m。

由计算过程中得知，温度变形产生的伸缩应力很大，虽然计算中已考虑了钢筋混凝土构件同砖混结构的协同变形因素，但由于两者的线膨胀系数不同，砖混部分还是对构件产生了较大的约束。

3)很显然，本工程屋面井字梁侧面出现裂缝的主要原因是由于温差引起的混凝土收缩变形以及冬季室内外温差所产生内力效应的影响叠加于荷载效应的综合作用结果。因该梁是在夏季施工的，而且保温隔热措施较差，在冬季的低温下，沿梁长方向产生收缩。当收缩变形受到支座的约束时，在梁体内产生了拉应力。由于混凝土的抗拉强度较低，当拉应力超过抗拉强度时，便产生裂缝。此外，设计中没有按构件由于温度收缩变形引起的拉应力进行抗拉强度验算，抗拉筋明显不足，也是导致井字梁构件裂缝的主要原因之一。由于LA1、LA2梁配筋大于LB梁，故裂缝在LB梁上分布较广。

3 处理措施

该工程从竣工到发现裂缝已经过两年多时间，此后又经过近三个月的现场裂缝发展的观测，证实裂缝的开展已处于稳定状态。引起构件裂缝的主要因素———混凝土收缩变形。由于各种井字梁及其支承系统的协调变形已趋稳定，同时按温度效应与荷载效应组合验算构件抗弯强度证明梁截面承载力能够满足使用要求，故工程上仅按温度裂缝的因素对构件作了如下处理：

1)改善屋面保温性能。考虑到原有屋面防水材料SBS已老化变质，为防止屋面渗漏，揭去重做。同时重新在屋面上铺设了架空层，以降低梁体的冬夏季温差与室内外温差。

2)鉴于构件裂缝宽度较小，故采用表面处理法施工。具体方法为：凿去裂缝两侧各宽5cm范围内的粉刷层，对裂缝处用水冲洗，然后刷掺有107胶的水泥浆，最后用1∶2水泥砂浆抹平凿出的凹槽。对井字梁边梁与支承墙体间的错位处，先贴上宽300mm的铅丝网，再用水泥砂浆进行重新粉刷。同时在构件修补后经过一年左右的跟踪观测，没有发现新裂缝产生，因此可认定以上分析结果及裂缝处理方法是正确的。

4 结语

对于象井字梁构件这类体量较大，相互之间约束又较多的混凝土构件，为防止产生温度裂缝可采取如下一些措施：选择适宜的季节浇注混凝土。因为混凝土的抗拉强度较低，为防止其收缩变形使梁体内产生拉应力，应尽量选择温度低的季节浇注。必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井水拌制，或设置简易的遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土的搅拌和浇筑温度。选用水化热小和收缩小的水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)，选用级配良好的骨料，并严格控制砂、石子的含热量，尽量降低水灰比，合理使用减水剂，加强振捣，以减少水化热，提高混凝土的密实性和抗拉强度。做好保温隔热工作，尽量减少构件的冬夏季温差和室内外温差。加强设计验算工作，对构件因冬夏季温差引起的伸缩变形和室内外温差引起的弯曲变形进行裂缝宽度验算，配足抗拉钢筋。尽量采用独立的结构形式，使构件能够进行自由的伸缩变形。

参考文献

[1]曹英主编.混凝土结构设计[M].北京:地震出版社, 2003.

[2]程健主编.钢筋混凝土结构计算[M].北京:机械工业出版社, 2002.

