《高等钢筋混凝土结构学》课程报告

混凝土构件变形的综述

摘要：混凝土作为土木工程结构中应用极为广泛的材料, 其受力变形及破坏形态比较复杂，混凝土构件是建筑结构中受力的主要元件，了解其变形破坏形态有着极其重要的作用。

混凝土构件，按照其简单受力形态，大致可以分为四种：受弯构件，受压构件，受拉构件，受扭构件。本文主要讲述混凝土构件在四种受力情况下变形及破坏的形态。

一、混凝土受弯变形及破坏综述

受弯构件，在混凝土构件以梁居多，其中受弯构件受力变形按受力形式又可以分为正截面受力和斜截面受力。

1、混凝土正截面受力变形与纵向受拉配筋率有关，按照配筋不同可以分为三种变形破坏形态：适筋破坏，少筋破坏，超筋破坏。

当混凝土受弯构件正截面配制纵向受拉钢筋能使其正截面受弯破坏形态属于延性变形破坏时，即为适筋变形破坏。其变形受力特点可以分为三个阶段：一、混凝土加载至产生裂缝阶段；二、混凝土开裂，受拉钢筋承担拉力，至混凝土受拉区钢筋屈服；三、钢筋开始屈服，受压区高度不断减小，直至受压区边缘混凝土被压碎破坏。

当混凝土钢筋配制过少时，会发生少筋受力破坏，其受力特点时，受拉区混凝土一开裂混凝土就会破坏；当混凝土钢筋配制过多时，会发生超筋变形破坏，

其变形特点时，混凝土受力后受压区边缘先压碎，纵向受拉钢筋不屈服。

2、引起混凝土受弯构件斜截面变形破坏的主要是斜截面受剪承载力和受弯承载力，根据混凝土受弯斜截面变形破坏形态可将其分为三种变形破坏条件：一、斜压破坏；二、剪压破坏；三、斜拉破坏。

当剪跨比小于1时，会发生斜压破坏，混凝土受力后，斜截面会呗腹剪斜裂缝分割成若干个斜向短柱并破坏；当剪跨比位于1至3时，会发生剪压破坏，其受力特点是，受力后，先在剪弯区段的受拉区边缘出现一些垂直裂缝，然后斜向延伸形成一些斜裂缝，最后产生一条较宽的临界斜裂缝，使得斜截面剪压区高度缩小，剪压区混凝土破坏；当剪跨比大于3时，往往会发生斜拉破坏，其受力特点是垂直裂缝一产生，就迅速向受压区斜向伸展，使得斜截面迅速破坏。

二、混凝土受压变形及破坏综述

混凝土受压构件主要以柱为主，按照受力形态受压构件可以分为轴心受压构件，单向偏心受压构件和双向偏心受压构件。

按照柱的长细比，可分为长柱和短柱

1、短柱受力变形破坏形态

配有纵筋和箍筋的短柱，在轴心荷载作用下，整个截面的应变基本上是均匀分布的。当荷载较小时，混凝土和钢筋都处于弹性阶段。当荷载较大时，由于混凝土塑性变形的发展，压缩变形增加的速度快于荷载增长速度。同时，在相同荷载增量下，钢筋的压应力比混凝土的压应力增加得快，见左图。随着荷载的继续增加，柱中开始出现微细裂缝，在临近破坏荷载时，柱四周出现明显的纵向裂缝，箍筋间的纵筋发生压屈，向外凸出，混凝土被压碎，柱子即告破坏。

其中短柱破坏形态又可以分为受拉破坏和受压破坏

受拉破坏又称大偏心受压破坏，它发生于轴向力 N 的相对偏心距较大，且受拉钢筋配置得不太多时。受拉破坏形态的特点是受拉钢筋先达到屈服强度，导致压区混凝土压碎，是与适筋梁破坏形态相似的延性破坏类型。

