『壹』 水泥大梁的使用壽命多少年
在加入早強劑、減水劑、溫度大於10度、養護正確的條件下,7天就可以放樓板了。這時混凝土的強度生成已經過了一個小齡期,混凝土的強度已經達到設計強度的百分之七十。325水泥配製的混凝土設計強度應該是C30,滿足上述條件就不必擔心了。.
『貳』 混凝土大梁驗收標准
混凝土大梁驗收標准就是GB50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》。
『叄』 請問鋼箱梁的壽命與混凝土梁相比,那個更長呢
混凝土結構的發展極為迅速, 在改革開放20 年的時間里我國發展極為迅猛, 從新材料、新技術的研究、開發和推廣應用, 到工程結構的建造, 取得了驚人的巨大成就, 創造了一個個新的紀錄。有的已達到國際先進水平, 或已進入國際先進行列, 有的甚至暫居領先地位。
混凝土結構的應用范圍日益擴大, 無論從地上或地下, 乃至海洋, 工程構築物很多用混凝土建造, 因為它的耐久性和耐火性都較鋼結構優越。甚至有建議太空站也可採用在月球上燒制水泥和煉鋼, 在此製作預制構件運至太空裝配, 較在地球上用太空梭往返(達45 次) 運輸鋼構件為經濟。
新加坡每年8 月份召開一次Our World in Concrete St ruct ures 學術會議, 1999 年8月24 —26 日召開第24 次會議, 論題為「21st Cent ury Concrete & St ruct ures 」。但無可否認, 鋼結構自重較輕, 施工速度較快。我國鋼產量已連續3 年超過億噸。在某些情況下, 筆者認為經各方面比較, 有的可能以採用鋼結構為宜, 包括採用勁性鋼筋混凝土結構。
如所周知, 混凝土結構發展經歷了三個階段, 現已進入第四階段[1 ] 。根據學習, 從較多方面考慮, 對這一階段的特徵作出新的描述並結合最近工程資料, 從材料、工藝、施工、高層建築、橋梁和大壩以及特種結構予以簡要舉例說明。
1 新階段特徵
新階段的特徵是:
進一步發展工業化體系如大模板現澆和大板體系。高層建築結構體系的發展, 如框桁體系和外伸結構的採用 。
在設計中引入概率方法。由於計算機的發展和普及, 在結構工程領域內引起深刻的改革和革命。專家系統的採用; 計算機輔助設計和繪圖(CAD , CA G) 的程序化, 包括結構動態分析圖形的描繪, 因而改進了設計方法和提高設計質量, 也減輕了設計工作量, 提
高了人的工作效率。優化設計和施工的實際廣泛應用, 節約了建設投資。
振動台試驗和擬動力試驗以及風洞試驗較普通地開展。建築和橋梁結構的主、被動抗震控制的實際應用。計算機模擬試驗大大減少了試驗工作量, 節約了大量人力和物力。
有限元法的廣泛應用和計算模式研究的開展, 以及其他數值計算方法的創立和發展。
結構機理包括破壞機理研究的加強; 對復合應力的研究並結合實驗結果提出各種強度理論。因而產生了「近代混凝土力學」這一學科分支, 並將逐步得到發展和完善。
工程結構的「移植」 , 如將橋梁中的斜拉結構應用於房屋建築; 及至創造新的結構形式, 如創造出雙拱架結構和桁式組合拱橋等; 以及各學科間的相互滲透, 如將有限元法應用於混凝土的微觀研究。
工程材料微觀研究的開展與加強, 為材料強度和性能的不斷提高創造了條件, 新材料、新工藝和新施工方法的研究和開發。
模糊數學在抗震設計中的應用。
混凝土結構壽命的研究。
「現代三力學」 (這是筆者這樣稱謂的) 即「斷裂力學」、「損傷力學」和「微觀力學」[3 , 4 ]對混凝土的應用。
混凝土結構的應用范圍在多方面的拓寬, 其尺度不斷向高、長、大方向發展。
