混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范若干問(wèn)題的討論

1、第35卷第4期建筑結(jié)構(gòu)2005年4月混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范若干問(wèn)題的討論(總后勤部建筑設(shè)計(jì)研究院北京100036)(總參信息工程大學(xué)測(cè)繪學(xué)院鄭州450052)提要鑒于鋼筋混凝土雙向板塑性鉸線理論和條帶法已足可滿足設(shè)計(jì)需要,設(shè)計(jì)規(guī)范沒(méi)必要再提出彎矩調(diào)周獻(xiàn)祥徐俊廣幅法。結(jié)合工程設(shè)計(jì)與施工的實(shí)際情況,分析討論了雙向板與單向板的分界、梁側(cè)面腰筋的設(shè)置、柱拉筋勾住封閉箍筋、按簡(jiǎn)支計(jì)算的梁端上部構(gòu)造鋼筋設(shè)置、板筋在端部與混凝土梁或混凝土墻整體澆筑的錨固長(zhǎng)度以及環(huán)境類別與保護(hù)層厚度的確定等問(wèn)題,提出了自己的觀點(diǎn)。關(guān)鍵詞鋼筋混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范塑性理論配筋構(gòu)造保護(hù)層厚度DiscussiononSomeProvision

2、sofCodeforDesignofConcreteStructure(GB500102002)/ZhouXianxiang1,XuJunguang2(1ArchitecturalDesignInstituteofthePLAGeneralLogisticsDepartment,Beijing100036,China;2Insti2tuteofSurveyingandMapping,InformationEngineeringUniversityofPLA,Zhengzhou450052,China)Abstract:Becausetheyieldlinemethodandthestripme

3、thodoftwo2wayslabareconvenientfordesignpractice,itisnotnecessarytoproposeadjustmentmethodofbendingmomentsoftwo2wayslab.Basedondesignandconstructionpractice,thedividinglineoftwo2wayslabandone2wayslab,theendanchoragelengthofbarsinslabswithassumedsimplysupportedends,theminimumconcretecoverofstructureme

4、mberswhenitstwosidessubjecttodifferentenvi2ronmentsrespectively,andotherdetailsofreinforcementarediscussed.Keywords:reinforcedconcrete;designcode;plastictheory;adjustmentmethod;reinforcementdetailing一、關(guān)于鋼筋混凝土雙向板彎矩調(diào)幅法的討論混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB500102002)第51311條指出雙向板“經(jīng)過(guò)彈性分析求得內(nèi)力后,也可對(duì)支座彎矩進(jìn)行調(diào)幅,并確定相應(yīng)的跨中彎矩”。同時(shí)規(guī)范第51312

5、條又指出“承受均布荷載周邊支承的雙向矩形板,可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析方法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)”。筆者認(rèn)為雙向板采用塑性鉸線法或條帶法足可滿足工程設(shè)計(jì)的需要,規(guī)范沒(méi)必要再引入彎矩調(diào)幅法。首先,根據(jù)彈性理論,由于受扭矩的影響,四邊支承雙向板中不存在桿系體系(連續(xù)梁、單向板)中支座彎矩平均值的絕對(duì)值與跨中彎矩之和等于簡(jiǎn)支跨中彎矩的關(guān)系式。如L1=L2=L,泊桑比=0時(shí),對(duì)四邊簡(jiǎn)支板,跨中最大彎矩1M1=M2=010368qL2,對(duì)于四邊固支板,支座和跨中最大彎矩絕對(duì)值之和為122M支+M中=(010511+010176)qL=010687qL。表明四邊固支板支座和跨中最大彎矩絕對(duì)值