受压破坏形态又称小偏心受压破坏，截面破坏是从受压区开始的，发生于以下两种情况。

(1) 当轴向力 N 的相对偏心距较小时，构件截面全部受压或大部分受压，一般情况下截面破坏是从靠近轴向力一侧受压区边缘处的压应变达到混凝土极

限压应变值而开始的。破坏时，受压应力较大一侧的混凝土被压坏，同侧的受压钢筋的应力也达到抗压屈服强度。另外，当相对偏心距很小时，由于截面的实际形心和构件的几何中心不重合，当纵向受压钢筋比纵向受拉钢筋多很多时，也会发生离轴向力作用点较远一侧的混凝土先压坏的现象，这可称为“反向破坏”

(2) 当轴向力的相对偏心距虽然较大，但却配置了特别多的受拉钢筋，致使受拉钢筋始终不屈服。破坏时，受压区边缘混凝土达到极限压应变值，受压钢筋应力达到抗压屈服强度，而远侧钢筋受拉而不屈服。破坏无明显预兆，压碎区段较长，混凝土强度越高，破坏越带突然性

2、长柱受力破坏形态

对于长细比较大的柱子，试验表明，由各种偶然因素造成的初始偏心距的影响是不可忽略的。加载后，初始偏心距导致产生附加弯矩和相应的侧向挠度，而侧向挠度又增大了荷载的偏心距；随着荷载的增加，附加弯矩和侧向挠度将不断增大。这样相互影响的结果，使长柱在轴力和弯矩的共同作用下发生破坏。破坏时，首先在凹侧出现纵向裂缝，随后混凝土被压碎，纵筋被压屈向外凸出；凸侧混凝土出现垂直于纵轴方向的横向裂缝，侧向挠度急剧增大，柱子破坏。

三、混凝土构件受拉变形破坏形态

混凝土受拉构件受力变形特点可以分为三个阶段，一、受力后加载至混凝土受拉开裂前；二、混凝土开裂后钢筋达到屈服，三、混凝土受拉钢筋达到屈服至全部受拉钢筋达到屈服。

四、混凝土构件受扭变形破坏形态

工程结构中处于纯扭矩作用的情况很少，绝大多数都是处于弯矩、剪力、轴力、扭矩共同作用的复合受扭情况，根据其配筋及受力特点可分为几种受力形态 1、当混凝土受扭构件配筋数量较少时(少筋构件)，结构在扭矩荷载作用下，混凝土开裂并退出工作，混凝土承担的拉力转移给钢筋，由于结构配置纵筋及箍筋数量很少，钢筋应力立即达到或超过屈服点，结构立即破坏。破坏过程急速而突然，破坏扭矩基本上等于抗裂扭矩。破坏类似于受弯构件的少筋梁，被称为“少筋破坏”。

2、当混凝土受扭构件按正常数量配筋时(适筋构件)，结构在扭矩荷载作用下，混凝土开裂并退出工作，钢筋应力增加但没有达到屈服点。随着扭矩荷载不

断增加，结构纵筋及箍筋相继达到屈服点，进而混凝土裂缝不断开展，最后由于受压区混凝土达到抗压强度而破坏。结构破坏时其变形及混凝土裂缝宽度均较大，破坏过程表现出一定的塑性特征。破坏类似于受弯构件的适筋梁，属于延性破坏即“适筋破坏”。

3、当混凝土受扭构件配筋数量过大或混凝土强度等级过低时(超筋构件)，结构破坏时纵筋和箍筋均未达到屈服点，受压区混凝土首先达到抗压强度而破坏。结构破坏时其变形及混凝土裂缝宽度均较小，其破坏类似于受弯构件的超筋梁，属于无预兆的脆性破坏即“超筋破坏”。

