学文网钢筋混凝土结构篇1
关键字：混凝土结构；钢筋配料
.中***分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
Abstract: in the reinforced concrete structure reinforced material is particularly important, how to choose a suitable method of reinforced material analysis, need from drawing reinforced over from start, one by one on the comprehensive analysis of its performance in the face of steel bar size, steel hook, bending and the thickness of concrete protective layer, and measure the difference calculation, study knowledge of the material under the final calculated by using the formula and application.
Keywords: reinforced concrete structure; ingredients
中***分类号：TU375文献标识码：A文章编号：
自19世纪钢筋混凝土发明以来，人类建筑史开始了一个新的篇章，在二战后，它被广泛的运用于工程实践，使得高层建筑和大跨度的建造成为可能。钢筋混凝土是通过在混凝土中加入钢筋改善混凝土力学性质的一种组合材料。目前，混凝土仍然在基建工程中占据主要地位，然而在施工过程中，如何使得利益最大化，将投资降到最低是施工方关注的重要问题。在保证结构强度的基础上，改善钢筋配料，使得原材料达到最节约状态、使得残料达到最少状态，就成为了基建施工中的一个重要课题。如何优化钢筋配料，需从钢筋翻样***绘制着手，根据混凝土保护层厚度、钢筋尺寸、钢筋弯曲、钢筋弯钩对配料进行综合分析，由此对配料进行最差度分析，运用运筹学进行合理的下料分析并适时进行钢筋替换计算。
一、 绘制钢筋翻样***
所谓钢筋翻样***即以混凝土结构施工平面结构***为依据，按照绘***规则和构造详***的要求，将构件配筋***绘制成钢筋施工***。在绘制翻样***中，如何能够清楚的辨析钢筋型号数量等尤为重要，一般而言需要对各钢筋进行逐一编号，并在附注部分注明其型号、直径、接头位置、强度等级、锚固长度等具体尺寸数据。同时，当遇到较为复杂的结构时，不仅需要注明各钢筋的具体型号、强度要求、锚固尺寸等还需加绘细部安装***，以便于进行合理的钢筋配置。
二、钢筋性能综合分析
根据钢筋混凝土施工设计要求规范，在配料设计中，需要掌握钢筋尺寸、钢筋弯钩、钢筋弯曲以及混凝土保护层厚度等钢筋混凝土结构中钢筋的综合性能，以便进行钢筋配料的分析并进行其材料的设计配比。
钢筋外包尺寸即施工***中所标注的钢筋尺寸，指的是混凝土结构外缘与钢筋外缘的垂直距离。混凝土保护层厚度是指混凝土表面到受力钢筋外缘的距离。混凝土保护层厚度与钢筋外包尺寸是不同的，混凝土保护层厚度尤其强调所指受力钢筋，并非所有钢筋。同时需要区别的是，一般情况下要先计算混凝土保护层厚度再计算混凝土外包尺寸，因为外包尺寸是由构件尺寸、钢筋形状及混凝土保护层厚度所决定的。
根据钢筋弯曲直径混凝土设计规范的规定，一般对于钢筋的弯曲情况需分普通钢筋和箍钢两种情况进行分别，在两种情况下根据钢筋所分为的1、2、3等级，对不同等级钢筋采用不同处理方法。对于1级钢筋，在一般情况下，其末端需做180度弯钩，在不同骨料配置的混凝土中，刚劲直径取值是不尽相同的，一般为2.5d至3.5d，同时在平直部分长度应大于3d；对于1级钢筋制成的箍筋，除满足末端180度弯钩的要求外，其平直部分的长度要求并不相同，长度应大于直径的5倍，在有强度要求较高的结构如抗震结构、地下工程结构中，其长度应当大于直径的10倍及以上。对于2、3级钢筋，由于其均为变形钢筋，变形钢筋与混凝土粘接性能较好，因而不需要在其两端都设置弯钩，只需在其末端设置135度的弯钩，其直径要求没有区别，均应取4d。
三、钢筋配料计算
1、度量差计算分析
钢筋在加工过程中，外包尺寸与轴线尺寸之间会出现一个差值，我们称之为度量差。钢筋弯折度量差和钢筋弯钩增加长度均属于钢筋加工过程中的度量差，对于钢筋度量差，虽然数量不大，但是积少成多，大量的度量差堆积也是一个甚为客观的数量，更为重要的是度量差的存在会造成结构强度的影响和破坏，进而造成整个钢筋混凝土结构的破坏。
一般情况下，半圆弯钩、直角弯钩和斜弯钩是钢筋弯钩中常见的三种形式。三种弯钩所应用的部件也不相同，直弯钩一般用在柱钢筋、箍筋和附加钢筋中，斜弯钩用于直径较小的钢筋中，半圆弯钩较为常见不做赘述。在弯钩中，出现差值首先是由于弯心直径划分不一所形成的，其次钢筋粗细不同其直径不同以及加工机械不同等外在客观条件存在使得平直部分长度也受到较大影响，最终使得弯钩长度增加。
由前面论述可知，在翻样***中的钢筋长度所指的是外包尺寸，这样规定便于钢筋结构的设计计算但是在钢筋弯曲后，这样的规定就造成了差值，因为外包尺寸和中心线尺寸存在差值，在下料计算中需要扣除，否则将会使得混凝土保护层厚度太薄，或者钢筋尺寸大于模板尺寸，使得材料浪费。
2、下料计算
如何合理下料，是钢筋配料分析的核心，在工程中，一般采用两种主要的方法进行计算，即为公式法和运筹学法。公式法较为简单，但是所得数据较为单一，其所得结果没有运筹学法所得结果可靠。
公式法：
直钢筋下料长度=构件长度—保护层厚度+弯钩增加长度
弯起钢筋下料长度=直钢筋长度+斜段增加量+弯钩增加长度-弯折度量差（度量差弯起钢筋斜长）
运筹学法：
首先，根据下料方法、钢筋根数、用料长度、残料长度、原材料长度一次绘制表格并依据表格找出使残料最少的下料方法；
然后，依据下料方法找到其线性规划模型、找到其约束条件并建立适当的目标函数；
最终，利用运筹学的相关方法整体规划求解。
四、结束语
土建工程中普遍采用钢筋混凝土结构，合理的配置钢筋不仅能满足其结构强度要求，在经济效益、材料节约等方面也显得很重要，对钢筋配料进行合理分析一定能满足相关要求。
参考文献：
[1]田名誉 曹进. 基建施工钢筋配料优化[J].***工学院报，2009，3(1)
钢筋混凝土结构篇2
Abstract： This paper describes the research background of reinforcement corrosion in concrete， analyzes the main reasons， process and the mechanical properties of corroded reinforced concrete members as well as proposes preventive measures of reinforcement corrosion.