钢筋混凝土梁 篇10

关键词：钢筋混凝土梁板；梁板施工；结构钢筋

1、引言

高层商用建筑、民用住宅以及道路桥梁当中，整体式的钢筋混凝土梁板结构已被广泛的应用，尤其是在楼地面和屋面中有更加广泛的采用。特别是在近几年来，交通运输业迅速发展，交通符合的增加导致道路不堪载荷，部分钢筋混凝土桥梁出现险情，需要对之进行拆除重建或者是进行加固。从钢筋混凝土梁板施工的角度来看，加強对梁板结构的施工对于保证建筑的质量具有非常重要的作用。作者在以多年的工程实践作为基础，对钢筋混凝土梁板结构施工中需要注意的问题进行了较为详细的论述，包括梁板施工高度、浇注漏浆、原材料的控制、混凝土的配合比的控制以及混凝土的浇注等诸多问题，以期对钢筋混凝土的实际施工起到一定的参考作用。

2、钢筋混凝土梁板施工中应该注意的问题及解决措施

2.1 梁板的施工高度明显不足

梁板的施工高度是保证梁板力学性能的关键因素，梁板高度的不足、低于图纸的设计高度时，将导致施工成型后的梁板的中心轴的位置发生变化，这将直接造成梁板受压区的有效受压面积减少，其受拉区相应的拉应力将增加，使得钢筋混凝土梁板的承载能力下降。从施工实践经验来看，通常降低1cm的有效高度将导致受拉区所承受的应力增加5％，也就是说这时梁板的承载能力将下降5％。因此，在施工的过程中需要对梁板的高度进行较为严格的控制，梁板的高度应该控制在于设计图纸误差小于5 mm的范围之内。

2.2 铰缝处混凝土的强度不足，吊装后两梁间铰缝处钢筋没有绑牢

从梁结构的荷载横向分布影响线来看，在梁板铰接在受力的条件之下，如果铰缝不能对载荷进行有效的传递，在单块梁板上所分配的载荷将大大的增加，导致单块梁板在早期就遭到破坏，极大的影响了桥梁的承载能力。

造成铰缝处混凝土强度不够的原因主要是在对铰缝进行浇注时出现了较为严重的漏浆现象。采取的解决措施，我们可以对吊装进行适当的改进，例如可以在浇注铰缝处的混凝土之前在梁底的接缝处吊牢底模，当然还可以预先浇注3~5cm厚度的高标号砂浆，待其凝固一到两天之后再浇注铰缝处的混凝土，这样就能有效的防止漏浆现象的发生。同时，在铰缝混凝土浇注之前，施工人员应该仔细的绑牢铰缝连接处的钢筋，确保铰缝钢筋能够有效的承受载荷形成的力。

2.3 原材料质量的控制存在缺陷

2.3.1 对集料质量的控制不严

这方面主要体现在对集料的含泥量及级配比的控制两个方面，其中的砂、碎石含泥量过高，这时候将导致混凝土凝固之后出现干缩裂缝，使得混凝土的强度及耐久性都下降；而集料的级配比是混凝土强度的根本保证，级配比良好的集料能有效的提高集料的堆积密度，降低集料的空隙率，这样在相同的条件下，级配比良好的集料可以获得更高的强度。基于这个原因，施工过程中需要使用水适当的对砂石进行清洗，同时选择表面形状好、针片状少和级配良好的碎石作为施工集料。

2.3.2 水泥质量控制不严

在一些工程规模较小的施工当中，部分施工单位所采用的水泥为地方小厂生产的水泥，这些水泥的质量不够稳定，尤其是在施工的高峰期，水泥产品经常出现供不应求的现象，这就会导致某一个批次的水泥还没有达到安定性要求的存放期就被出厂使用的现象发生，这对于工程质量的影响相当严重。因此，施工的过程中施工队伍要选择那些信誉度高、质量稳定、生产能力强且供货及时的大厂生产的水泥。施工时要确保施工现场有一周以上施工所学水泥的储备量，这样就能便于对每个批次的水泥的都进行3d、7d强度的复核试验，给工程质量提供有效的保证。

2.4 混凝土配合比控制不科学

在一些施工级别较低的工程中，诸如不严格的农网工程以及普通公路的小型桥梁梁板的施工当中，所采用的拌和设备为滚筒自落式水泥搅拌机，同时在水泥的计量时也是采用以袋为单位来进行计量，在加料时都是采用手推车进行加料作业，施工过程中的配合比都是按照体积法来进行控制，这些因素都导致混凝土的配合比不够合理，偏差较大。尤其是个别施工单位为了提高施工效率，而用整袋数加半袋或者1／3袋来对水泥进行人工目测计量，导致混凝土配料的偏差过大，配合比变得不够均匀，这严重的影响到了梁板混凝土的质量，导致梁板的强度降低。