下面僅就材料、施工、高層建築、橋梁、大壩和特種結構進行些具體介紹。
2 新材料、新工藝和新施工方法的研究和應用高強混凝土應以工程特性來劃分, 而不應以時間的推移而改變。目前認為C50 以上的混凝土為高強度, C100 以上則為超高強混凝土。
70 年後期, 丹麥率先採用摻微硅粉(micro2silica f ume , 我國習稱硅粉) 製作高強混凝土。至80 年代中期可製成C200 以上的混凝土。原先認為硅粉是惰性材料, 在混凝土內僅起填充作用(使混凝土密度增大而達到提高強度的作用, 因為混凝土強度近似地與其
密度成比例) , 後來研究表明硅粉也有一定的活性。密筋混凝土組合材料(compactrein2forced composite) 的強度可達C400 , 因配筋率高達10 % , 甚至更高, 其容重達40kN/m3 , 則強度與容重比λ達10000m , 而一般軟鋼在4000~5000m。顯然這項比率愈高愈好; 就這點而言, 密筋混凝土是優於普通鋼, 對降低自重是有效的, 而鋼板焊接受焊縫的制約, 是受到限制的(80 年代國際上只能焊到300mm 厚鋼板) , 而密筋混凝土的厚度則不受限制。所以筆者基於對「輕質高強」作廣義理解, 似應以λ為指標。國內也已進行過
密筋混凝土的試驗研究[5 ] 。
我校博士研究生在其學位論文中製成強度為369MPa 的纖維加強水泥基材料[6 ] 。因為高強度混凝土都具有良好的工程特性, 故往往將高強度與高性能混凝土通用。實際高性能混凝土的強度有時並不高。日本在混凝土中摻大劑量的粉煤灰和礦渣粉(二者的摻量往往各高於水泥用量) 。這種混凝土的流動性極好, 不能用坍落度衡量而以流動直徑來量測。
它不需振搗而可在模板內自流動填實, 結硬後密實地好, 而耐久性亦高。
因為硅粉價格高,我國發展高強度混凝土的途徑可能採用雙摻技術,即摻部分硅粉和部分粉煤灰(歐州也有這樣做的) 。
1993年法國Bouygues Corporation 研製成活性粉末混凝土( recactive powder con2
crete , RPC[7 ,8 ]) 。這種混凝土為水泥基材料,系由水泥、硅粉、細砂、石英粉、高效塑化劑等組
份組成,其質量配合比,例如第一次製作的為1 :0. 325 :1. 43 :0. 3 :0. 027 ,加水(0. 28 - 0. 26)
和鋼纖維(0. 2) ,這一配比可製成一種非常密實的混凝土,在凝結前和凝結期間(通常在拌和
後6 - 12h) [8 ]加壓,其強度可達200MPa (在90 ℃熱水中養護3天) ~300MPa (在tmax = 90 ℃
的低壓蒸汽中養護) 。達到這一強度水平是由於[8 ] : ⑴去除粗骨料,改進了配合料的勻質性;
⑵仔細選擇各種粉狀物的粒徑,顆粒尺寸在0. 1μm 到1mm 之間,改善了顆粒材料的堆積密
度; ⑶在凝結前和凝結期間對混凝土的加壓,消除夾雜在混凝土中的空氣和大部分伴隨水化
反應引起的化學收縮; ⑷凝結後通過熱處理,改變了生成的水化物的性質; ⑸由於材料的脆
性,需摻入細而短的鋼纖維(直徑0. 15~0. 2mm ,長12~13mm) 改善了材料的延性。
當活性粉末混凝土採用乾熱(400 ℃) 時抗壓強度可達到800MPa [7 ] 。
當活性粉末混凝土除抗壓強度高之外,還具有一系列優點:對RPC200和RPC800 ,其抗折強度可分別達60和140MPa ,斷裂能可達40000和2000J . m - 2 ,彈性模量達60和75GPa ;