关键词： 钢筋锈蚀；钝化膜；碳化
Key words： reinforcement corrosion；passive film；carbonize
中***分类号：TU375 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）03-0129-02
0 引言
因为钢筋混凝土具有成本低廉、坚固耐用、材料来源广泛的优点，在土木工程中得到了普遍的应用。但在使用过程中，混凝土中的钢筋锈蚀问题却不断出现。
钢筋的锈蚀会严重的影响结构的安全，每年美、英等各国都会出巨资用于混凝土结构的修复，尤其是钢筋锈蚀的修复。现阶段，我国也有很多的钢筋混凝土结构步入老化期，因此，必须重视钢筋锈蚀的研究和防治工作。
1 钢筋锈蚀所造成的后果
钢筋锈蚀不仅是混凝土结构耐久性破坏的主要形式之一，也是造成钢筋混凝土结构耐久性损伤的最主要和最直接的因素。钢筋锈蚀对结构的破坏主要分为三个时期，在三个时期有不同的表现，前期是一些锈斑、锈片开始出现在钢筋表面的局部；中期是整个钢筋表面都锈蚀了，并且产生膨胀，与保护层脱离，发生层裂；后期表现为钢筋铁锈进一步膨胀，混凝土本身发生破坏，出现顺筋胀裂，混凝土脱离，直至钢筋不断锈蚀，有效截面不断减小，结构结构承载力不断下降，钢筋混凝土构件丧失基本承载能力。
2006年1月5日5时15分左右，广东佛山市南海区九江大桥遭一艘运砂船撞击，造成大约200米桥面坍塌，约100米桥面坠入江中。有6辆车下落不明，桥面直插江底，桥面断裂处露出一根根被折断的钢筋。后经专家检查发现：近70%的拉索PE护层有不同程度的损坏，严重的已有剥落现象并有大量钢丝锈渣，个别PE护套内甚至有水流出，最严重的钢丝断丝已达1/3数量，且两端锚头锈蚀严重。
资料表明，钢筋锈蚀引起钢筋混凝土结构的过早破坏已成为世界各国普遍关注的一大灾害。美国标准局1975年的调查表明，混凝土中钢筋的锈蚀占全美各种腐蚀的40%，1998年光总金属造成的腐蚀就达2757亿美元；日本新干线使用不到十年，就出现了大量钢筋腐蚀引起的混凝土开裂、剥蚀；在我国钢筋的腐蚀作用也很明显，接连不断的工程事故，使人们在血的教训面前深刻认识到对于钢筋锈蚀问题研究的重要性。
2 影响混凝土结构钢筋锈蚀的主要因素
2.1 混凝土碳化造成钢筋锈蚀 一般来说，混凝土中的孔隙水是碱性的，这时钢筋内孔隙水的pH值是大于9.5的，钢筋是惰性的，不会发生锈蚀。可是空气中的二氧化碳会与水泥中的碱反应，把孔隙水变成酸性，从而降低钢筋的pH值。其实二氧化碳从构件的一开始就对混凝土的表面开始碳化作用，而且会不断的深入。一旦构件有了缝隙，二氧化碳会更加容易的进入混凝土的内部。一般情况下，在设计构件的时候就会考虑到最小钢筋保护层厚度的问题，但是如果因为混凝土的碳化而减弱了这一数值，很可能因为钢筋锈蚀而造成结构破坏。
通过在构件的表面钻一个孔，然后滴入酚酞，如果发生碳化会变成粉色，观察变色部分就可以知道碳化层的深度。
2.2 混凝土振捣不密实造成钢筋锈蚀 混凝土水灰比过大，水泥用量过少，混凝土振捣不密实及养护不到位，或在混凝土浇筑过程中产生露筋、蜂窝、麻面等，会使混凝土孔隙过大或存在裂缝，便于空气中的水和二氧化碳气体侵入，引起钢筋锈蚀。
2.3 侵蚀性气体的侵入造成钢筋锈蚀 当空气中含有工业废气，如氯化氢和氯等酸性气体，将同样被混凝土吸收而与氢氧化钙结合，造成混凝土碱度迅速下降，使钢筋遭受锈蚀。
2.4 施工引起的裂缝 在混凝土的各项施工中，比如浇筑、制作吊装等，一定要保证施工的规范性，一旦不按规范施工，则容易产生各种裂缝。
比较常见的有：①混凝土保护层过厚，或踩塌已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，而形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。②没有把混凝土振捣密实，形成了一些空洞，造成钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。③混凝土的水分因为搅拌或者运输时间过长而蒸发过多，导致塌落度过低，或因为水灰比加大出现不规则的收缩裂缝。④混凝土初期养护不到位，使得混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。⑤支架预压不够或模板刚度不够或拆模过早等使结构产生裂缝。
3 钢筋锈蚀防护措施
3.1 防止氯离子的侵蚀 钢筋锈蚀的主要原因是氯离子的侵入。氯离子一般有两种方式进入混凝土，分别是“混入”和“渗入”。电化学保护法是防止氯离子侵入混凝土的最常用的方法，它分为阴极保护和阳极保护两种。其中阴极保护由于经济有效被应用的较广。而阳极保护是将被保护的金属构件与外加直流电源的正极连接，当电流通过时迅速发生电化学反应，形成钝化区，使金属构件得到保护。
3.2 提高混凝土的密实度 外界的有害物质通过混凝土内部的孔隙，可以渗入到混凝土的内部，最后到达钢筋表面，直至引起钢筋锈蚀，所以，要想真正的防止由于外界的有害物质引起的钢筋锈蚀，必须提高混凝土的密实度。只有降低了混凝土的孔隙，才能提高混凝土的密实度，因此降低混凝土的拌合用水量是最主要的方法。然而如果只是简单的降低混凝土的拌合用水量，不仅会把工作性降低，也可以会导致出现蜂窝等。最本质的办法就是在工程设计阶段就严格的控制混凝土构建的裂缝宽度，采用足够的保护层厚度，严控原材料质量，合理振捣等，进而保证混凝土的密实性。
3.3 控制混凝土裂缝 混凝土裂缝会严重的影响到混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，直接的影响建筑物的外观和寿命，甚至对人们的生命构成威胁，因此必须有效的控制混凝土裂缝，预防混凝土裂缝的主要方法有以下几种：①尽量选用收缩量较小、低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。②混凝土的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此要严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。
3.4 混凝土防护 在混凝土浇捣过程中注意成品保护。应该规范混凝土浇捣施工的各项操作，不仅要对那些容易偏位的钢筋做有效的固定，还要派专门的人员进行指挥监督，禁止人员随意的在钢筋上走动，严重的按照各项操作规范开展工作，振动捧不得随意触及钢筋骨架。另外，还要加强对施工人员的教育和管理，使其意识到钢筋保护层的重要性，因为在众多的用户投诉中，由于钢筋保护层厚度引起的楼板开裂、板底露筋泛锈等问题是最常见的。
4 小结
混凝土结构损坏如果得不到及时处理，损坏就会日益加剧，极易诱发各种危险事故。因此，应对碳化机理、碳化的影响因素、碳化对钢筋混凝土结构物的损坏原因进行分析，并针对碳化引起水工建筑物的缺陷采取治理措施。
参考文献：
[1]肖佳，勾成福.混凝土碳化研究综述[J].混凝土，2010（1）：40-44，52.
[2]刘磊.SBR砂浆在嶂山闸混凝土表面防碳化处理的应用[J].治淮，2010（1）：27-29.
钢筋混凝土结构篇3
凝土保护层厚度等工艺中存在的质量问题,并提出了相应的控制措施。
【关键词】框架结构；钢筋连接；施工；混凝土
中***分类号：TU37文献标识码：A
建筑施工中，框架结构是由钢筋混凝土主梁、次梁和柱形成的框架作为建筑物的骨架，
梁和柱之间的连接为刚性结点。屋盖、楼板上的荷载通过板传递给梁，由梁传递到柱，由柱
传递到基础。框架结构的墙体全部为自承重墙，只起分隔和围护作用，砖墙的重量通过梁、
板传给柱。有时填充墙的刚度大于竖向柱的刚度，对结构抗震极为不利，所以不宜采用实心
粘土砖作填充墙，减少结构的自重和荷载，减弱隔墙的刚度。框架结构的特点是不受楼板跨
度的限制，能为建筑提供灵活的使用空间，但抗震性能差。框架结构中梁柱构件截面较小，
因此框架结构的承载力和刚度都较低，它的受力特点类似于竖向悬臂剪切梁，楼层越高，水
平位移越慢，高层框架在纵横两个方向都承受很大的水平力，这时楼面也作为梁共同工作的，
装配整体式楼面的作用则不考虑。框架结构构成：屋盖与楼板、框架梁、框架柱、柱基础、
框架墙。
1钢筋连接
大直径钢筋(φ≥28)可采用钢筋剥肋滚压直螺纹套筒连接新技术,即钢筋纵肋后滚压直
螺纹的套筒将预制的丝头待连接钢筋旋拧在一起达到钢筋连接一体,实现等强度连接的目
的。
1.1原理：利用滚压螺纹能使螺纹综合机械性能大幅度提高的特性,同时利用螺纹连接
传力不均率与螺杆横截面积变化率相协调对应能够降低螺杆抗拉应力,改变连接过渡段内力
曲线形状,降低变截面应力集中影响的特性来弥补钢筋剥肋和螺纹小径对钢筋横截面积削弱
影响达到钢筋等强度连接。
1.2技术特点：(1)接头强度高,连接质量稳定可靠。接头性能达到行业标准钢筋机械
连接通用技术规程))(JGJ107～96)中A级规定,实现与钢筋母材等强度连接。(2)钢筋丝头螺
纹加工精度高。使工厂加工的套筒与施工现场加工的钢筋丝头配合性好,保证了钢筋连接质
量。(3)由于钢筋端部的丝头是对钢筋柱体表面金属强化后形成的螺纹,钢筋芯部材质和机械
性能不发生任何变化,接头的综合机械性能高,特别是接头的抗疲劳性能好,与钢筋化学成分
无关。(4)铜筋丝头加工过程中钢筋搬运次数少、操作简单,加工速度快。一次装卡即可完成