6、之和遠(yuǎn)大于簡(jiǎn)支板跨中彎矩,這主要是因?yàn)閷?duì)于不同的支座條件,扭矩的影響是不一樣的。根據(jù)經(jīng)典薄板彈性理論,當(dāng)支座邊界條件為簡(jiǎn)支時(shí),邊界上彎矩為0,扭矩不等于0;當(dāng)為固支邊界時(shí),邊界上彎矩不等于0,而扭矩為0。因此,當(dāng)固支邊支座約束程度逐漸放松時(shí),伴隨著支座彎矩的逐漸減小、該方向跨中彎矩逐漸增加的同時(shí),支座扭矩也從0逐漸遞增?？梢?jiàn),由于扭矩作用的影響,四邊支承雙向板不存在板支座彎矩和跨中彎矩之間的簡(jiǎn)單線性疊加關(guān)系,所以即使要采用調(diào)幅法,也比連續(xù)梁等桿系體系復(fù)雜得多,其物理意義也不明確,工程師未必樂(lè)于采用。其次,圖1所示典型板算例表明(見(jiàn)表1),除B2的M1外,無(wú)論是跨中還是支座,按塑性鉸線理論確定的

7、彎矩系數(shù)均小于彈性方法的相應(yīng)系數(shù)1,即彈性理論的安全儲(chǔ)備過(guò)大,而塑性鉸線理論更接近于實(shí)際受力狀態(tài)。文2的試驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)表2)佐證了這一結(jié)論。圖1典型板支座形式第三,雖然按塑性鉸線理論求得的解是其極限荷載的一個(gè)上限解,理論上過(guò)高估計(jì)了板的極限強(qiáng)度,是偏于不安全的。而實(shí)際上,按塑性鉸線理論設(shè)計(jì)的板,其極限強(qiáng)度是有保證的,這主要是因?yàn)榘宓乃苄糟q線理論忽略了兩個(gè)重要因素3:(1)計(jì)算板的抵抗彎矩時(shí),忽略了鋼筋應(yīng)變硬化的3© 1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.不同計(jì)算方法的彎矩系數(shù)L1表1

8、跨中MB1110B2B3B1115B2B3B1118B2B3在長(zhǎng)跨L2方向分配到的荷載小于6%,但L2方向板帶跨中彎矩分配率卻大于20%。如對(duì)于承受均布荷4載的四邊簡(jiǎn)支板,記跨中最大撓度f(wàn)=qL1/Bc,最大22彎矩M1max=1qL1,M2max=2qL1,將其系數(shù),1,2列于表37。當(dāng)L2/L1=2,泊桑比=012時(shí),對(duì)四邊簡(jiǎn)支板,22M1=01100qL1,M2=010368qL1,M2/(M1+M2)=2619%;對(duì)于四邊固支板,由手冊(cè)1查表得M1=0104076qL21,M2=010118qL1,M2/(M1+M2)=注:塑性計(jì)算時(shí),取固支邊支座彎矩與跨中彎矩的比值=114;彈性方法

9、計(jì)算時(shí)取泊桑比=0120。22145%。表明L2/L1=2時(shí),仍具有雙向板的傳力性質(zhì)。而當(dāng)L2/L1=3時(shí),由表3,其最大撓度與L2/L1=時(shí)的結(jié)果相差614%,最大彎矩與L2/L1=時(shí)有利影響。由于板的配筋率較低,鋼筋應(yīng)變硬化將有效地增加板的抵抗彎矩,提高板的極限強(qiáng)度。(2)塑性鉸線理論假定豎向荷載僅由板的彎曲作用承受,試驗(yàn)證明并非如此。實(shí)際上,板的一部分荷載由彎曲作用承受,另一部分荷載由板平面內(nèi)的諸力承受(即薄膜效應(yīng))。板彎曲得越大,薄膜作用也越顯著,使得按塑性鉸線理論求得的值并不是真正的“上限值”。1955年Ockleston發(fā)表了南非一幢三層鋼筋混凝土原型結(jié)構(gòu)的破壞性試驗(yàn)結(jié)果,指出由于

10、薄膜效應(yīng)的存在,實(shí)測(cè)破壞荷載比按塑性鉸線理論求得的理論值高34倍6,說(shuō)明塑性鉸線理論計(jì)算結(jié)果是有一定安全儲(chǔ)備的經(jīng)驗(yàn)性結(jié)果,而非純塑性理論上限解。既然塑性鉸線理論是可靠的,規(guī)范是否有必要引入不成熟的彎矩調(diào)幅法就值得商榷了。周邊固定板的極限荷載平板尺寸板厚L2的結(jié)果相差10%左右。因此以L2/L1=3作為雙向板與單向板的分界限更合適。表3中,當(dāng)L2/L1=時(shí),M1max=qL1/8,M2max=qL1/8,與單向板的內(nèi)力平衡條件并不一致。均布荷載作用的四邊簡(jiǎn)支板彎矩系數(shù)L2/L1表312=013=012=010=013=012=010注:泊桑比=012,010的結(jié)果系根據(jù)=013的結(jié)果換算得出。表