對正常混凝土、高性能混凝土和活性粉末混凝土的對比試驗表明:氯離子擴散順次為1. 1、0. 6和0. 02 ×10 - 12m2 . s - 1 ;碳化深度為10 、2和0mm ;凍融剝落為> 1000 ,900和7g. cm - 2 ;磨耗系數為4. 0、2. 8和1. 3[8 ] 。
對強度這樣高的混凝土,暫尚未定名,是否可將C300 以上混凝土姑名之為「特高強/ 特
高性能混凝土?」。
高強度混凝土的應力—應變曲線如圖1所示,達應力峰值時相應應變ε0 隨強度的提高而大,這和文獻[ 9]中介紹的結論是一致的。左邊為普通強度混凝土截面面積為10. 35m2 和混凝土體積為0. 67m3 / m2 面板面積, 而用RPC 則分別為3. 55m2 和0. 23m3 / m2 , 可見節約材料很多。
為了在實踐中建造RPC 結構, 在加拿大攝布魯克( Sherbrooke , 東南部城市, 與美
國相鄰近) 考慮修建一座60m 長雙梁(梁截面積為200 ×300mm2 ) 預制RPC 實驗性三
輪摩托和人行橋。結構的縱向預應力是用兩梁間延伸的索完成的, 在板內還設置一些單根
後張鋼絞線以保證荷截的適當分布。橋全寬4. 2m , 板厚40mm[7 ] 。
80 年代國外採用碳纖維亂向摻入混凝土內以加強混凝土。80 年代早期在伊拉克首次
大規模用碳纖維加強輕混凝土(比重為1. 0 , 蒸壓養護) 建造紀念館圓頂和預制用瓦罩面
的板材[10 ] 。
1973 年起美國在用離心法生產電桿時, 鋼纖維不是與混凝土拌和在一起而是由一種
計算機控制的自動化機器噴射在混凝土層里, 不用振搗而纖維的分布具有一定的方向性
(與構件軸成±20°角) [1 ] 。鋼纖維是向直徑細和長度短的方向發展, 因直徑粗為了錨
固, 必需有足夠長度, 這不利於混凝土的拌和。80 年代初長度很多為50mm , 後來都在
20mm 以內, 荷蘭生產的鋼纖維有長6mm , 直徑為0. 15mm 的, 因直徑細, 為了防止可
能銹蝕鍍了一層銅。
國內外都採用塑料纖維或玻璃絲亂向摻入混凝土以加強混凝土, 因它們不致像鋼筋那
樣在侵蝕性環境中容易銹蝕, 但它們又必需能抵抗混凝土的鹼性侵蝕, 如對玻璃絲需採用
耐鹼玻璃製成或採用低鹼的礬士水泥混凝土(價格較高) 。
80 年代國外已採用經過催化的乙烯醚樹脂浴(catalyzed vinyle ester resin bat h) 將
玻璃絲製成塑料筋(fiberglass reinforced plastic reinforcing bar , FRP) 以代替鋼筋, 已
在化學和廢水處理廠、海堤、浮船塢以及水下結構中得到應用。此外這種筋優越的絕緣性
質使它們可用於那些結構中, 在此電荷磁場將對鋼筋引起有害的影響, 例如變電所電阻器
座、機場跑道、醫院和實驗室等。但FRP 筋將不適合用於可能遭受高溫大火的場合。雖
然現代化塑料在- 68 —+ 107 ℃ ( - 90~ + 225°F) 范圍內具有優越的溫度穩定性, 當溫
度超過204 ℃(400°F) , FRP 筋抗彎強度顯著降低。因此在建築和橋梁中應用時溫度效應
要求特殊考慮, 但如在基礎、擋牆、鑽墩和斜坡面板、路面和人行道等中應用是非常有生
命力的。實際FRP 筋在這些應用中具有明顯超過鋼筋的優點, 因為當混凝土是對著土壤
澆築時, 這種筋的優越抗腐蝕性能較鋼筋在混凝土中保護層厚度獲得顯著降低。此外, 上
述多種類型結構並不經受大的彎曲撓度, 因此FRP 筋低的抗彎剛度和其它構件不同而不
是一項重要的因素。在製造過程中, 略為扭轉的玻璃絲絞線是通過催化乙烯(基) 醚樹脂
浴引出的, 然後仔細校直並通過一加熱鋼模拉出使除去多餘的樹脂而製造出所需要的直