钢筋剥肋、滚压螺纹两道工序。(5)钢筋丝头加工设备投入小,易耗件损耗低,一套滚丝轮可加
工丝头为0.8万～1.2万个。(6)接头连接施工方便,质量容易控制。(7)适用范围广。不仅适
用于直径16～50mmⅡ、Ⅲ级钢筋在各个方向和位置的同、可旋转钢筋连接,还能适用于不
可旋转或轴向不能移动钢筋的连接。
2梁柱节点箍筋施工问题
2.1一般施工做法的弊病
梁柱节点施工的复杂性主要表现为:节点构造复杂。钢筋分布密集,操作人员高空作业。
施工难度大,特别是中间柱子钢筋纵横交错,箍筋绑扎不便,采用整体沉梁时节点区下部箍筋
无法绑扎,致使梁柱节点部位不放或少放柱箍筋,留下严重隐患。部分施工人员意识到钢筋骨
架整体入模后柱节点内箍筋绑扎困难,便采用两个开口箍筋拼台,然而在整个节点区均采用开
口箍筋显然不符合规范规定。规范箍筋封闭和箍筋末端弯钩的构造要求,是保证箍筋对混凝
土核心起有效约束作用的必要条件,但采用分层下箍法难度仍相当大。必须将节点部分侧模
板拆除方能保证节点箍筋间距及绑扎牢固。若采用原位绑扎钢筋(即先安装梁底模,再直接在
梁底模上绑扎梁筋、安装侧模板),其缺陷是:(1)只安装梁底模、不安装侧模板。板的模板无
法安装,造成整个模板支撑系统不稳定,易发生模板倒塌事故;(2)在框架结构施工中,所有的钢
筋均在施工楼层堆放和二次运输。在这种开放的模板体系上堆放和搬运钢筋极其不安全;(3)
支模和绑钢筋多次交叉作业。不利于施工组织管理,窝工现象较严重,工效较低。
2.2改进的对策
近年的作法是将梁板模板(含侧模板)全部安装完毕后才安装梁板钢筋并整体沉梁。支
模和绑钢筋不冲突,工效较高。但若不采取特别措施,会出现节点箍筋少放或者箍筋间距无法
保证的问题。对此,可采用如下措施解决:(1)下料时每个节点增加若干根纵向短筋(可用细钢
筋);(2)柱节点区箍筋现场焊接在纵向短筋上形成整体骨架。再将整体骨架套入柱纵筋并搁置
在楼板模板面上,穿梁钢筋并绑扎,为防止附加纵同短筋位置与柱纵筋冲突而造成套箍困难。
附加纵向短筋应偏离箍筋角部约5cm。采用该法可保证柱节点箍筋的间距与数量,实施效果
较好。需要说明的是,当结构较复杂时,采用该方法可能也会有困难,施工时要视具体情况而
定。
3混凝土保护层厚度问题
保护层厚度的规定是为满足结构构件的耐久性要求和对受力钢筋有效锚固的要求。保
护层厚度太小,无法满足上述要求,太大则构件表面易开裂。在框架结构施工中,由于楼面标高
是一致的,双向框架同时穿越柱节点时,必然造成一侧框架梁面筋保护层厚度偏火(往往会超
过40mm)。井字架梁节点也有同样问题,这些问题无法避免,但需注意:一是梁箍筋的下料问题,
由于一向框架梁面筋需从另一向框架梁面筋底下穿过,若该向框架梁梁端箍筋按原尺寸下料,
面筋无法直接绑扎到箍筋上,对粱骨架受力不利,因此梁端箍筋下料时高度可减小20～
30mm(仪一向框架梁端需要)。二是施工时以哪一向为主,因保护层厚度增大,截面有效高度变
小,正截面受弯承载能力减小(约5%),设计时是否考虑了这种影响,另一方面构件表面容易开
裂。
4混凝土施工质量控制
4.1施工质量
框架容易出现夹渣现象,直接原因是柱模直接放在楼地板上,预先没有在楼板上做找平
层或加标准框浇出底面,更没有留清扫口。当层高>5m时中段未留浇筑口,进料从顶部直接下。
自由落差>3m,在柱内钢筋阻拦下料使粗细料分离,另因底部板面不平且未堵缝，应按照规程
严格执行。
4.2控制好混凝土质量
对配合比的控制不容忽视,再准确的配合比,现场不控制粗细骨料的含杂质量和称量,仍
然会生产出不合格品。有的工地不做配合设计,而套用别人的比例。对已浇成品不保护,养护
不及时,尤其是夏天气温高的地区需要保养,这是提高强度的重要环节。对混凝土框架柱的浇
筑施工,必须遵守现行的施工规范,注意克服配料计量、拌和时间短,加水不控制,运距长摇晃离
析现象,更要注意不允许二次加水重拌及振捣不密实、过振、漏浆、跑模、不清除残留木屑
等现象。操作素质低下所产生的后果将削弱支撑件的竖向荷载,影响结构连接及降低抗震能
力。只要有健全的施工标准,步步检验认证,按规范施工,框架工程质量就会得到保证。
参考文献：
钢筋混凝土结构篇4
关键词：房屋钢筋混凝土；建筑结构设计
中***分类号：TU318文献标识码： A
钢筋混凝土建筑结构是当前房屋建筑工程最常见的一种建筑结构，房屋钢筋混凝土建筑结构设计对于房屋建筑工程的可靠性和安全性有着直接的影响。因此要结合房屋钢筋混凝土建筑结构的特点，合理设计房屋钢筋混凝土建筑结构，不断提高房屋建筑工程的施工质量。
一、房屋钢筋混凝土建筑结构的原理和特点
1、房屋钢筋混凝土建筑结构的原理
钢筋混凝土建筑结构主要是指由钢筋材料和混凝同组成的建筑结构。钢筋混凝土建筑结构承担着房屋建筑的大部分重力，因此其建筑结构设计对于整个房屋建筑工程的稳定性有着非常重要的影响。混凝土的结构抗压能力较好，钢筋的延展性较，钢筋混泥土将两者有效地结合起来，极大地提高了房屋建筑工程的结构强度。另外，钢筋混凝土建筑结构还具有良好的防火性能[1]，工程施工成本较低，被广泛的应用在现代化建筑工程中。
2、房屋钢筋混凝土建筑结构的特点
虽然传统的混凝土建筑结构的承载能力较强，但是在长期的使用过程中容易出现裂缝、断面等问题，钢筋混凝土结构融入钢筋材料，有效地提高了建筑结构的抗拉性能，对于保障房屋建筑工程质量有着非常重要的意义。
二、房屋钢筋混凝土建筑结构设计原则
1、持久性
在设计房屋钢筋混凝土建筑结构时，要坚持持久性的原则，做好对钢筋混凝土的防护措施，提高钢筋混凝土的抗腐蚀能力，在正常使用状态下，最大程度地延长钢筋混凝土的使用寿命，确保房屋建筑工程的施工质量。
2、实用性
房屋钢筋混凝土建筑结构设计要注意实用性的原则，严格控制房屋建筑结构的断裂和变形情况，充分利用钢筋混凝土的优势，优化房屋建筑工程重点部位的施工设计，改进钢筋混凝土建筑结构，满足房屋建筑工程的使用要求。
3、安全性
安全性是房屋钢筋混凝土建筑结构设计的重要原则，房屋建筑工程的钢筋混凝土结构设计，要充分考虑到支座沉降、温度变化以及承受负载等因素的影响，即使在强烈撞击、地震或者爆炸情况下，也要能够最大程度地保持房屋建筑工程的稳定性和安全性，保护人们的生命财产安全，减少经济损失。
三、房屋钢筋混凝土建筑结构设计
1、设计合适的钢筋混凝土建筑结构
由于各个地区的风俗习惯、地理环境以及人们的生活方式等方面都存在很多的不同，因此在设计不同地区的房屋混凝土建筑结构时，要充分考虑到这些因素，设计人员首先要深入了解当地的建筑结构设计特点和人们的风俗习惯，满足当地人们对于房屋建筑工程的需求，设计科学合理的房屋钢筋混凝土建筑结构。例如，我国北方很多城市的房屋钢筋混凝土建筑结构设计都采用了钢筋混凝土框架剪力墙的设计形式，这种设计形式不仅具有良好的降噪效果和结构强度，其占地空间较小、施工方便、施工成本较低。
2、科学处理钢筋混凝土结构的刚度
近年来，我国国民经济快速发展，城市人口越来越多，与此同时城市的土地资源日益紧张，各个地区的高层房屋建筑工程开始蓬勃发展，和占地面积同样的地层或者多层建筑相比，高层房屋建筑工程的利用率更高，能够有效地节约城市资源，受到广大建筑企业的青睐。高层房屋建筑工程的竖向高度较高，因此对于建筑结构的要求也较高，因此要科学处理钢筋混凝土结构的刚度，提高高层房屋建筑工程的承载能力，结合高层房屋建筑工程施工现场的实际情况，如果当地的土质性能较好，可以在满足建筑结构强度要求的基础上，减少使用剪力墙，最大程度地节约施工成本。
3、房屋钢筋混凝土建筑结构的抗震设计
房屋钢筋混凝土建筑结构的抗震设计，要科学选定建筑工程的建设位置，充分考虑到房屋建筑工程周围的地质条件和地形地貌情况，规范布置建筑工程的平面结构，构建完善的钢筋混凝土建筑结构体系。在设计过程中，首先房屋钢筋混凝土建筑结构的平面设计要尽量遵循对称、简单的规则，减少建筑结构的偏心。其次，将房屋钢筋混凝土建筑结构的质量中心和刚度中心进行重合。再次，房屋钢筋混凝土建筑结构的边缘位置不能设置重量较大的跨间，尽可能将跨间设置在接近建筑结构刚度中心的位置[2]。最后，房屋钢筋混凝土建筑结构的抗震设计，要尽量使用轻质材料设计围护结构，避免设计大悬挑的建筑结构。
4、合理使用加固方法
（1）预应力加固法
房屋钢筋混凝土建筑结构可以采用预应力加固法来提高房屋建筑工程的稳定性和安全性。预应力加固法可以改变钢筋混凝土建筑结构的加固、卸载和内力分布，消除建筑结构应变应力的滞后问题，可以应用在高应变、高应力条件下或者大跨度和重型结构的钢筋混凝土建筑结构中。
（2）碳纤维加固法
碳纤维是一种抗拉性极强的环氧树脂胶黏剂[3]，在房屋建筑工程的某些重点重点加入碳纤维，可以极大地提高房屋钢筋混凝土建筑结构的抗拉能力，提高房屋建筑的强度，并且碳纤维加固法具有良好的加固效果。但是在使用过程中，也要注意日常维护，因为这种材料很容易引发火灾，严重威胁人们的生命财产安全，因此只有在房屋建筑工程的某些特殊部位才会使用这种加固方法。
结束语：
房屋钢筋混凝土建筑结构改善了传统混凝土建筑结构的很多缺点，有效地提高了房屋建筑的抗拉能力、抗压能力和结构强度，因此一个稳定、科学的钢筋混凝土建筑结构对于整个房屋建筑工程的安全性和稳定性有着重要的影响。
参考文献：
[1]刘伟权. 试论房屋钢筋混凝土建筑结构设计[J]. 中国新技术新产品,2012,15:173-174.