11、2cqtu極限荷載(kN)試驗(yàn)值qtu可見(jiàn),單向板和雙向板的分界限是相對(duì)的,對(duì)于四邊支承板,純粹的、完全由一個(gè)方向傳力的單向板是不存在的。由于目前國(guó)內(nèi)的彈性理論或塑性理論計(jì)算手冊(cè)均沒(méi)有給出2<L2/L1<3時(shí)的計(jì)算參數(shù),所以絕大部分的設(shè)計(jì)均將2<L2/L1<3按單向板考慮。新的混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施前,工程實(shí)踐中通常根據(jù)手冊(cè)8,在垂直受力方向單位長(zhǎng)度內(nèi)分布鋼筋一般為|6250或|塑性理論值cqpu43410使用兩種極限狀態(tài)。所以從工程設(shè)計(jì)的角度來(lái)說(shuō),2<L2/L1<3時(shí)按雙向板來(lái)設(shè)計(jì)也是完全沒(méi)問(wèn)題的。美國(guó)注:qceu為彈性理論值。二、按雙向板與單向板設(shè)計(jì)的分界問(wèn)

12、題混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第101112條規(guī)定:當(dāng)2<L2/L1<3時(shí),宜按雙向板計(jì)算,如按沿短邊方向受力ACI規(guī)范指出:板的體系可用滿足平衡和幾何協(xié)調(diào)條件的任何方法設(shè)計(jì),只要該法使截面的承載力至少等于所要求的承載力并滿足位移控制等適應(yīng)性要求。此外,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第101118條要求“:當(dāng)按單向板設(shè)計(jì)時(shí),除沿受力方向布置受力鋼筋外,尚應(yīng)在垂直受力方向布置分布鋼筋。單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%,且不宜小于該方向板截面面積的0115%?！边@比規(guī)范GBJ1089要求嚴(yán)多了,這一要求是依據(jù)雙向板的單向板計(jì)算時(shí),應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置足夠數(shù)量的構(gòu)造鋼筋。這就

13、出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題,即當(dāng)2<L2/L1<3時(shí),究竟是屬于雙向板還是單向板?關(guān)于雙向板與單向板的分界限,根據(jù)彈性理論,對(duì)四邊支承板,當(dāng)兩個(gè)方向計(jì)算跨度之比L2/L1=2時(shí),4© 1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.的內(nèi)力分析結(jié)果提出的,既然在短跨方向的配筋已完全滿足極限承載力要求,且其正常使用極限狀態(tài)也為新規(guī)范實(shí)施前的大量工程實(shí)踐所證實(shí),長(zhǎng)跨方向還需滿足最小配筋率要求嗎?例如,當(dāng)單向板的跨度為410m時(shí),不同的設(shè)計(jì)者所采用的板厚在100140mm之間波動(dòng)。當(dāng)板厚為100mm

14、時(shí),分布筋面積為150mm,需配|6180;而當(dāng)板厚為140mm時(shí),分布筋2配筋要求卻正相反。國(guó)外的試驗(yàn)研究表明4:腰筋僅僅對(duì)梁腹兩個(gè)側(cè)面的一個(gè)混凝土窄條產(chǎn)生影響,而與梁腹寬無(wú)關(guān),沿著一個(gè)側(cè)面設(shè)置的腰筋對(duì)另一個(gè)側(cè)面的裂縫寬度并無(wú)重大影響。文4根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果給出受腰筋影響的混凝土窄條寬度為從腰筋中心到混凝土外緣的2倍,且不大于梁腹寬的1/2,并將梁一側(cè)的腰筋面積與該側(cè)面混凝土窄條的面積的比值定義為腰筋配筋率sk。如果以腰筋配筋率來(lái)設(shè)置腰筋,則前述的矛盾就迎刃而解了。而腰筋配筋率的計(jì)算公式還需結(jié)合我國(guó)的規(guī)范體系通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。文4的試驗(yàn)結(jié)果還表明,在梁的每一個(gè)側(cè)面靠近主筋大約5/8的受拉區(qū)高度范圍內(nèi)