徑, 最後筋的組成大致分30 %熱固的( t hermoset ting) 樹脂和70 %玻璃絲。一條玻璃絲
沿筋纏繞成螺旋形以造成最後刻痕表面而提供混凝土對「鋼筋」的握固強度, 這和溫度高
低有關, 對各個製造者提供的「鋼筋」材料有明顯變化, 而沒有標準的應力—應變圖。但
是典型的受拉應力—應變圖幾乎到破壞點都為線性的。抗拉強度大約為690~1100MPa ,
高於一般鋼筋的強度, 但抗拉彈性模量在40~70MPa , 這明顯低於鋼的。雖然FRP 筋強
度高於普通鋼筋, 但它不能在很多場合下代替鋼筋, 因其受拉彈性模量僅為鋼筋的1/ 4。
除強度外低的彈性模量將影響撓度和裂縫寬度參數[11 ] 。高強FRP 筋在混凝土中適當的錨。
固也需特別注意[12 ] 。
此外國外還採用芳綸纖維(aramid fiber) 和碳纖維筋(AFRP 和CFRP rods) , 一項試驗表明<5. 7 筋的極限強度分別為3000MPa 和2250MPa ,彈性模量則分別為125~130GPa 和121GPa ,這些值是按有效的纖維截面確定的[12 ] 。在日本、德國等國家用這些加強塑料筋作預應力筋已建造不少橋梁。1996年在日本茨城用AFRP 作預應力筋建造了一座長度為54. 5m 的懸索橋[13 ,14 ] 。無粘結預應力筋可以是有單護套和雙護套的。圖3示V T —CMM 體系[V T —德文Vorspann —Technik ,預應力技術;CMM表示Compact Multi —Mono ,緊密的多根和單根(鋼絞線) ] [15 ] 。我國也已較普遍採用無粘結預應力技術。國外在橋梁中較為廣泛地採用預應力體外配筋,國內在房屋和橋梁中亦已採用[14 ]。
預彎預應力梁是採用工字鋼在無應力狀態下製成向上彎的構件,然後橫向載入壓使平直,再澆築混凝土,待混凝土結硬後卸載,受預應力的工字鋼將回彈使梁底受壓,達到預應力效果。我國80年代中期在橋梁工程中即曾採用過這一工藝[1 ] 。90年代初重慶交通學院提出對鋼筋混凝土梁分兩次施工,首先將梁中預應力鋼筋兩端澆入梁端混凝土內,然後用千斤頂在兩點橫向張拉使彎折至設計位置而後將其澆入混凝土內,結硬後放張,張拉的預應力筋回彈使梁產生預應力。該工藝降低對張拉設備的要求。這一新設想可行性研究通過鑒定,接著進行了30m 跨的預彎梁的試驗研究[16 ]。原T 形(實為工形,但下翼緣寬度較小) 梁的截面尺寸及後澆混凝土如圖4所示,圖中設置在梁腹板兩側、將橫向張拉的24<S15 預應力鋼絞線是未張拉前的位置(這時鋼絞線為平直的,一般(自) 錨固在第一階段澆築的梁兩端的混凝土內) ,橫向張拉後被「壓」至下面, 即設計受力的位置。梁下6<S15鋼絞線為非預應力的,第一次澆築在混凝土梁內。試驗表明這樣構造的預彎梁能滿足設計要求。這一30m 跨預彎梁應用於紅槽房7孔30m 跨的公路橋,橋寬14. 25m ,用7榀梁組成。經比較僅材料費用,每榀梁節約2158元。
此外榮經大橋(6孔、16. 8m 跨) 的擴寬工程中還採用了預彎箱梁[16 ] 。對鋼結構,在施工中現在國內也較普遍地採用整體提升就位的方法。在裝配式結構中,構件是採用吊裝的,但限於起重設備的起重量,吊裝構件的尺寸往往不能太大。我國曾採用頂升和提升的方法將尺寸大的扁殼提升和頂就位。此外我國還廣泛採用升板結構。工業化建房方法無疑是發展的方向。60年代國外(主要在羅馬尼亞) 曾採用盒子式結構,即將一個房間製成有四方牆壁和頂板的結構,整體吊裝。這樣將構成雙牆,顯得笨重,以後不再採用。但70年代丹麥採用的盒子結構,厚度則很薄,如牆厚僅50mm[17 ] 。北歐還採用L 形構件構成樓板和一方牆,而美國Anderson 體系,除四方牆外,樓板則根據需要為四面、三面或二面挑出以構成另一房間的樓板部分;這時將沒有雙牆[1 ] 。國外採用大起重量高塔吊, 80 年代後期起重能力已達250000kNm , 高度達140m(圖6) [18 ] 。