钢筋混凝土结构篇5
关键词：高强钢筋；钢筋用量；锚固长度；裂缝宽度
1 概 述
钢筋混凝土结构是我国工程建设中的主要结构形式之一，据统计2011年我国工程建设中钢筋用量约为1.36亿t。与发达国家相比，我国混凝土结构应用钢筋的强度偏低，目前除北京、上海等直辖市和部分应用高强钢筋较好的省区外，大部分中小城市建筑结构的受力钢筋仍以335MPa级钢筋为主，有必要提高混凝土结构所应用的钢筋强度等级，以达到减少单位建筑面积的钢筋用量、节材和节能减排的目的。
普通混凝土结构中应用的高强钢筋是指强度级别为400MPa级及以上的钢筋，目前在建筑工程规范标准中为400，500MPa级的热轧带肋钢筋。在工程建设中推广应用高强钢筋不仅可优化我国的钢筋品种、减少钢筋用量，还可有效改善梁、柱节点钢筋密集的现象，有利于混凝土浇筑，提高工程质量。近年来国内有关单位进行了较系统的高强钢筋工程应用研究，并且在多个试点工程中应用，的《热轧带肋高强钢筋在混凝土结构中应用技术导则》（RISN-TG007-2009）为推广应用高强钢筋积累了经验。新修订的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（简称混凝土规范）以及相关的配套设计规范中已明确将400，500MPa级钢筋作为混凝土结构的主要受力钢筋，以300MPa级等钢筋作为辅助配筋，并规定了相应的材料性能指标和构造要求，为高强钢筋混凝土结构的设计和工程应用提供了依据。
钢筋强度提高后，对于按承载力计算配筋的构件可明显减少钢筋用量，但同时也使受力钢筋的锚固长度增大，有可能给某些工程节点处的锚固构造设计带来一定困难；高强钢筋在正常使用极限状态下的工作应力增大，裂缝宽度也相应增大，也有可能导致某些构件的钢筋用量受裂缝宽度限值的控制；此外，混凝土结构中还配有相当数量的构造钢筋，其用量也并非由钢筋强度确定。因此在混凝土结构中推广应用高强钢筋并不是要求所有的钢筋强度越高越好，而是应结合具体工程的结构形式和承载状况合理选用400MPa级或500MPa级钢筋作为受力主筋，以300MPa级（包括细直径335MPa级热轧带肋钢筋）等钢筋作为构造等辅助配筋，做到不同强度等级钢筋的科学合理应用，取得更好的效益。
2 高强钢筋设计中锚固长度和裂缝宽度分析
2.1 锚固长度分析
混凝土规范规定受拉钢筋的锚固长度应按下列公式确定：
从以上公式可以看出，钢筋的强度越高，所需要的锚固长度就越大；抗震等级越高或钢筋的直径越大，所需的锚固长度也越大。当梁、柱边节点或主、次梁交接处设计为刚节点时，为保证受拉钢筋的锚固承载力和锚固刚度，采用钢筋弯折或加焊锚板等机械锚固措施后，梁纵向受力钢筋伸入节点的水平锚固长度仍需大于或等于0.4laE。
为当梁、柱节点处的混凝土强度等级为C30时，采用335，400，500MPa级钢筋所需的水平锚固长度0.4laE的比较。335MPa级钢筋在各级抗震等级下的水平锚固长度0.4laE均小于400mm，对于一般中、小型多层框架结构的边柱（柱截面尺寸为400×400），梁受力钢筋在柱中的水平锚固长度较容易实现；当钢筋的直径不大于20mm时，水平锚固长度0.4laE一般不超过250mm，对于框架主、次梁节点处（主梁宽度一般为250～300）次梁受力钢筋的锚固也较易处理。400MPa级钢筋在各级抗震等级下当梁中钢筋的直径不大于25mm时，其水平锚固长度0.4laE也小于400mm，边节点处梁中受力钢筋在柱中的水平锚固长度也可实现；当次梁中受力钢筋直径不大于16mm时，水平锚固长度0.4laE不超过250mm，主、次梁节点处次梁受力钢筋的锚固也能够处理。500MPa级钢筋因其抗拉强度较高，所需的水平锚固长度0.4laE也最大，当钢筋直径大于22mm后，500MPa级钢筋的水平锚固长度接近或大于400mm，对于中、小型多层框架结构的边柱节点，梁中受力钢筋的水平锚固长度较难实现；当次梁中受力钢筋直径大于14mm后，水平锚固长度0.4laE也超过了250mm，给主、次梁节点处次梁受力钢筋的锚固也造成一定困难。
为当梁、柱节点处的混凝土强度等级为C50时，采用335，400，500MPa级钢筋所需的水平锚固长度0.4laE的比较。当混凝土强度等级提高到C50时，在各级抗震等级下500MPa级钢筋在直径大于25mm后，其所需的水平锚固长度0.4laE小于或接近400mm，当钢筋在直径不大于18mm时，水平锚固长度0.4laE小于或接近250mm，较容易满足边柱节点以及主次梁节点处受力钢筋的锚固要求。
从以上分析和比较可以看出，当混凝土强度等级为C30时，400MPa级钢筋在节点处的锚固长度较容易满足要求，而500MPa级钢筋在节点处的锚固长度较难满足要求。由于C30混凝土多用于中、小型多层框架结构，因此这类结构宜采用400MPa级钢筋作为受力主筋。当混凝土强度等级较高或梁柱截面尺寸较大时，500MPa级钢筋的锚固长度才容易满足要求，由于高强度混凝土或较大梁柱截面尺寸多用于高层建筑的下部或需要较大承载力的构件，在这类构件中采用500MPa级钢筋，既可获得更好的节材效果，节点的锚固设计也较容易处理。
2.2 裂缝宽度分析
混凝土规范第7.1.2条规定，钢筋混凝土构件在荷载效应准永久组合下并考虑长期效应影响计算的最大裂缝宽度不应超过规定的最大裂缝宽度限值wlim，最大裂缝宽度wmax应按下列公式计算：
2.2.1 梁裂缝宽度分析
从以上对400，500MPa级钢筋的锚固长度和裂缝宽度的分析可以看出，对于中小型钢筋混凝土结构，构件的截面尺寸不很大，混凝土强度等级多为C30或C40时，400MPa级钢筋的锚固长度和裂缝限值均容易满足要求；500MPa级钢筋只有当混凝土强度较高或构件截面尺寸较大、配筋率也较大时，锚固长度和裂缝限值才容易满足要求，适用于需要较大承载力的构件。
3 结 论
（1）对于中小型钢筋混凝土结构，400MPa级钢筋的锚固长度和裂缝限值均容易满足要求，这类结构中宜采用400MPa级钢筋作为受力主筋。500MPa级钢筋只有当混凝土强度较高或构件截面尺寸较大、配筋率也较大时，锚固长度和裂缝限值才容易满足要求，适用于需要较大承载力的结构或构件。
（2）采用400，500MPa级高强钢筋替代335MPa级钢筋后，对于不同类型的结构形式、不同类型的构件以及不同的抗震设防烈度，节约钢筋的效果是不同的，但钢筋总用量的节材比率相差不大。采用400MPa级钢筋代替335MPa级钢筋的节材比率约为10%，采用500MPa级钢筋代替335MPa级钢筋的节材比率约为20%，采用500MPa级钢筋代替400MPa级钢筋后的节材比率也约为10%，即钢筋强度提高一个级别，钢筋用量减少约为10%。
（3）高强钢筋用于梁与柱的纵向受力钢筋，大开间楼板、基础厚板以及高层剪力墙的受力钢筋时节材效果显著；而用于构造等辅助钢筋时，节省钢筋的效果并不明显；用500MPa级钢筋代替400MPa级钢筋进行受剪（或受冲切）承载力计算时，箍筋的用量并不能减少。
参考文献
[1]刘立新，杜朝华.500MPa级钢筋混凝土柱受压性能试验研究[J].公路交通科技：应用技术版，2011（10）.