15、配置4根腰筋比較合適。四、柱拉筋勾住封閉箍筋的問(wèn)題混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第1114115條指出,柱每隔一根縱向鋼筋宜在兩個(gè)方向有箍筋或拉筋約束;當(dāng)采用拉筋時(shí),拉筋宜緊靠縱向鋼筋并勾住封閉箍筋。根據(jù)這一要求,當(dāng)箍筋和拉筋為|10(實(shí)際工程中面積為210mm2,需配|6130。出現(xiàn)板厚越厚,所需配筋越大的現(xiàn)象。如果這種現(xiàn)象是因?yàn)楹奢d較大引起的,則是合理的,而這一變化已經(jīng)可以從“單位長(zhǎng)度上分布鋼筋的截面面積不宜小于單位寬度上受力鋼筋截面面積的15%”這一要求得到體現(xiàn)。但如果板厚波動(dòng)現(xiàn)象是由于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)習(xí)慣等人為因素造成的(這種情況非常普遍),就不符合邏輯。此外這一配筋要求也造成同一樓層板筋規(guī)格過(guò)

16、多。至于近年來(lái)出現(xiàn)較多的樓板早期收縮裂縫,其裂縫分布大部分是平行于長(zhǎng)跨方向和四角,增配長(zhǎng)跨方向鋼筋對(duì)減少早期收縮裂縫未必如人所愿。因此規(guī)范的這一修訂是否必要值得商榷。三、梁側(cè)面腰筋的設(shè)置問(wèn)題根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第1012116條和71511條“,當(dāng)梁的腹板高度hw450mm時(shí),在梁的兩個(gè)側(cè)面應(yīng)沿高度配置縱向構(gòu)造鋼筋,每側(cè)縱向構(gòu)造鋼筋(不包括梁上、下部受力鋼筋及架立鋼筋)的截面面積不應(yīng)小于腹板截面面積bhw的011%,且其間距不宜大于200mm。此處,腹板高度hw對(duì)矩形截面取有效高度,很常見(jiàn))、環(huán)境類別為一類時(shí),柱縱向鋼筋的保護(hù)層厚度為30mm,則拉筋緊靠縱向鋼筋并勾住|10箍筋后,拉筋端部保

17、護(hù)層厚度理論上只有10mm,滿足不了混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范第91213條關(guān)于“梁、柱中箍筋和構(gòu)造鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm”的規(guī)定。實(shí)際工程中拉筋加工時(shí)的轉(zhuǎn)彎半徑是以縱向鋼筋直徑為依據(jù)的,轉(zhuǎn)彎半徑較大,與箍筋之間有縫隙,所以拉筋末端的保護(hù)層實(shí)際厚度均小于10mm。此外不少地震區(qū)的工程中,拉筋勾住箍筋后拉筋末端135°彎鉤很難到位,一般在90°135°之間,施工質(zhì)量較難保證,在強(qiáng)震作用下,拉筋彎鉤易蹦出,反而失去對(duì)縱向鋼筋的有效約束。因此,建議拉筋只勾住柱縱向鋼筋,而不必勾住箍筋,其理由是:配置柱箍筋和拉筋可以增強(qiáng)抗剪能力,限制斜裂縫的發(fā)展;約束混凝土,提高混凝土的強(qiáng)

18、度;約束縱筋,阻止縱筋壓曲失穩(wěn)。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圖集03G3291,復(fù)合箍筋可采用圖2(a)所示的矩形箍,也可采用圖2(b)所示的矩形箍加拉筋。當(dāng)采用圖2(a)所示的矩形箍時(shí),外圍的矩形箍筋不需要其它的約束措施即可起到限制斜裂縫的發(fā)展、約束混凝土和約束縱筋的作用。同樣當(dāng)采用圖2(b)所示的矩形箍加拉筋時(shí),外圍的矩形箍筋也不需要對(duì)T形截面取有效高度減去翼緣高度,對(duì)I形截面取腹板凈高?！备鶕?jù)這一規(guī)定,對(duì)常見(jiàn)的現(xiàn)澆鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu),梁高h(yuǎn)=600mm,有效高度h0=565mm。如現(xiàn)澆板厚(翼緣高度)為120mm時(shí),hw=445mm<450mm,梁側(cè)可不設(shè)縱向構(gòu)造鋼筋即腰筋;如現(xiàn)澆板厚為110mm