中小型預制橋梁,自整個吊裝。圖7示我國鐵道建築科研院設計、紫荊關橋梁廠製造的我國新一代140型鐵路架橋機在京九復線架設32m 預應力混凝土工形梁的情景,它具有空中自動對梁系統,可直接自動進行橋梁對位,減少了導鏈移梁工序,即減輕了架橋工人的勞動強度,又提高50 %工效[19 ] 。對大型橋梁,國外也有採用整體吊裝的,如丹麥大海帶橋西橋連續箱梁,每跨110m ,共6聯,每聯1100m ,採用設計能力為73000kN 的浮吊[1 ] ,在海上預應力混凝土吊裝就位,每根梁重57300kN 。浮吊是在船上設置4台起重機構成。梁的連續接頭設在跨中,因此處剪力小。1624m 東橋鋼箱梁懸索橋引橋原設計方案之一為124m 跨的預應力混凝土箱梁,每根重64000kN ,後改為193m 跨的鋼箱梁,故沒有採用這樣大的浮吊。該橋主跨橋塔高254m ,是目前世界上最高的混凝土橋塔(日本明石海峽橋塔高287. 2m ,為鋼結構) 。
3 高層建築
由於城市的發展,用地緊張,在「黃金地段」,不得不建造高層建築,因此高層建築越來越高。美國高層建築與都市居住小區理事會(由IABSE、ASCE 等9大國際學術組織組成) 於1986年公布的世界最高100幢高層建築最低為207m ;1991年公布的最低為218m ,而1997年公布的則為227m[20 ] ;1986年公布的美國佔78幢,這次則剩59幢[20 ] 。美國高層建築展滯後的原因之一可能是經濟效益差, 前些年的統計表明高層建築虧損居多, 如Sears 塔樓每年
虧損4000 萬美元。文獻[ 20]列出的世界100 幢最高的高層建築中我國大陸( 3) 、香港( 3) 和台灣(2) 共有8 幢。
據1996 年底統計, 我國大陸建成的20 層及以上的高層在8000 幢以上[14 ] 。
目前我國已建成的金茂大廈(圖8) , 高420. 5m 為鋼和鋼筋混凝土混合結構, 居世界高層建築的第3 位①。世界前10 位如圖9 所示②。
圖9 世界最高的10 幢高層建築我國將建成的深圳格賽廣場大廈(圖10) , 高291. 6m , 採用鋼管混凝土結構, 是世界
上最高的鋼管混凝土結構高層結構[21 ] 。
圖8 金茂大廈圖10 深圳格賽廣場大廈圖11 香港中環廣場大廈
1.在1997 年的上述統計中, 將馬來西亞石油雙塔作為2 幢, 這樣金茂大廈將居第4 位。在3 次統計中紐約世貿中心亦作為2 幢。
2.如將石油雙塔樓作為一幢, 則第10 位為美國芝加哥印第安納標准石油辦公樓(Amoco Build2ing) , 1973 年建成, 高346m , 鋼結構。
3.在文獻[ 20 ]中石油雙塔為用混合材料建造。該塔樓採用混凝土內芯(牆) / 混凝土圓筒體系, 即承側力結構為用混凝土建築, 故一般認為系混凝土結構, 而樓面(板梁體系) 採用鋼結構。
現將前10 位混凝土結構[20 ]臚列如下:
1. 馬來西亞石油雙塔樓① , 高452m ;
2. 香港中環廣場大廈(1992) (圖11) , 高
374m[22 ] ;
3. 廣州中天廣場大廈(1997) ,高322m ;
4. 曼谷Baiyoke 塔樓I I (1997) ,高
320m ;
5. 芝加哥雙咨詢大樓(1990) , 高303m ;
6. 平壤柳京飯店(Ryugyong Hotel ,