[2]RISN-TG007-2009热轧带肋高强钢筋在混凝土结构中应用技术导则[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
钢筋混凝土结构篇6
【关键词】钢筋混凝土；结构设计；裂缝；问题；控制措施
1 裂缝对钢筋混凝土结构造成的危害
（1）钢筋混凝土结构受力重新分配钢筋混凝土结构正常使用时，钢筋抵抗拉力，混凝土则抵抗压力，当钢筋混凝土结构开裂之后，裂缝处的钢筋与混凝土锚固失效，钢筋的应力变化极大，混凝土由整体变为破碎的各部分，上部混凝土受压区高度相对变小，压应力也急剧增长。
（2）钢筋混凝土结构的抗剪能力下降当钢筋混凝土结构开裂之后，混凝土由一个整体被分为各支离破碎的部分，混凝土的各个截面不再完整，使得起到抗剪作用的净截面面积减小，整体的抗剪能力大幅度下降。
（3）钢筋混凝土结构的刚度减小钢筋混凝土结构开裂比较严重时，裂缝截面处的中性轴上移，结构的变形加大，刚度减小，整体挠度随着裂缝的发展而激增。
（4）钢筋混凝土结构的疲劳度下降裂缝的出现不但降低了结构的整体刚度，还使得钢筋及混凝土长时间处于高应力拉压状态，降低了它们的疲劳寿命，从而降低了整体结构的疲劳度。
（5）钢筋混凝土结构的强度降低裂缝的出现致使结构中的钢筋外露，空气及水分中有腐蚀作用的成分侵入混凝土内部，引起钢筋锈蚀及混凝土质变，导致整个结构强度逐渐降低，强度的降低又会加大裂缝的扩展，最终造成结构的受力性能进一步恶化，钢筋混凝土结构的耐久性及使用性能严重下降。
2 钢筋混凝土裂缝的种类及形式
2.1 钢筋混凝土裂缝的种类
（1）结构裂缝对于现浇的钢筋混凝士结构，不同的结构构件之间刚度往往是不同的因此这就容易造成一些结构中形成相对刚度薄弱区，就是在这些相对薄弱部分及结构的截面突变处，易出现结构裂缝破坏，如建筑物墙角处及钢筋混凝土楼板的板端处。
（2）温度裂缝温度裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的裂缝，它的形成是由于外界温度变化较大，混凝土随着温差而发生热胀冷缩，这种裂缝常出现在建筑结构的屋面层。
（3）构造裂缝造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝的原因主要有混凝土的水灰比过大、模板的滑动、混凝土浇筑时未充分振捣等。除此之外，支架下沉、脱模过早，混凝土养护工作未做好也会造成钢筋混凝土结构出现构造裂缝。
（4）收缩裂缝混凝土结构在养护过程中会逐渐的硬化、碳化及脱水，这一过程一直持续，即使达到28天龄期也不会停止，这一特性是水泥基混凝土的固有特性，再加上混凝土硬化时发生化学反应再失掉一部分水分，因此整个过程中均有混凝土收缩的现象出现，此时就会形成各种收缩裂缝。
2.2 钢筋混凝土裂缝的形式
（1）45。斜裂缝此种裂缝通常出现在建筑物墙角处，与水平面成夹角45，因此被称为45。斜裂缝。
（2）长裂缝此种裂缝常出现在建筑物的楼面板及屋面板的上表面，是由于房间内预埋管线造成的混凝土裂缝，一般宽度较小，肉眼几不可见。
（3）不规则裂缝裂缝呈散叶状或龟裂状，一般出现在建筑结构顶层部位。在钢筋混凝土结构的跨中及端部也会出现。
3 钢筋混凝土裂缝的限制范围
有关混凝土的现代实验已经证明了钢筋混凝土结构在使用之前就已经存在着微裂缝，混凝土结构的裂缝破坏就是这些微裂缝的扩展，因此钢筋混凝土结构产生裂缝具有必然性，所以在实际使用中，钢筋}昆凝土结构出现有限制的裂缝是允许的，各国对钢筋混凝土构件的裂缝宽均有宽度限值的规定，如美国ACI规定的混凝土裂缝限制值为：干燥空气中0.4mm，潮湿空气中为0.3mm；而我国的则是干燥空气中为0.3mm，潮湿空气中为0.2mm。一般的，混凝土出现微小裂缝时，只要修补措施做的适当，并不会影响结构的使用功能，另外，宽度在0.2mm以内的裂缝是可以自行愈合的，其愈合的原因是混凝土中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，既而再与氢氧化钙结晶沉淀在裂缝内，结果就使得裂缝自行密实，犹如愈合一样，但愈合的前提条件是裂缝中不能有水的流动，水的流动会克服晶体之间的结合力并将沉淀的晶体带走，因此，对于一些地下钢筋混凝土结构，做好减水及防水措施对于防止混凝土裂缝的出现就显得极为重要。
4 裂缝开裂的机理
钢筋混凝土结构在使用之前处于不受力的状态，且内部应力为零，当结构正常使用时，混凝土结构就受到约束力的作用而不能发生自由的变形，此时由于混凝土自身的收缩就导致了混凝土受到拉应力作用，混凝土在拉应力作用下发生徐变，混凝土所具有拉应力随着徐变的进行而不断下降，直至达到净拉应力值，此时，若净拉应力大干或等于混凝土结构的抗拉强度时，混凝土结构就会出现裂缝。随着混凝土的收缩，徐变，开裂的裂缝会越来越大，因此，若想减少混凝土结构的开裂，必须要降低混凝土的收缩度，做好混凝土配台比、搅拌及养护等环节。
5 当前钢筋混凝土结构裂缝控制设计方面存在的问题
（1）未重视结构设计原则当前我国规范规定的结构设计原则为：建筑结构的设计必须要满足承载力极限状态及正常使用极限状态，前者是保证建筑结构不会发生破坏及失稳等破坏的极限标准，而后者则是保正建筑结构不出现超过正常使用状态的变形，裂缝以及可靠、耐久等其它影响正常使用的极限标准。当前许多设计人员只注重满足承载力极限状态，而正常使用极限状态却往往被忽视。
（2）简化计算，导致与实际受力不符很多的设计人员在计算钢筋混凝土结构时，为求简单，往往将复杂受力体系简化为简单的结构，如将双向板当单向板计算，这样计算出的配筋往往与实际的受力情况不符，导致结构构件局部产生裂缝。
（3）忽视了结构设计的整体性由于现在设计的分工，设计人员往往是你汁算你的梁，我设计我的柱，忽视了结构本身的整体性及协调性，建筑结构的设计是一个整体性的设计，在计算以及配筋时，必须考虑到结构与结构之间、构件与构件之间的变形协调问题，同时，相临结构构件在角边处的应力影响现象也要重视。
6 钢筋混凝土结构的裂缝控制在结构设计方面的对策
（1）合理简化结构体系根据实际情况，对复杂的结构体系进行合理简化，运用概念设计理念，对实际存在而又被忽略的变形及受力要在计算配筋时加以考虑，对于结构易出现裂缝部位，可根据经验采取适当的措施进行预防。
（2）结构的尺寸设计要适当前文已经提到，温差及材料的变形均会导致钢筋混凝土结构开裂，当结构的尺寸过长时，结构因温差及材料的变形所引起的应力就会越大，此时建筑的墙体与楼板易出现横向裂缝，经统计发现，结构的应力与其长度呈非线性关系，因此在设计时必须要保证结构的尺寸满足设计规范要求，以防止或减少结构裂缝的出现。
（3）结构的形状及布置要尽量规则结构的形状及布置不规则时，由于各方向上结构的刚度不一，因此产生的变形也不尽相同，在结构的刚度薄弱处易形成裂缝。因此在设计时应尽量保证结构形状以及结构布置的规则性。
（4）对板类构件裂缝控制采取防治措施对于易出现裂缝的屋面及楼面钢砼构件，在结构设计时可采用预应力混凝土，在楼面板预埋管线时，对管线进行支架固定，在管线交叉处要采用专门设计的接线盒以减少钢筋混凝土板的刚度弱。
钢筋混凝土结构篇7
[关键词]钢筋锈蚀；混凝土结构锈裂；阐述
中***分类号：TF762.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0135-01
在建筑工程钢筋混凝土结构中，受环境因素影响，会有许多有害物质侵入到混凝土结构中，与钢筋发生反应，破坏其表面的钝化膜，进而引起锈蚀问题，而钢筋锈蚀产生的物质会发生体积的彭航，给混凝土和钢筋界面以压力，这个压力会随着钢筋锈蚀严重程度不断加大，最终造成混凝土结构锈裂，降低混凝土结构的耐久性，给建筑工程安全带来隐患。