因此，在梁板混凝土的拌和过程中，应尽量采用带自动计量装置的强制式搅拌机，同时还应该根据骨料中具体的含水量来及时的调整混凝土的配合比，确保混凝土的质量达到最佳。若条件不能够满足要求时，例如只能采用无自动计量装置的搅拌机时，那么在采用手推车上料时要做到每车过磅，加料时水泥应该以整袋来进行计量，对混凝土的配合比进行较为严格的控制。同时还要按照相关规范的规定对混凝土拌合物得均匀性及混凝土拌和物的坍落度进行检查，确保混凝土的质量达到最优。

2.5 混凝土的浇注方法不严谨

混凝土正确的浇注时确保混凝土达到预定强度、防止材料离析的根本保证，在浇注的过程中要对浇注方法和浇注顺序进行严格的规定，这样才能得到质量优良的混凝土梁板。

2.5.1在支架进行混凝土的浇注作业时，施工人员经过的跳板和运输车辆的通道不能够直接置于梁板的结构钢筋之上，而必须采用支架或者是木马进行支撑，以避免由此而导致钢筋骨架的变形，甚至是对初凝的混凝土的扰动。同时，在任何情况下，车辆人员都不得扰动已浇注完工的混凝土。

2.5.2 当T型梁的高度较大时，若其下翼缘腹板和上翼缘需要进行同时浇注时，浇注时要特别注意控制上翼缘和腹板的接触处所产生的水平裂缝，可以采用间隔一定时间来进行控制的方法。

2.5.3 在对箱形截面进行浇注时，一般应该先浇注底板的混凝土，然后再浇注腹板和顶板，在浇注的过程中要特别注意截面上两侧混凝土高度的均匀性，以避免模板的变形。

2.5.4 当在斜面上进行浇注时，我们一般是采用从斜面低处开始进行浇注，然后由混凝土的自重及振捣作用来对上一阶段的混凝土进行密实。

2.5.5 倾卸混凝土时，最好对着已浇完的混凝土面一边浇注一边后退。若在已灌完的混凝土前边倾卸，因为离析，混凝土的质量就会变得很不均匀。

2.6 钢筋的加工欠规范

钢筋加工的欠规范主要体现在加工时焊接或绑扎不够规范、在对主筋进行连接时没有保证其在一条轴线之上、焊接的过程中出现咬筋或烧筋现象、钢筋的主筋或者箍筋之间的距离不够均匀以及钢筋保护层的厚度和设计尺寸相差过大，这些都容易导致钢筋的受力发生变化，降低钢筋混泥土的整体承载能力。在施工中要进行明确的规范。

其一，施工过程中首先应该按照设计图纸来具体的绘制钢筋配料图，然后在钢筋的弯制过程中要确保其规范成型；其二，应对钢筋的具体安置位置进行定位，根据钢筋骨架的型号来合理的分配其距离与数量，并在模具上标出安放位置。其三，为了确保钢筋的焊接质量，焊接人员必须持证上岗，同时采用的焊接材料都必须符合相关的要求。其四，钢筋垫块的布置应该根据结构特点进行合理的布置。

结语

施工过程中严格的质量控制是保证钢筋混凝土梁板的关键，而严格的质量控制需要预先找出并分析施工过程中存在的问题，在对其进行详细科学的分析之后才能切实提高混凝土梁板的质量。

参考文献：

[1] 预应力混凝土公路桥施工手册[M]．人民交通出版社．

[2] 程国太. 钢筋混凝土梁板裂缝的预防与处理. 福建工程学院学报. 2005,3(3).

