混凝土保护层厚度对建筑结构承载力的影响.pdf

混凝土保护层厚度对建筑结构承载力的影响 混凝土保护层厚度对建筑结构承载力的影响 混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度对对建建筑筑结结构构承承载载力力的的影影响响 临涣水务股份有限公司 孟浩 王 军 【摘 要】 【摘 要】 【【摘摘 要要】】本文浅谈建筑中混凝土保护层厚度大小对结构承载能力的影响。 从结构承载力影响机理、混凝土保护层厚度偏小原因，以及提高混凝土保护层作 用的措施等方面作了具体分析。 【关键词】 【关键词】 【【关关键键词词】】建筑混凝土保护层厚度 混凝土结构承载力 影响 1 概述 1 概述 11 概概述述 在建筑设计规范中，《混凝土结构设计规范》、《混凝土结构工程施工及 其验收规范》都对各类钢筋混凝土保护层厚度按使用环境类别、结构类别和混凝 土强度等级分别作出了相应的规定。对受力主筋保护层、箍筋和构造筋的保护层 厚度也作出相应规定。显然保护层在混凝土结构中非常重要，也突出地反应在混 凝土保护层对结构承载能力的影响上。 混凝土保护层是指受力钢筋外缘至混凝土外表面的混凝土厚度，亦称为混凝 土保护层厚度。其对结构的作用主要体现在三个方面： （1）钢筋与混凝土之间的粘结锚固。钢筋周围混凝土之间的粘结锚固作用 使得钢筋能够受力。受力钢筋与混凝土之间的咬合作用是构成粘结锚固的主要成 分，取决于混凝土保护层的厚度。保护层越厚，则粘结锚固作用越大。 （2）保护钢筋不被锈蚀。混凝土的碱性环境使包裹在其中的钢筋表面形成 钝化膜，故而不生锈，是耐久性的主要原因，但碳化会有影响。碳化的时间与混 凝土的保护层厚度有关，所以保护层厚度是保证结构耐久性所必需的条件。 （3）对构件受力有效高度的影响。钢筋在混凝土中的保护层越大，锚固和 耐久性越好。然而从受力的角度而言，则正好相反。保护层厚度越大，构件载面 有效高度就越小，结构构件的抗力将受到削弱。因此，确定混凝土保护层厚度应 综合考虑锚固、耐久性及有效高度。一般在保证锚固和耐久性的前提下，尽量取 较小的保护层厚度。 2 混凝土保护层厚度对结构承载力的影响 2 混凝土保护层厚度对结构承载力的影响 22 混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度对对结结构构承承载载力力的的影影响响 2.1 结构承载力影响机理 2.1 结构承载力影响机理 22..11 结结构构承承载载力力影影响响机机理理 1 以单筋矩形截面梁的受弯承载力为例，计算示意简图见图1。作为截面的有 效高度h0，它的变化对结构的受力会产生很大的影响。 11 图11 单筋矩形截面受力示意图 当 设 计 弯 矩 值M一定时，随着h 的减小，有可能出现Mα f bx(h -x/2) 0 1 c 0 的情况，势必使构件的实际承载力达不到抵御外力的要求，从而降低了结构的承 载能力和安全储备。根据相对受压区高度ξ=x/ h =f A /α f bh 可知，其它条件不 0 y s 1 c 0 变时，减少h0，就有可能增大ξ，出现ξξ 的现象。规范规定ξ≤ξ ，若ξξ 就 b b b 会造成构件超筋。超筋构件不能充分利用钢筋强度，破坏时受压区的混凝土首先 被压碎。裂缝开展不充分，挠度不大，带有突然性，破坏前没有明显的预兆，容 易形成脆性破坏，结构设计中是不允许的。实际施工时人为作用，可能会发生这 种情况，易使工程埋下隐患。 2.2混凝土保护层厚度偏小原因 2.2混凝土保护层厚度偏小原因 22..22混混凝凝土土保保护护层层厚厚度度偏偏小小原原因因 混凝土保护层厚度偏小，是设计和施工两