1995) ,高300m ;
7. 芝加哥311 南威克旅遊中心(1990) ,高293m ;
8. 美國夏洛特國家
銀行合作中心(1992) ,高265m ;
9. 阿特蘭大Sun Trust Plaza (1992) ,高265m ;
10.芝加哥水塔廣場大廈(1976) , 高262m。
4 橋
4. 1 拱橋
我國已建成跨度100m 及以上的石拱橋10 座, 它們都屬世界紀錄, 因為原世界紀錄為德國1903 年建成的Plauen 和Syratal 橋, 跨長為90m[23 ] 。跨度為120m 的湖南烏巢河雙肋石拱橋已列入1996 年《吉尼斯世界紀錄大全》p . 96[24 ] 。在建的太原河南焦作高速公路上的石拱橋跨度已達146m。可見我國石拱橋建設屢創輝煌。1990 年我國建成的宜賓金沙江鋼筋混凝土拱橋, 跨度為240m , 是中承式拱橋世界紀錄。這一紀錄為1996 年建成的廣西邕寧邕江橋(圖12) 所突破, 其跨度為312m[23 , 25 ] ,是用鋼管混凝土作骨架澆成混凝土箱形截面的, 鋼管不外露, 因此視為勁性鋼筋混凝土。
圖12 邕寧邕江橋圖13 318 國道四川萬縣橋1997 年建成的318 國道上的四川萬縣橋(圖13) , 也是用鋼管混凝土作骨架澆成三室單箱截面的, 為上承式拱橋[26 ] , 它超過1980 年建成的原南斯拉夫第二大城、現克羅埃西亞首都薩格列布附近跨度為390m 的KR KI I 號橋(鄰接的———中間有一小島———I 號橋跨度為244m) 而躍居世界第一[1 , 23 ] 。
1995 年建成的貴州江界河橋,跨度為330m ,是我國工程師們創造的一種新型橋———桁式組合拱橋[27 ] 。當支座能承受負彎矩時,將拱鉸移至跨中距支座a 的適當位置處,在供中間形成兩鉸,拱跨度減小為l22a ,該橋a 取84m ,即中間拱跨度為162m ,中間74m 為實腹段。自可大大節約。該橋是採用預制構件建造, 由支座向跨中逐步安裝, 中間鉸採用雙豎桿在上部斷開構成。橋的上、下弦為三室單箱截面, 豎桿及斜桿都為兩個分離箱構成。對上弦和斜桿均施加預應力[27~0 ] 。圖14 示已建成的江界河橋。因為國外無這種橋型,它自屬世界紀錄。
1997 年建成的廣西三岸邕江橋(圖15) [31 , 32 ]為鋼管混凝土桁式中承式拱橋, 其中鋼管為暴露在外的, 跨度為270m。它是世界上跨度最大的鋼管混凝土拱橋。可以認為我國混凝土拱橋建設暫居世界領先地位。圖14 330m 江界河桁式組合橋圖15 三岸邕江橋。
4. 2 剛架橋
我國虎門大橋系由東引橋、主橋(跨度為880m 懸索橋) 、中引橋、輔航道橋和西引橋組成, 其中輔航道橋跨度達270m , 為兩座單橋組成, 都為單室單箱預應力混凝土連續剛構橋(圖16) [30 ,33 ,34 ] ,行車道寬14. 25m ,於1997年7 月建成通車, 它跨長超過跨度同為260m 的澳大利亞門道橋和挪威的Varodd橋而成為預應力混凝土剛構橋的世界紀錄。1999 年11 月挪威建成兩座剛構橋,它們是Stolmasundet ( 在Austevoll 島) 和Raf t sundet 橋[35 ,36 ] ( 在Lofoten 島)(Sundet 在挪文中為海峽, 它們分別稱Stoma 和Raf t 海峽橋) ,跨度分別為301m和298m , 這時輔航道橋退居第三。