一、钢筋锈蚀问题的形成机理及影响因素
（一）钢筋锈蚀问题形成机理
钢筋锈蚀首先要有基本的化学反应条件，即能够有阳极和阴极反应，分别为：2Fe2Fe2++4e-和O2+2H2O+4e-4OH-；其次，还需要有电子和有害离子传输的通道，即混凝土与钢筋连接的毛细孔会有外部离子进入，在满足这两个条件的前提下，钢筋锈蚀问题才会发生。
在实际当中，混凝土中钢筋锈蚀发生的原因主要有碳化、氯离子以及杂散电流三方面。其中，碳化会降低混凝土孔溶液的PH值，从而给钢筋钝化膜造成一种易溶解的环境，削减了对钢筋的保护作用，从而引起钝化膜破坏后锈蚀，多表现为均匀锈蚀。氯离子引起的钢筋锈蚀主要发生于海洋混凝土当中，海水中的氯离子通过扩散、渗透等作用进入到混凝土中，与钢筋钝化膜发生一系列复杂反应，破坏钝化膜引起锈蚀，多表现为点蚀，且比碳化引起的锈蚀时间更短、锈蚀严重。杂散电流诱导钢筋锈蚀有着特定的条件，多发生于轻轨和地铁等混凝土建筑中，其锈蚀机理是杂散电流给钢筋的锈蚀反应提供了良好条件，尤其在含有氯离子混凝土中杂散电流的促进作用更加明显[1]。
（二）钢筋锈蚀问题影响因素
1.湿度因素
混凝土相对湿度会影响气体和离子的传输效率，当相对湿度达到80%-90%时，离子和气体扩散组合效率达到最佳状态，导致钢筋的阳极和阴极反应呈现出动态平衡，此时钢筋锈蚀速度极快；当相对湿度低于某一值时，则钢筋锈蚀反应则会停止。
2.温度因素
温度因素对钢筋锈蚀的影响主要是通过温度变化影响钢筋阳极、阴极化学反应速率来体现的，在钢筋锈蚀的化学反应当中，温度上升会加剧钢筋腐蚀和侵蚀物质扩散速率。但是，温度因素对于钢筋锈蚀的影响又不是单独存在的，也会受相对湿度因素干扰，当相对湿度低时，即干燥或半干燥环境中，温度升高反而会降低钢筋锈蚀的速率，只有相对湿度达到相应值后，温度变化才会发挥正向效应。
3.氧气因素
氧气是钢筋锈蚀阴极反应的重要物质，所以，在一定程度上，氧气含量也会给钢筋锈蚀速率造成影响，通常而言，氧气含量浓度高低与钢筋锈蚀的速率是呈现出正相关的关系的。另外，在一定条件下，氧气还能够使钢筋锈蚀物之间发生转换，影响了锈蚀物的整体体积，给混凝土结构锈裂速率造成干扰。
二、钢筋锈蚀问题引起混凝土结构锈裂的理论
（一）锈裂三阶段理论内容
锈裂三阶段理论是被普遍认同的一种观点，即将钢筋锈蚀到混凝土结构锈裂的整个过程分为三个阶段，具体内容为：
首先，铁锈膨胀阶段。在这个阶段中，钢筋的钝化膜受各种外在因素影响被破坏，出现锈蚀问题，产生大量的铁锈，进入到钢筋周边混凝土的空隙和毛细孔中，在这个过程中，混凝土空隙没有被铁锈填满之前，并不会受到钢筋的锈胀力影响。
其次，拉力应阶段。当混凝土与钢筋交界面的空隙、毛细孔被钢筋产生的铁锈填满之后，钢筋进一步产生的铁锈会产生锈胀力，作用于钢筋的混凝土上，从而给混凝土形成内部拉应力，且这种力会随着钢筋锈蚀量的增加而不断增大。
第三，结构锈裂阶段。当钢筋锈蚀给混凝土造成的拉应力达到一定值时，首先会使钢筋与混凝土交界面处发生裂缝问题，然后钢筋锈蚀物继续填充新出现的裂缝，并不断产生锈胀力，再造成新的裂缝，在这种循环下，裂缝会逐渐向混凝土表面延展，最终造成混凝土结构的锈裂。
（二）钢筋锈蚀引起混凝土结构锈裂的有限元分析
有限元分析是混凝土锈裂的重要分析方法，是一种结合变分和差分优点的分析方法，对于分析混凝土结构锈裂过程中的非线性受力有着重要作用。在混凝土结构锈裂过程中，其主要作用的是钢筋锈蚀率与钢筋锈胀力，本文就以有限元分析的方法，对钢筋均匀锈蚀引起的混凝土结构锈裂进行模拟。
在钢筋均匀锈蚀有限元分析模型中，是以钢筋锈蚀产生的膨胀力在不同方向上是相同的，给予混凝土造成的拉应力是相等的为假设条件，以此来模拟钢筋均匀锈蚀引起混凝土结构锈裂的过程。
1.单根钢筋锈蚀分析
选取钢筋直径为20mm、混凝土强度强度1.54MPa、保护层厚度25mm为模型标准，按照锈裂三阶段理论和有限元分析方法可得到如下结果：
钢筋周边混凝土裂缝发生于均匀锈胀力1.3MPa时，混凝土保护层有一半出现裂缝时，均匀锈胀力为1.7MPa，而当均匀锈胀力有1.8MPa，混凝土结构裂缝已经出现在表面，整个混凝土结构已经被完全胀裂。
在此模型中，影响混凝土结构锈裂的因素主要有：（1）混凝土强度：混凝土强度会影响混凝土的抗拉强度，改变其与锈胀力之间的相互关系，当混凝土强度增大时，要想达到相同的混凝土结构锈裂状态，就需要更大的锈胀力。（2）相对保护层厚度：相对保护层取决于钢筋直径大小和保护层厚度，其与混凝土锈胀力之间也呈正相关关系，相对保护层厚度越大，钢筋锈蚀引起混凝土结构锈裂的锈胀力也会随之增大[2]。
2.相邻钢筋影响分析
选取钢筋直径18mm、间距30mm、保护层厚25mm以及C20强度的混凝土结构为模型标准，在混凝土结构锈裂过程中，当锈胀力达到1.2MPa时，其左侧孔的孔边主拉应力如***1所示，从中可以看出，在60°至-60°和150°***1：左侧孔孔边主拉应力***
到-210°区域期间，混凝土受到的主拉应力比其他区域有了明显增大，这充分表明了相邻钢筋间锈胀力存在着叠加效应。
在考虑相邻钢筋影响时，混凝土结构锈裂所需要的锈胀力会发生显著降低，而相邻钢筋的影响主要会受到钢筋间距和直径比值的影响，两者之间成正比。
3.箍筋的影响分析
在上述相邻钢筋模型中，尚未考虑箍筋影响因素，若是在其中加入8mm箍筋，也会给混凝土锈裂过程产生一定影响。
箍筋约束力的存在能够有效降低混凝土的应力，对于混凝土锈裂过程的影响主要体现在延缓混凝土开裂时间和抑制角部钢筋周边混凝土裂缝扩展情况两方面，对于混凝土结构锈裂所需的钢筋锈胀力大小和中间钢筋周边混凝土结构锈裂无显著影响。
三、结语
综上所述，钢筋锈蚀引起混凝土结构锈裂是一个长期的复杂过程，在这个过程中，发挥主要作用的是钢筋锈胀力，其会受钢筋锈蚀速率、混凝土强度和保护层厚度、相邻钢筋间距等影响，所以，为混凝土结构降低锈裂问题发生，需要对这些因素进行合理控制。
参考文献
钢筋混凝土结构篇8
关键词：钢筋混凝土 锈蚀损伤 分析
中***分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）06（c）-0087-01
钢筋腐蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要因素，钢筋腐蚀 是世界土木工程界研究的重点和难点问题之一。我国正处在经济快速发展的时期，随着高速铁路工程、城市轨道交通工程、跨江海隧道、跨江海大桥等大型工程的建设速度和建设规模不断增大。钢筋混凝土是建筑这些大型工程的最主要的材料，一定要严格把关质量。钢筋混凝土的持久耐用决定着建筑工程寿命的长短，也对社会的发展和工程的经济利益发挥着很重要的作用。
1 检测钢筋混凝土结构锈蚀损伤
1.1 检测混凝土的强度
混凝土中的钢筋发生锈蚀，就会产生钢筋胀力，混领土的抗拉强度低于钢筋胀力引起的拉应力就会产生裂缝。钢筋混凝土结构锈蚀损伤检测中，混凝土强度是非常重要的参数[1]。检测混凝土强度的方法包括：回弹超声综合法、超声脉冲法、回弹法、钻芯法和拔出法。
1.2 检测裂缝的宽度
钢筋锈蚀的膨胀会造成混凝土开裂，钢筋锈蚀程度和裂缝宽度有着极为密切的关系，钢筋锈蚀裂缝的裂缝位置总是沿着钢筋的位置伸展。裂缝的宽度就是与裂缝方向相垂直的、从混凝土表面量测的宽度。检测裂缝的宽度一般采用印刷不同宽度线条的裂缝标准宽度板和裂缝进行对比，还可以采用由游标刻度与光学透镜等组成的读数显微镜，最小刻度保持在0.05 mm之内。裂缝太宽的时候，就要采取不同标准厚度的塞尺来进行插试，刚好能够插入的塞尺就是裂缝的宽度。在裂缝上抹石灰膏是检测裂缝发展最有效的方法之一，如果过几天发现石灰膏有裂缝，就表明裂缝在继续生长，宽度正在继续增大。也可以在裂缝两端最好记号，把裂缝的宽度、长度和位置记录下来。隔段时间再去观测记号是否发生变化。