19、時(shí),hw=455mm>450mm,必須設(shè)腰筋而且每側(cè)腰筋必須設(shè)兩根,否則腰筋間距已大于200mm。僅僅是板厚10mm的變化,出現(xiàn)從每側(cè)不需要設(shè)腰筋到需設(shè)兩道腰筋,筆者以為跳躍太大,這是第一;其次,還是以hw=455mm為例,當(dāng)梁寬b=200mm時(shí),bhw×011%=91mm2,每側(cè)只需配2|8鋼筋;而梁寬b=300mm時(shí),bhw×011%=13615mm2,每側(cè)卻需配2|10鋼筋。配其它的約束,增加拉筋的目的主要也是為了起到限制斜裂縫的發(fā)展、約束混凝土尤其是約束縱筋,阻止縱筋壓曲失穩(wěn)的作用,所以增加拉筋主要不是輔助矩形箍筋使得箍筋的約束效果更好,因此拉筋只需勾住柱縱向

20、鋼筋。當(dāng)然箍筋肢距太大時(shí),約束效果自然不好,建議盡可能采用圖2(a),(c)的做法,而少采用圖2(b)的做法,因?yàn)檫@種做法從施工的角度考慮,不僅增加綁扎5置腰筋主要是為了避免梁側(cè)面產(chǎn)生垂直于梁軸線的收縮裂縫或限制收縮裂縫的發(fā)展,抵抗由于構(gòu)件的連續(xù)性計(jì)算中未考慮但實(shí)際客觀存在的扭轉(zhuǎn)作用等的不利影響。無(wú)論是避免收縮裂縫的出現(xiàn)、限制收縮裂縫發(fā)展,還是抗扭,寬200的梁總不如寬300的梁,所以寬200梁的腰筋設(shè)置應(yīng)大于寬300的梁,而規(guī)范所給的© 1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.工作

21、量,而且當(dāng)柱斷面尺寸較小時(shí),柱內(nèi)過(guò)多的拉筋彎鉤造成混凝土振搗棒難以插入而影響振搗質(zhì)量。需乘111系數(shù)),要么施工縫留在板底向下一定的距離,以滿足錨固長(zhǎng)度的要求。而這兩種方式對(duì)施工均不方便。其實(shí),板端支座筋的錨固長(zhǎng)度可小于La,其理由是:(1)根據(jù)經(jīng)典薄板彈性理論,即使是固支邊,沿固支邊的負(fù)彎矩是不均勻分布的,中點(diǎn)彎矩絕對(duì)值最大。所以支座鋼筋只有在中點(diǎn)附近及角點(diǎn)附近由于角區(qū)效應(yīng)才有可能達(dá)到屈服強(qiáng)度。新規(guī)范規(guī)定,當(dāng)縱向受力圖2復(fù)合箍筋形式鋼筋的實(shí)際配筋面積大于計(jì)算面積時(shí),如有充分依據(jù)和可靠措施,其錨固長(zhǎng)度可乘以計(jì)算面積與實(shí)際配筋面積的比值。(2)工程中,板通常位于梁的上方,板支座中點(diǎn)附五、按簡(jiǎn)支計(jì)