4、当混凝土受扭构件的纵筋与箍筋比率相差较大时(部分超筋构件)，即一种钢筋配置数量较多，另一种钢筋配置数量较少，随着扭矩荷载的不断增加，配置数量较少的钢筋达到屈服点，最后受压区混凝土达到抗压强度而破坏。结构破坏时配置数量较多的钢筋并没有达到屈服点，结构具有一定的延性性质。这种破坏的延性比完全超筋要大一些，但又小于适筋构件，这种破坏叫“部分超筋破坏”。

第二篇：钢筋混凝土模板实训报告

目录

一、编制依据

二、工程概况

三、施工安排

（一）模板工程

（二）钢筋工程

（三）混凝土工程

四、施工平面图

五、施工机具计划

六、劳动力计划

一、编制依据

（一）施工图设计文件

（二）国家颁发的现行规范规程标准

（三）施工手册(第四版)

1.1《砌体工程及验收规范》（GB50203-2002）

1.2 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）

1.3《建筑机械安全技术规范》（JGJ33-86）

1.4《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）

1.5《建筑安装工程质量检验评定统一标准》（GBJ300-304）

1.6《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）

1.7《多孔砖砌体结构技术规范》（JGJ137-2001）

1.8《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）

二、 工程概况

1.基本情况:

工程名称：某单位食堂

建筑面积：长42m，宽14m

结构形式：由一食堂、二层框架结构构成。

混凝土：采用C25

备注：现场场地已完成独立基础施工且基础工程已验收合格。 (画 总平面图)

2.施工条件分析：

1）图纸：食堂底层平面图、框架配筋图及剖面图、总平面图

2）其他条件：现场内加工钢筋、现场搅拌混凝土、采用定型组合钢模板

二、施工方法

（一）模板工程

1.模板工程量

2.模板图

（画 图）

3.模板的安装与拆除

1）各构件模板的安装方法：

a、梁模板：梁模板采用侧包底的支模法,便于拆除侧模以利周转,保留底模及支撑,有待混凝土强度的增长；当梁跨度≥4米时,跨中应按规范要求起拱,起拱高度为跨长的1／1000—3／1000；梁标高时应考虑绑扎钢筋的需求,先立一侧模板,另一侧待钢筋绑扎完毕再安装模板。

b楼板模板：面板为竹胶合板,根据标高在梁侧模上钉水平横档,再在上边搁置平台格栅,平台格栅用木方或钢管铺设,上面铺设板底模.

2）模板工程质量检查验收

a.在浇筑混凝土之前,应对模板工程进行验收

b.模板及其支架应具有足够的承载力,刚度和稳定性能可靠地承担所浇混凝土的重量,侧压力及施工荷载

c.模板安装和浇筑混凝土时,应对模板及支架进行观察和维护,发生异常情况时,按施工技术方案及时处理.

d.模板工程的施工质量应按主控项目;一般项目规定的检验方法进行验收.

e.检验批合格质量应符合下列规定:主控项目的质量经抽样检验合格,一般项目的质量经抽样检验合格,当采用计数检验时,除有专门的要求外,一般项目的合格率达到80%以上, 且不得有严重缺陷,应有完整的施工操作依据和质量验收记录

预埋件和预留孔洞的允许偏差

项 目 允许偏差(mm)

预埋钢板中心线位置 3

预埋管、预留孔中心线位置 3

插 筋 中心线位置 5

外露长度 +10,0

预 埋 螺 栓 中心线位置 2

外露长度 +10,0

预 留 孔 中心线位置 10

尺 寸 +10,0

注:检查中心线位置时,应沿纵、横两个方向量测,并取其中的较大值.