圖17 示建設中的Stolma 海峽橋, 圖18和圖19 分別示該橋的縱立面和橫截面。橋墩柱為空心截面,縱橫向尺寸(外包) 為5000 ×8200mm。在Selbj<rm 一側壁厚分別為1050和700mm。在Stoma 一側為了提供沿橋軸向以必要的柔度, 橫向壁厚採用700mm , 而縱向採用200~300mm 與承重壁用20mm 寬的縫分開。懸臂自重約相當於在柱處剪力的90 % , 因此優化自重很重要, 為此在跨度中間182m 內採用LC60 級輕混凝土, 而橋的其餘部分採用C65 混凝土。
圖20 示建成的、主跨為298m的Raf t 海峽橋,其立面和截面。
橋的大部分採用C65 混凝土,但由於跨度不等,在298m 跨中224m 范圍內採用輕混凝土LC60。橋墩採用C45 混凝土。
4. 3 斜拉橋
如所周知, 1993 年1 月建成通車的上海楊浦組合(混凝土面板與鋼加勁大梁共同工作) 斜拉橋, 在主跨跨度為856m 的法國諾曼第橋(主跨為鋼箱形截面,側跨為預應力混凝土箱梁, 兩邊各伸入主跨內116m 而構成混合型斜拉橋[1 ]) , 於1995 年1 月18 日通車前, 楊浦橋為斜拉橋世界紀錄。日本890m 跨的Tatara (鋼) 於1999 年建成後,它又將退於第二位。
1996 年我國建成的重慶長江二橋, 為預應力混凝土斜拉橋, 主跨444m , 居世界第2 位(僅次於主跨為530m)的挪威Skarnsundet 橋,即Skarn 海峽橋) 。在建的武漢軍山預應力混凝土斜拉橋跨度480m。
最近我國在福州附近建成的三縣洲預應力混凝土獨塔單索麵(所謂單索麵, 實際一般是將很多根索布置在橋面中部靠近的兩個面內) 橋(圖23) [37 ] , 最大跨度為238m , 超過1987 年建成的世界獨塔單索麵預應力混凝土斜拉橋紀錄的重慶石門橋( 其最大跨為230m) 而居世界第一, 因為1985年建成的美國東亨遷頓預應力混凝土斜拉橋(最大跨為274m) , 雖為獨塔, 但系雙索麵, 而跨度達366m、美國預應力混凝土陽光斜拉橋,雖為單面索,但為雙塔[1 ] 。
將於2000 年2 月建成通車的台灣高屏線(高雄—屏東線) 獨塔斜拉橋, 其跨度分布如斜拉索在橋面橫截面中心相互平行,索與塔頂和沿箱梁中心的吊環連接。所有索均施加預應力以減小索的垂度並保持初始的和要求的形狀。
『肆』 混凝土梁多長時間能承重
拆除時間跟跟強度有直接關系,一般來說14天左右可以拆模,28天可以承重,承重時間及承重荷載一定要參照同條件試塊的強度值才最可靠。
鋼筋混凝土梁截面的計算理論有彈性理論和破壞強度理論兩種。
① 彈性理論。以工作階段Ⅱ的應力狀態為基礎,假設:構件正截面在受力後仍保持平面並與縱軸垂直;混凝土不承擔拉應力,全部拉力由鋼筋承擔;無論混凝土和鋼筋的應力-應變關系都服從胡克定律;鋼筋彈性模量Es與混凝土彈性模量Ec的為一常數。
為了利用勻質彈性體材料力學的公式,需把鋼筋和混凝土兩種材料組成的截面折算成為單一材料的截面。由於鋼筋和混凝土之間的粘結力很好,故認為它們之間的應變保持一致,鋼筋的應力等於混凝土應力乘以αE,從而鋼筋面積AS可以折算成為混凝土面積αEAS,由折算截面積對中和軸的靜矩等於零的條件,可得出中和軸至混凝土受壓區邊緣的距離,梁截面內任意點的應力可由下式算得:σ=Mr/I0,式中M為作用彎矩;r為從中和軸到計算纖維水平的距離;I0為折算截面面積對中和軸的慣性矩。
② 破壞強度理論。以工作階段Ⅲ的應力狀態為基礎,假設,混凝土開裂後,不承擔拉應力,全部拉力由鋼筋承擔,鋼筋達到屈服極限fy;受壓區混凝土的應力-應變關系不服從胡克定律,其應力分布圖形為曲線形,但為了計算的簡化,壓區混凝土的應力圖形取為矩形,其彎曲抗壓強度等於fcm(圖3)。 鋼筋混凝土梁