22、算的梁端部上部構(gòu)造鋼筋設(shè)置問(wèn)題混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第101216條對(duì)實(shí)際受約束的簡(jiǎn)支梁端上部構(gòu)造筋作了規(guī)定。此時(shí)梁端實(shí)際受到部分約束,如按梁端的實(shí)際約束條件采用彈性理論進(jìn)行整體內(nèi)力分析,計(jì)算所得的實(shí)際彎矩除與梁上承受的荷載大小有關(guān)外,更與梁端的約束構(gòu)件即邊梁或構(gòu)造柱的相對(duì)剛度有關(guān)。將梁端構(gòu)造鋼筋的截面面積與梁跨中下部縱向受力鋼筋計(jì)算所需截面面積相關(guān)聯(lián),只體現(xiàn)了梁上承受荷載的大小,而沒(méi)有考慮梁端實(shí)際約束程度。如果梁端實(shí)際約束程度很弱,非常接近于簡(jiǎn)支,即使梁上承受的荷載很大,梁端實(shí)際彎矩仍很小,因而沒(méi)必要配置太多的鋼筋,這是其一。第二,條文所指部分約束梁端的構(gòu)件通常是指磚混結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱、框架和主次梁

23、體系中的邊梁,如果梁端實(shí)際配筋較大,梁承受的負(fù)彎矩也較大,與之平衡的構(gòu)造柱彎矩或邊梁的扭矩也較大,當(dāng)約束構(gòu)件是構(gòu)造柱時(shí),由于構(gòu)造柱配筋較小,一般為4|12,很可能造成構(gòu)造柱的配筋不足;當(dāng)約束構(gòu)件是框架或主次梁體系中的邊梁時(shí),雖然按彈性理論計(jì)算邊梁有較大的扭矩,但國(guó)外的試驗(yàn)資料表明5,邊梁開(kāi)裂后,其抗扭剛度約相當(dāng)于彈性抗扭剛度的1/10。塑性內(nèi)力重分布的結(jié)果使得邊梁扭矩和梁端實(shí)際彎矩值都很小,沒(méi)必要配置太多的鋼筋。新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施前,我院設(shè)計(jì)的大部分工程中與邊梁相交的梁端實(shí)際配筋統(tǒng)一為2|12(四肢箍為4|12),20世紀(jì)六七十年代設(shè)計(jì)的部分工程甚至為2|10或2|8,這些工程已正常使

24、用了30多年。綜上所述,規(guī)范所給的這種配筋策略是否合適值得商榷。六、與混凝土梁或混凝土墻整體澆筑的板筋在端部的錨固長(zhǎng)度問(wèn)題近年來(lái)由于禁止使用粘土磚,采用鋼筋混凝土剪力墻的多層、小高層住宅越來(lái)越多。這類結(jié)構(gòu)墻厚通常取140,160和180。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第101117條規(guī)定,如剪力墻施工縫留在板底,則常出現(xiàn)支座筋平直段+端部彎折段長(zhǎng)度(等于板厚減去保護(hù)層厚度)<受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度La,因而滿足不了規(guī)范的要求。此時(shí)要么將支座筋端部彎折段向上(易擾動(dòng),近恰好位于梁的受壓區(qū),板支座鋼筋錨固區(qū)存在側(cè)向壓應(yīng)力,對(duì)板筋錨固有利。因?yàn)閭?cè)向壓應(yīng)力將使鋼筋與混凝土之間的摩擦力和咬合力增加,從而提高鋼筋

25、的粘結(jié)強(qiáng)度。試驗(yàn)表明,側(cè)向壓應(yīng)力=0135fc(fc為混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度)時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度較=0時(shí)提高約一倍。當(dāng)端支座為混凝土墻時(shí),由于墻的剛度大,板的薄膜作用較明顯,與中間跨相當(dāng),使得板在豎向荷載作用下產(chǎn)生橫向推力,這項(xiàng)推力可有效阻止板筋在支座處被拔出,使出現(xiàn)錨固失效的可能性大為降低。(3)板是四邊或多邊支承體系,對(duì)于邊區(qū)格板,即使端部一條邊的上筋出現(xiàn)如上所述的部分錨固失效,只要其下筋錨固不失效,且其它三邊完好也不會(huì)引起板整體破壞;對(duì)于角區(qū)格板,即使角部?jī)蓷l邊上筋部分錨固失效,如其下筋錨固不失效,且其它兩邊完好也不致引起板整體破壞。因此,從防止板因錨固失效而產(chǎn)生整體破壞的角度分析,板支座筋錨固要