钢筋混凝土梁裂缝的防治措施 篇11

构件在使用过程中受年温差的长期作用, 当温差的胀缩应力大于构件极限抗拉强度时就会裂缝。构件裂缝的因素是多方面的, 包括结构设计、地基沉降差异、施工质量、材料质量、环境影响等, 无论何种原因产生的裂缝, 都会给建筑物肢体结构带来影响。

2 裂缝的部位

2.1 梁受拉区裂缝

由于浇筑混凝土时施工管理不善, 使用了低劣的钢筋, 造成梁受拉钢筋强度不足。施工中, 提前拆模、施工荷载超过设计荷载或混凝土强度低于设计规定, 以及使用不当, 使用荷载大大超过原设计荷载, 使梁受拉区产生裂缝。梁受拉区产生的裂缝一般采用水泥浆封闭, 防止钢筋锈蚀, 再根据具体情况做补强加固处理。

2.2 梁在支座附近的斜裂缝

梁的混凝土强度低于设计强度, 抗剪钢筋不足, 箍筋没有增加, 也有的因超载, 提前拆模时混凝土强度低于标准强度值, 造成的抗剪能力低而产生剪切裂缝。应先用粘结浆液压注处理, 再进行加固补强, 确保梁的使用安全。

2.3 梁受压区裂缝

梁的高度小, 有的梁没有抗裂验算, 混凝土振捣不够密实, 梁长期在年温差和日温差作用下产生温差变形及长期处于干燥状态的环境中干缩变形, 梁在温差和干缩的综合作用下裂缝。缝上宽下窄, 有贯穿的, 不贯穿的。裂缝长度为梁高的3/5~4/5, 梁底部不裂, 这种裂缝可用水泥砂浆压注、粘结密封裂缝和补强。

3 裂缝形成原因

钢筋混凝土梁出现裂缝的原因很复杂, 主要有:材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等。通常可归纳为以下几种。

3.1 收缩裂缝。

混凝土尚处于未完全硬化状态时, 如干燥过快, 则产生收缩裂缝, 通常发生在表面上, 裂缝不规则, 宽度小。

3.2 水泥水化硬化时的裂缝。

水泥在水化及硬化的过程中, 散发大量热量, 使混凝土内外部产生温差, 超过一定值时, 因混凝土的收缩不一致而产生裂缝。

3.3 温变裂缝。

水泥在硬化期间, 混凝土表面与内部温差较大, 导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩, 受到内部混凝土的约束, 而出现裂缝。

3.4 设计欠周全。

如钢筋混凝土梁的截面不够, 梁的跨度过大, 高度偏小, 或者由于计算错误, 受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等, 都会导致混凝土梁出现结构裂缝。

3.5 施工质量造成的裂缝

由于混凝土标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致混凝土梁出现裂缝;由于施工不当、模板支撑下沉, 或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝;由于施工控制不严, 在梁上超载堆荷, 而导致出现裂缝。

3.6 预制钢混凝土梁在运输、吊装过程

中, 由于支撑不合理、吊点位置不符, 以及较大的振动或冲击荷载, 也会导致钢筋混凝土梁出现裂缝。

3.7 在使用过程中, 改变原来的使用功

能, 如将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会出现裂缝。

4 混凝土裂缝发生的控制措施

混凝土裂缝发生与组成混凝土的水泥、净砂、石子、掺加剂等原材料有关, 也与浇筑后混凝土的保温保湿的养护措施有关。

4.1 原材料的质量控制

4.1.1 水泥:

在混凝土路面及大体积混凝土施中, 水化热引起的温升较高, 降温幅度大, 容易引起温度裂缝。为此, 在施工中应选用水化热较低的水泥, 尽量降低单位水泥使用量。

4.1.2 粗骨料:

在钢筋混凝土施工中, 粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土的浇灌工艺有关, 增大骨料粒径可减少用水量, 混凝土的收缩和泌水随之减少, 但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析, 因此, 必须调整好级配设计.并在施工中加强振捣。

对于粒径5~40mm的石子, 要求针片状少, 超规少, 颗粒级配符合筛分曲线要求, 这样可避免堵泵, 减少砂率、水泥用量.提高混凝土强度。试验结果表明:采用粒径5-40mm石子比采用粒径5~25mm石子每立方米混凝土减少用水量l5kg左右:在相同水灰比情况下, 每立方米混凝土水泥用量减少20kg左右 (水灰比0.709) , 同时降低了混凝土的温升;当粒径5Omm石子满足筛分曲线要求时, 其砂率控制在42%左右即可满足泵送要求。