3）模板拆除

b.非承重模板应在混凝土强度能保证其表面及棱角,不应拆除而破

坏.

c.承重模板应当有与结构同条件养护的试块达到规定的强度时方可

拆除,拆模混凝土要达到的强度

(二)钢筋工程

1.钢筋工程量的计算

2.配筋图

（画 图）

3. 钢筋工程施工工艺流程：钢筋翻样—钢筋翻样审定—确定钢筋质

保书复试报告—钢筋断料成型—成型钢筋验收—成型钢筋分类堆放

并标识—成型钢筋绑扎—钢筋验收—浇筑混凝土

4.钢筋的加工：冷拉、冷拔、除锈、切断、成型等。

5.钢筋混凝土工程质量检查验收

a.钢筋工程属于隐蔽工程,在浇筑混凝土前应对钢筋及预埋件进行隐

蔽工程验收,并按规定做好隐蔽工程记录, 以便验收.

b.隐蔽验收的内容包括:纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置是

否正确,特别是要注意检查负筋的位置;钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率是否符合规定;箍筋,横向钢筋的品种、质量、规格、数量、间距等; 预埋件的规格、数量、位置等.检查钢筋

绑扎是否牢固,有无变形、松脱和开焊.

c.钢筋工程施工质量的验收按主控项目和一般项目的检验方法验收.

2.表中梁板类构件上部纵向受力钢筋保护层壁厚度的合格点率应达到90%以上,且不得超过表中数值1.5倍的尺寸偏差. （三）混凝土工程

1.混凝土浇筑前的准备工作：

1）机具准备及检查：混凝土输送泵泵管、卡具、串筒、料斗、振动器等机具设备按需要准备充足，并做好发生故障时的修理准备，现场应有备用振动器和备用泵。

2）浇筑混凝土前对该部位的模板、钢筋、预埋管、预埋件、预留洞等进行全面细致的检查，并做好隐检验收记录，办理好土建与水电等其它专业的会签手续。

2.混凝土配合比及施工配料 1）砼原材料选用

a.水泥：施工过程中，每批水泥品种、标号、数量、出厂日期以及厂家的试验证明均报送监理人批准。采用袋装水泥储存在工地现场搭设的水泥仓库内。不同类的水泥分别存放，并设有标识牌，做到使用时按到工先后次序使用。

b.水：施工前先进行水质化验，水质指标符合规范规定方可使用。 c.黄砂：采用级配良好的天然中粗砂，细度模数为2.5以上，含泥量小于3%。试验合格后使用，以400t为一取样单位。施工过程中，经常测定黄砂的含水量。

d.石子：按规范要求取样试验，合格后使用，不合格的严禁使用。石子的堆放应按品种、规格分开不混杂，严禁在卸料、转运过程中混入土及其它杂质，以400t为一取样单位。施工过程中，经常测定含水量。

e.外加剂：根据混凝土施工工艺要求，合理选择外加剂的类型和规格，所选择的外加剂经监理人同意并经过相关的检验后再使用。

2)砼配合比设计：根据进场的水泥品种、标号、骨料，各部位的混凝土强度，施工规范的要求，以及施工要求，进行综合考虑。根据试配情况及混凝土强度试验，选择最优混凝土配合比。

3. 混凝土浇筑

混凝土运至施工现场时，应随即进行浇筑，在地基或基土上直接浇筑混凝土时，应清除淤泥和杂物，并应有排水措施。对干燥的非粘性土，应用水湿润。混凝土浇筑不得产生离析现象。应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件和预留孔洞的情况，并实行看护制度，若发现有变形、移位时，应及时采取措施进行处理。混凝土自由倾落高度，不应超过2m；在浇筑竖向结构混凝土前，应先在底部填以50-100mm厚与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆；当浇筑高度超过3m时，可使用串筒、斜槽或溜管下料，串筒的最下两节应保持与混凝土浇筑面垂直。

为使混凝土密实，应分层并连续浇筑，不可一次投料过多，不易振

间应尽量缩短，并应在前层混凝土初凝之前，将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间，不得超过下表的规定，否则必须凝，则应等混凝土的强度达到1.2MPa以上时，才允许继续浇筑。在浇筑和柱连成整体的梁、板时，应在柱浇筑完毕后适当停歇（1-1.5h）使