26、求可比梁適當(dāng)放松。綜上所述,對(duì)于周邊與混凝土梁或混凝土墻整體澆筑的單向板或雙向板,板端支座筋錨固長(zhǎng)度可小于受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度La,具體數(shù)值可由試驗(yàn)確定。七、環(huán)境類別與保護(hù)層厚度的確定問(wèn)題混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第31411條規(guī)定了耐久性設(shè)計(jì)的原則及構(gòu)件環(huán)境類別的分類標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范第91211條給出了各類環(huán)境條件下的構(gòu)件縱向受力筋保護(hù)層最小厚度。這是新規(guī)范重視耐久性問(wèn)題的具體體現(xiàn)。由于規(guī)范是依據(jù)構(gòu)件所處的環(huán)境類別來(lái)確定縱向受力筋保護(hù)層最小厚度的,對(duì)于處在兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件,如地下室外墻,其迎水面?zhèn)纫话銥槎惌h(huán)境,而其室內(nèi)一側(cè)一般為一類環(huán)境,兩側(cè)面的受力筋保護(hù)層最小厚度也應(yīng)有所區(qū)別。因此筆者認(rèn)為,對(duì)于處在

27、兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件,在選用最低混凝土等級(jí)、確定混凝土配合比等耐久性基本要求(規(guī)范第3141231418條)(下轉(zhuǎn)第27頁(yè))6© 1995-2007 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.41氯離子臨界含量值對(duì)于氯離子臨界含量值的確定,目前主要存在兩種解釋:一是“鋼筋開(kāi)始銹蝕的臨界值”,二是“引起混凝土開(kāi)裂的臨界值”。文5在此基礎(chǔ)上提出“綜合”說(shuō)法,對(duì)新建工程與已有工程規(guī)定不同的氯離子含量限值。對(duì)不同氣候條件下的試件利用半電池電位方法判斷鋼筋銹蝕程度,采用“沃爾哈德法”測(cè)定鋼筋開(kāi)始脫鈍銹蝕時(shí)的氯離子

28、含量,以此作為氯離子臨界含量值。試驗(yàn)結(jié)果表明:同等級(jí)質(zhì)量的混凝土在不同氣候條件下具有不同的氯離子臨界含量值,氣候條件4,6所對(duì)應(yīng)的值明顯低于氣候條件1,3所對(duì)應(yīng)的值,這可以解釋為什么在氣候條件2,4作用下混凝土?xí)^早產(chǎn)生順筋裂縫;在同樣氣候條件下,高性能混凝土所對(duì)應(yīng)的氯離子臨界含量值要大于普通混凝土的,產(chǎn)生順筋裂縫的時(shí)間要比普通混凝土晚一些。我國(guó)對(duì)氯離子臨界含量值的確定做了大量的工作。通過(guò)大量的碼頭調(diào)查、暴露試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)取樣,得到華南和華東海港碼頭混凝土結(jié)構(gòu)的氯離子臨界含量值(占混凝土)分別為01105%01145%和01125%01150%。另外,交通部第四航務(wù)工程局科學(xué)研究所通過(guò)對(duì)碼頭現(xiàn)場(chǎng)不

29、同標(biāo)高的混凝土結(jié)構(gòu)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),不同標(biāo)高處氯離子的臨界含量也有差別,標(biāo)高小者氯離子臨界含量高,水下區(qū)最高,水位變動(dòng)區(qū)和浪濺區(qū)次之,大氣區(qū)最低,這可能與影響鋼筋銹蝕的其它因素如氧氣、水分、溫濕度等有關(guān)6,7。此次人工氣候條件下,對(duì)于編號(hào)為A1A4的鋼筋混凝土,臨界值為014%0185%(占砂漿重量的百分比),這比1980年Browne提出的氯離子臨界值要稍大一些8。四、結(jié)論與建議(1)復(fù)合超細(xì)粉和高效減水劑的摻入優(yōu)化了混凝(上接第6頁(yè))土組成,提高了混凝土密實(shí)性“,雙摻”高性能混凝土的電阻明顯高于普通混凝土,相應(yīng)抗氯離子擴(kuò)散性能也明顯優(yōu)于普通混凝土,有較強(qiáng)的抗鋼筋銹蝕性能。(2)通過(guò)“雙摻”方法來(lái)提高混凝土的質(zhì)