1.3 检测混凝土中氯离子的含量
氯离子会腐蚀钢筋，使钢筋表面钝化，导致锈蚀。其中氯离子的含量可以采取硫氰酸钾溶液滴定法和硝酸银滴定法去确定。
（1）硫氰酸钾溶液滴定法。
采取5 g的硫氰酸钾溶液试样，滴入三角烧瓶中，在缓慢加入0.5N的硝酸溶液200 mL。在电炉上加热直到微沸，在加热过程中要注意盖上瓶塞，避免蒸发。冷却到正常温度时，就利用定性滤纸进行过滤，得到滤液，取用20 mL的滤液，加入20 mL0.02N的硝酸银溶液，通过硫氰酸钾进行滴定。轻晃溶液，直到溶液呈现出淡紫色，并且这种紫色没有褪去的迹象为止。
（2）硝酸银滴定法。
取用20 g的硝酸银试样，同样放入三角烧瓶中，加入200 mL的蒸馏水，跟上述的不同，硝酸银滴定法需要剧烈的摇晃三角烧瓶，时间需要1～2 min。要换之后，就进行28 h的浸泡或者浸泡在90 ℃的水浴锅中3 h。采用定性滤纸进行过滤，如果提取液的pH值有一定的偏离，就可以采用碳酸氢钠来调整碱度，利用硝酸溶液来调整酸度，争取将提取液的pH值控制在7～8之间。最后加入10～12滴的5%酸钾指示剂[2]。采用0.02N的硝酸银溶液进行滴定，一遍摇晃一遍滴，直到出现橙红色且橙红色不消失为止。
1.4 检测混凝土碳化的深度
钢筋锈蚀也可能是有钢筋表面钝化引起的，钢筋表面钝化是因为混凝土发生了碳化。评估大气环境下对混凝土结构锈裂损伤时，碳化深度是很重要的一个参数。检测碳化深度的方法有：用1 g的酚酞溶解50 mL的酒精。再加水，稀释到100 mL，作指示液。取少量滴在孔洞内壁边缘处。未碳化和已碳化清除之后，利用钢卷尺或游标卡尺等深度测量工具去测量混凝土表面到未碳化和已碳化混凝土的交界面的垂直距离是多少。求取平均值，该距离就是混凝土碳化的深度值。
2 保证混凝土的质量的相关建议
2.1 电化学阴极保护
阴极保护分为外加电流阴极保护法和牺牲阳极保护法。外加电流阴极保护法是用钢筋和直流电源的负极相连接，难溶性电极和正极相连接，提供保护电流，把握好电位不发生腐蚀现象。这种方法主要应用于暴露在大气中的钢筋混凝土结构。牺牲阳极保护法不需要额外的电源、不用经常的维护、简单方便。牺牲阳极保护法主要应用在受盐污染的混凝土结构。
2.2 提升混凝土表层的渗水性
混凝土表层是阻拦氯离子进入的重要防线，处理好混凝土的表层和提高混凝土的基本性能不仅方便，简单有效[3]。目前有三汇总方式来改善混凝土表层的特性。第一种是侵入型涂料，第二种是混凝土表层脱水处理，第三种是混凝土涂层。
2.3 巧妙使用钢筋阻锈剂
阻锈剂就是延缓或者阻止混凝土中的钢筋发生腐蚀的缓蚀剂。处在恶劣环境中的钢筋想要预防和控制腐蚀，就要在混凝土拌合的时候加入适量的阻锈剂，阻锈剂是预防钢筋腐蚀的有效方法。阻锈剂是通过控制钢筋界面发生阴极和阳极反应，来达到钢筋免受腐蚀的主要目的。
3 结语
钢筋腐蚀是影响混凝土耐用性的主要因素之一，想要提高混凝土结构的耐久性。就需要开展钢筋锈蚀的技术研究和相关理论去探索凝土性能劣化和钢筋腐蚀的基本机理，结合实际情况来制定出预防混凝土中钢筋锈蚀的计划[4]。在实际工作中，从混凝土的原材料的选择上开始抓紧，涉及到混凝土的生产、养护、施工；配合比设计；钢筋的保护措施等多个方面去考虑。对正在使用的建筑要定期对钢筋进行检测，以便于及时发现问题、解决问题，将问题扼杀在萌芽状态，整体提高结构的使用寿命。
参考文献
[1] 袁雪霞，金伟良，陈天民.施工期钢筋混凝土结构可靠性研究[J].工业建筑，2011，10（5）：541-550.
[2] 蒋连接，袁迎曙.锈蚀钢筋混凝土压弯构件的恢复力模型[J].混凝土，2011，1（6）：847-850.
钢筋混凝土结构篇9
【关键词】科研项目；高烈度；大跨度；劲性钢筋混凝土
0.引言
在建筑工程材料中，所谓的劲性钢筋混凝土就是一种由钢筋骨架进行外包的混凝土，这种混凝土不仅具备混凝土的强度高、延展性好、抗震能力强的特点，还具备了钢结构骨架的承载能力强的优势，因此在施工过程中完全可以取消施工中的一些支撑体系，从而简化了施工过程，缩短施工时间，从而很好的节约了投资成本。通常情况下，劲性钢筋混凝土大多用在多层和高层建筑的框架结构中，和一些对荷载要求高的建筑物。在目前的劲性钢筋混凝土工程中，采用劲性钢筋混凝土施工的梁和柱的骨架结构可以分为空腹式和实腹式。超限结构在建筑工程中的应用已经非常广泛，因此在进行建筑施工是就必须要有适应这超限结构的材料结构，而劲性钢筋混凝土结构的劲性能够很好的提高构件的承载能力，并且其中的混凝土还能很好的弥补到钢筋的刚度，很好的弥补的对方的不足，从而能够满足超限结构的施工要求。
1.劲性混凝土结构施工重点及难点
在劲性钢筋混凝土施工进程中，选择品质优良且合适的钢构件的吊装和安装尤为重要，钢构件的吊装和安装不仅能够对施工工期造成影响，甚至能够严重的影响到整个工程的质量和安全。劲性钢筋混凝土中存在的主要难点是混凝土中的钢材布置太过密集，从而使钢筋和钢骨之间产生了位置冲突，严重的影响了混凝土的振捣工作。
2.钢骨梁架加工制作
在进行钢骨梁架的施工时，首先应该对施工的质量、工期以及能够产生的经济效益进行综合考虑，针对实际情况选用合适的加工材料。在目前的进行钢筋混凝土框架结构中大多运用现浇混凝土的施工方式，而框架节点则通常运用骨架的上下以及左右贯通的方法，在节点的构造上梁和骨架并不直接连接在一起。进行钢骨梁架加工时应按一下步骤：
第一步：熟悉***纸及有关规范要求。
第二步：精确计算，在加工地点进行1：1放样。
第三步：利用经确任无误的大样***进行下料，并对要求k型焊缝的钢板焊接接头进行处理，打磨成45°。
第四步：准备工作全部做好后开始焊接，为了确保科研项目一次性成功，我们从全处范围内抽调四名具有丰富电焊经验的技术骨干和操作能手进行加工。
第五步：每榀钢骨梁完全加工完毕后，必须按照有关规范标准严格检查处理。由于受热胀冷缩的影响，会发生局部变形。
3.钢骨梁吊装就位
（1）准备工作：为了确保钢骨梁吊装能够准确、安全就位，在钢骨梁吊装前必须做好以下几项准备工作：1）合理安排吊装顺序和吊机所要行走的路线，选择合理的吊机位置，吊装前必须把柱中钢骨梁地面以下柱体部分全部施工完毕，而且混凝土强度要达到100%。为了确保钢骨梁高度准确无误，在浇注混凝土时就必须对其高度控制好，并精确抄平。2）柱中钢骨的蒸米哦按和侧面要用红线标出其中心位置，用同样方法在框架柱混凝土表面也标出相应位置，以便吊装时能准确就位。
（2）吊装就位：为了避免钢骨在吊装过程中出现变形，采用垂直三点起吊，吊绳采用钢丝绳。就位时，钢骨两端每个柱子的正面和侧面各站1个技术人员，用垂球控制就位方向。
（3）混凝土外部包装部分，由于柱筋柱骨在钢柱柱帽中无法通过连接板练级，因此施工中可以对此预留洞孔位置以满足后续过程中的焊接要求。
4.钢筋混凝土施工
在钢骨就位后，钢骨四周还有部分钢筋混凝土，钢筋混凝土质量的好坏，直接影响到劲性钢筋混凝土的科研工作。所以在施工中必须注意以下三点：
4.1模板：严格按照设计尺寸及规范要求立模
模板分为柱模、底模等，在树立模板的过程中要先立底模板，从房屋±0.000处开始搭脚手架直至设计高度，脚手架底部承力面必须是经过夯实的。然后在底模上立侧模并加固，必须保证模板的平整、稳定和严密性，防止漏浆和跑模现象出现。
4.2加工和绑扎钢筋