4.1.3 细骨料:

采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量20kg左右, 水泥相应减少28kg左右, 从而降低混凝土的干缩。

4.1.4 砂石料的含泥量控制:

砂石含泥量超标, 不仅增加混凝土的干缩, 同时降低了混凝土的抗拉强度, 对混凝土的抗裂十分不利, 因此, 在路面混凝土及大体积混凝土施工中.石子含泥量应<l%, 砂含泥量应<2%;同时, 浇筑24h内切缝 (缩缝) , 可使路面少出现裂缝。

4.1.5 掺加块石:

在大体积混凝土基础施工中, 掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为l50~250mm的坚固大石块, 不仅可减少混凝土的总用量, 又可减少单位水泥用量, 从而降低水化热。同时, 石块本身也吸收热量, 使水化热进一步降低, 对控制裂缝有利。如在滨河路防洪堤施工中, 基础混凝土掺人l5%的块石.使得基础混凝土裂缝出现极少。

4.2 混凝土配合比的选定

混凝土原料的配合比应根据工程的要求, 如防水、防渗、防气、防射线等进行认真分析, 选择最优方案。混凝土的水灰比应在满足强度要求及泵送工艺要求条件下尽可能降低。

(1) 掺合料:混凝土中掺人粉煤灰不仅能替代部分水泥.而且粉煤灰颗粒成球状, 可起润滑作用, 能改善混凝土的工作性和可泵性, 且可明显降低混凝土水化热。

(2) 外加剂:为了满足送到现场的混凝土具有l1~l3cm坍落度, 若只增加水泥使用量, 则会加剧混凝土干燥收缩, 明显增大混凝土水化热, 易引起开裂。因此, 除了调整级配外, 可掺入适量的减水剂。

4.3 利用混凝土的后期强度

对于大体积混凝土可以利用后期强度, 如60d、90d、120d强度, 即允许工程在60d、90d或120d达到设计强度.这样可以减少水泥用量, 减少水化热和收缩, 从而减少裂缝。

4.4 混凝土的浇灌振捣技术

混凝土的浇灌振捣技术对混凝土密实度很重要, 最宜振捣时间为10~30s。泵送流态混凝土同样需要振捣, 大体积混凝土在浇灌振捣中会产生大量的泌水, 应及时排除, 有利于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。

4.5 大体积混凝土施工过程中的温度控制

在大体积混凝土施工过程中为了减少混凝土的内外温差, 一方面应尽可能减少入模温度。另一方面应采取保温养护。以减少内外温差。浇筑体的混凝土缓慢降温是重要环节, 越慢越好, 为混凝土创造充分应力松弛的条件, 与此同时还要在养护中使混凝土保持良好的潮湿状态, 这对增加混凝土强度和减少收缩是十分有利的。

4.6 混凝土的拆模时间

混凝土的拆模时间可根据工程部位具体情况 (工序要求、施工荷载状况) 确定, 应尽可能地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应>15℃。

4.7 混凝土基础工程拆模后及时回填土

及时回填土是控制早期、中期开裂的有力措施。土是混凝土养护的最佳介质, 施工经验表明, 迟迟不回填土的暴露工程裂缝最多。

5 结束语

混凝土梁产生的裂缝的原因很多, 分析也比较复杂, 以上仅是对混凝土梁裂缝的原因进行了初步分析, 在现场施工中要根据不同的情况, 不同的施工方法, 有效的控制混凝土梁的裂缝的产生, 以预防为主, 避免混凝土梁裂缝影响结构使用。

摘要：钢筋混凝土梁在外荷载的直接应力和次应力的作用下, 引起结构变形而裂缝。本文分析了钢筋混凝土梁裂缝的产生原因, 并提出了相应的防治措施。

关键词：钢筋混凝土梁,裂缝,受拉区

参考文献

[1]混凝土结构设计规范GB50010-2002, 中国建筑工业出版社, 2002, 3.