由水平力平衡條件得中和軸至混凝土受壓邊緣的距離x=Asfy/bfcm,截面極限抵抗矩的內力臂為z=h0-x/2,於是由受拉鋼筋控制的極限抵抗矩為 式中h0為受拉鋼筋中心至混凝土受壓邊緣的距離。
試驗結果表明,只有當混凝土的受壓區高度x≤δh0時,上列公式才能成立。式中δ值主要取決於鋼筋品種和混凝土標號,約為0.35~0.55。
設計鋼筋混凝土梁時,除了計算其正截面的強度外,還要計算剪力作用下的斜截面強度,以保證其安全。此外,還需要計算梁的抗裂度、裂縫開展寬度和撓度都不能超過容許的限值,以滿足正常使用的要求。對於承受多次反復荷載作用的梁,如鐵路橋梁、吊車梁,還須計算其疲勞強度。
『伍』 環境類別為一類,設計使用年限50年,梁的混凝土最小保護層厚度不是20mm嗎,這道題為什麼寫35
這個35是鋼筋中心到混凝土邊界的距離。如多排鋼筋的話,是鋼筋的合力點到混凝土邊界的距離。
通俗的說的哦。
『陸』 水工建築物混凝土梁設計使用年限是50年,安全級別應該是多少
規范規定鋼筋焊接焊縫長度如果是單面焊就為10倍鋼筋直徑,如果雙面焊就是5倍鋼筋直徑。綁扎搭接長度標準是1.2~1.4倍錨固長度,詳見03g101-1圖集第34頁
『柒』 某鋼筋混凝土矩形梁截面尺寸b×h=250mm×500mm,設計使用年限為50年,環境類別為一類,混凝土強度等級C25
『捌』 某鋼筋混凝土矩形梁,截面尺寸b×h=200mm×500mm,設計使用年限為50年,環境類別為二a類,梁內
環境類別為二a類,C25強度等級混凝土時保護層厚度30mm. ∴ho=500-30=470.
根據fc·b·x=fy·As, 得受壓區高度x=300×763/(200×11.9)=96.18(mm).
能承受彎矩設計值為fy·As·(ho-x/2)=300×763(470-96.18/2)=96575199(N·mm)
96575199N·mm=96.58KN·m>80KN·m.
答:安全!
『玖』 混凝土大梁石頭的大小是如何規定的
普通大梁混凝土的石子粒徑為5-25mm,可根據大梁鋼筋間距調整石子粒徑。
『拾』 一鋼筋混凝土矩形梁截面尺寸b×h=250mm×500mm,設計使用年限為50年,環境類別為一類,混
構件截面特性計算
A=125000mm2, Ix=2604166656.0mm4
查混凝土規范表4.1.4可知
fc=9.6MPa ft=1.10MPa
由混凝土規范6.2.6條可知
α1=1.0 β1=0.8
由混凝土規范公式(6.2.1-5)可知混凝土極限壓應變
εcu=0.0033
由混凝土規范表4.2.5可得鋼筋彈性模量
Es=200000MPa
相對界限受壓區高度
ξb=0.550
截面有效高度
h0=h-a's=500-50=450mm
受拉鋼筋最小配筋率
ρsmin=0.0020
受拉鋼筋最小配筋面積
Asmin=ρsminbh
=0.0020×250×500
=250mm2
混凝土能承受的最大彎矩
Mcmax=α1fcξbh0b(h0-0.5ξbh0)
=1.0×9.6×0.550×450×250×(450-0.5×0.550×450)
=192869680N·mm >M
由混凝土規范公式(6.2.10-1)可得
αs=M/α1/fc/b/h20
=129000000/1.0/9.6/250/4502
=0.27
截面相對受壓區高度
ξ=1-(1-2αs)0.5=1-(1-2×0.27)0.5=0.317
由混凝土規范公式(6.2.10-2)可得受拉鋼筋面積
As=(α1fcbξh0)/fy
=(1.0×9.6×250×0.32×450)/300
=1135.49mm2
As>Asmin,取受拉鋼筋面積
As=1135.49mm2