对钢筋混凝土进行施工时，首先应该对钢筋进行质量检查，确认质量无误过后，才能在施工中应用。首先在加工钢筋时就严格按照有关设计文件和规范进行下料；其次由于钢筋太密，空间小，所以为防止钢筋打架现象，必须严格控制加工尺寸，在钢筋绑扎前要对所有加工好的钢筋进行严格检查，对于超标的钢筋坚决不用。
4.3混凝土浇注
为了保证混凝土施工质量，使此科研项目一次性成功，在浇注混凝土前我们还做好了以下工作：（1）原材料筛选：碎石粒径选用0～20mm，水泥选用525#，采用中粗砂，对所有到现场材料的各项技术标准进行抽样检验，发现有不合格的材料坚决不用。（2）原材料准备：备齐碎石、砂、水泥等所有材料，必须做到认真计算，宽备窄用，只有这样才能可能一次性浇注完框架的混凝土。（3）准备好备用电源并调试好。（4）根据实际工程量的多少准备好ф50的小型振动棒，并有备用。（5）由于钢骨上翼缘板较宽，为了在浇注混凝土时能使其中气泡释放出来，不致出现空洞，在上翼缘板上左右两侧每隔600mm各打一个ф10的气孔，应注意避开对结构和施工有影响的部位，如加劲肋和次梁处。
把所有准备工作完成后，才能开始正式施工。
4.4在浇注混凝土过程中，还有几个问题需要注意
（1）严格计量，最好有两台磅称；（2）混凝土随拌随用，为确保混凝土的适宜性，拌制时间应控制在2分钟以上，混凝土坍落度控制在70mm左右。混凝土超过1.5h后坚决不能在利用；（3）随浇随捣，坚决不能出现漏捣和过捣现象。在捣固时应尽量避免震动棒与钢筋或钢板相碰，应特别注意底部混凝土质量，也不得利用钢骨传震。施工时，必须有工人在构件下方或侧面观察模板情况，如有变化，应立即停止施工并按组织人力进行加固；（4）全部浇完混凝土后，注意按规范养护7天以上，温度太低时，还必须注意防冻。
钢筋混凝土结构篇10
关键词：钢筋混凝土；建筑结构；加固技术
1 钢筋混凝土建筑结构加固技术的重要性
建筑物在使用过程之中必然会出现正常的损耗和质量问题，尤其是钢筋混凝土结构在使用的过程中，容易出现混凝土风化、钢筋漏筋等质量问题，钢筋混凝土建筑结构技术可以有效地消除安全隐患，提高建筑主体结构的安全性能。同时加固技术可以有效提高建筑结构的使用寿命，减少了建筑行业的能源消耗，保证我国建筑行业的可持续发展。
2 钢筋混凝土建筑结构的加固原则
2.1 加固方案遵循总体效应原则。在钢筋混凝土建筑结构的加固方案设计中，要综合考虑建筑的总体效应，首先是要对建筑结构进行全方位的质量监察，发现问题的根源，并制定详细科学的加固方案，最重要是明确加固目的；再者要考虑到建筑加固之后对于建筑整体结构的影响，避免由于建筑结构局部的加固对整个建筑造成不良的影响，从而改变了整个建筑的特征，甚至影响到建筑物的抗震、抗剪切、抗风性能等。因此，加固方案制定是加固技术中的关键，要全面了解建筑结构的受力状况，消除加固工作带来的消极影响。
2.2 加固材料的选择和加固强度计算。加固强度是加固设计中的关键，通常而言，结构强度的选择遵守以下的原则：（1）加固材料的选择和原建筑结构的材料选择一致，尤其是在水泥、钢筋等材料的选择上，保证其型号、种类、性能一致性；（2）如果没有确切的建筑结构材料强度资料，要进行强度级别监测，在确定加固材料的类型；（3）加固材料的质量等级要求较高，这样才能够充分的保证加固效果，在加固施工之中，其钢材的选择为一级或者二级钢材，同时使用标号高于32.5的水泥，充分提高加固建筑结构的性能。
2.3 承载力验算。在钢筋混凝土建筑结构加固施工过程之中，应当验算建筑结构的承载力，并根据结构设计的实际情况确定承载力的大小。通常而言承载力的计算要除去结构的缺陷、损耗、腐蚀等不利因素，采用合理有效的方式进行组建。验算过程中，要考虑混凝土建筑结构在加固时的实际受力大小和特点，对加固材料的强度严格要求
3 钢筋混凝土建筑结构加固技术分析
3.1 现浇加固法。这是最常用的一种加固方法，在桥梁、坝体等建筑结构中广泛应用，现浇加固技术要根据待加固建筑的实际状况确定加固方案，并在施工现场设置浇筑模具进行浇筑，保证混凝土浇筑之后的加固作用。现浇加固法的工程造价低，操作工艺简单，同时其加固效果明显，加固后的建筑结构性能得到明显提升，此外其应用范围广泛，不需要借助大型的机械设备，降低了加固设计成本。
3.2 截面加固。钢筋混凝土建筑结构受到弯构件的压力过大，造成混凝土建筑结构使用性能下降。因此，加固设计可以根据***纸要求扩大界面面积，提高受弯构件的抗弯强度和抗拉强度，从而增强了混凝土结构的性能。截面加固法的设计方案简单，成本适宜，在混凝土梁柱、板面、墙体的加固应用中却得了良好的效果，但是截面加固法加固后，空间变小，同时施工时间较长。
3.3 型钢外包加固法。型钢外包处理是在钢筋混凝土建筑结构构件的周围包裹型钢，通过型钢支撑来提高建筑结构的性能，这种方法的优点是不增加构件的截面面积，同时提高了构件的强度、承载力等，在梁体、建筑屋架、烟囱等高度较高的建筑结构中应用较多。但是型钢外包加固法在施工过程中需要专业的施工队伍进行操作，并在施工结束后，进行防腐处理，提高加固效果，同时其钢材用量较大，加固成本高。
3.4 纤维粘帖加固法。随着材料合成行业的发展，涌现出了大量的高强度、高性能的合成纤维材料，并在钢筋混凝土建筑结构的加固中应用效果良好。通常要把纤维加固材料黏贴在固定的位置，提高建筑结构构件的受拉性能，例如在房屋建筑结构加固中，可以把纤维复合材料粘贴在构件的受拉位置，从而增强了局部结构的承载能力，实现了加固的效果。纤维加固法在施工中，受周围环境的影响较大，尤其是温度和湿度会极大影响加固效果，因此要把施工温度控制在5℃以上，同时对于加固表面要进行找平处理，提高加固建筑的美观性。
3.5 化学灌浆加固法。化学灌浆加固是通过压力把加固浆液灌输到加固对象中，从而提升建筑结构的强度和承载力，化学浆液对于混凝土裂缝的处理效果明显，可以和混凝土反应形成致密结构，消除混凝土结构的质量缺陷，在水库大坝、地基、梁体等构件裂缝加固中应用广泛。化学灌浆加固法的关键是化学浆液的选择，要根据混凝土裂缝的类型选择合适的灌浆浆液配比，同时要控制好灌浆压力，避免压力过大造成灌浆孔的劈裂，同时也要避免灌浆过程中出现灌浆不紧密的操作问题。
3.6 地基加固法。地基是建筑结构的关键，决定了建筑结构的质量，当前建筑结构的地基都是采用钢筋混凝土的结构形式，加固地基可以全面提高建筑结构性能。地基加固分为地基处理、地基加深、地基扩展等，增加筏板基础最为常用的一种加固方式，其施工成本较低，对建筑结构的整体不造成影响，同时加固效果明显。
4 钢筋混凝土建筑结构加固技术的发展方向
对于钢筋混凝土建筑而言，在使用过程中出现的性能下降的问题，通过单一的加固方法却得的加固效果不明显，这就需要多种加固方法共同使用，提高加固工作的针对性。建筑结构加固技术的发展方向就是建立建筑模型，通过分析加固内容参数，给出科学全面的加固方案，同时高性能的纤维复合材料在加固技术应用广泛，极大减少了加固施工成本和加固构件的质量。
5 结语
为了进一步提升钢筋混凝土的施工质量，解决在施工中出现的常见问题，使用钢筋混凝土加固技术无疑是一个好方法。日常建筑施工中，混凝土施工最常出现的施工问题是建筑墙体和内部结构的开裂问题，而钢筋施工问题主要表现在施工结构的承重性不强，钢筋主体结构易受到腐蚀断裂等情况，这些施工问题不仅会影响建筑物的美观，更为重要的是还会严重影响建筑物的施工质量，降低了结构安全性，缩短了建筑物的使用寿命。
参考文献
[1] 陈震.钢筋混凝土建筑火灾后的修复[J].当代建设，1995（06）.
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