混凝土初步沉实，再继续浇筑，并采取复振工艺振捣砼，梁和板宜同时浇筑。

砼浇筑顺序一般从距卸料点较远的一端开始，逆向进行，以逐渐缩短运距，避免振实的混凝土受扰动。在混凝土浇筑及静置过程中，应采取措施防止产生裂缝。由于混凝土的沉降及干缩产生的非结构性浅表裂缝，应在混凝土终凝前二次或三次压光予以修整。混凝土浇筑要做到工完料清，即一要上完料清：混凝土浇筑完毕后，应将所搅拌的材料全部用完，这就要求在混凝土浇筑即将结束前，应提前通知搅拌台降低搅拌速度、并按前台提供的剩余混凝土量分批搅拌，需要多少搅拌多少。二要现场运输道路清：对运送混凝土时漏撒的混凝土应清铲处理干净，保证现场运输道路平坦、畅通。三要浇筑混凝土作业面清：对滴撒在模板上、脚手板、支撑上的混凝土应刮净，浇一段，清一段。保证操作段文明、整洁。

4.混凝土养护

混凝土浇筑后10～12h内，注意及时浇水养护，并覆盖塑料布保水,养护时间不得少于14d。每天的浇水次数以能保证混凝土表面潮湿为准。混凝土在养护期间，强度未达到1.2Mpa之前，不得上人加载。

5. 混凝土质量检测

（1）坍落度检测：按施工图纸的规定和监理工程师指示，每班应进行现场混凝土坍落度的检测，出机口检测4次，仓面检测2次。

（2）强度检测：现场混凝土抗压强度的检测，以标养28d龄期的试件强度抗压值作为评定依据，按每100m3混凝土成型1组试件，1组3个试件应在同一盘混凝土进行取样；每一单元工程成型试件最少1组，每一工作班成型试件1组。

三、安全文明施工措施

1．支、拆模板作业高度在2米以上（含2米）时，必须搭设脚手架。

2．上下建筑物应走马道或安全梯，严禁搭攀登脚手架上下。

3．支搭和拆除模板必须设专人指挥，模板工应协调配合。

4．运输木料、模板时，必须绑扎牢固，保持平衡，码垛高度不应超过1.5m。

5．使用木工机械如果出现电路故障必须由专业电工排除，作业前试机，各部件运转正常后方可作业。机械运转过程中出现故障时，必须立即停机、切断电源。

6．模板应根据使用部位加以编号，分型号安排临时堆放场地，根据工艺要求依顺序进行模板安装就位。

7．模板组拼未完成且作业人员休整时（指吃饭等活动），必须对模

板的临时挂设明显的标志，严禁私拆现象发生。

8．拆除模板时，操作人员和指挥必须站在安全可靠的地方，防止意外伤人。

9．泵送设备的停车位置应离基坑边缘保持一定距离，水源供应正常，料斗内应无杂物，各润滑点应润滑正常。管道接头、安全阀必须完好。

10．浇筑梁板、柱混凝土，应设操作台，不得直接站在模板或支撑上操作,并且操作平台上应设高度不小于1.2m护栏，护栏横杆间距不得大于600mm。

11．使用振动棒应穿胶鞋，湿手不得接触开关，电源线不得有破皮漏电。振捣器不得放在初凝的混凝土、脚手架、道路和干硬地面上进行试振，如检修或作业间断时，应切断电源。

12．板的孔洞必须设置安全标志，牢固的盖板，防护栏杆、安全网或其他防坠落的防护设施。

四、施工平面图

（画 底层平面示意图）

七、环境保护措施

1加强对作业人员的环保意识教育，钢筋运输、装卸、加工应防止不必要的噪音产生，最大限度减少施工噪音污染。 2废旧钢筋头应及时收集清理，保持工完场清。 3木模板使用水性隔离剂。涂刷时视作业条件，应采取措施保护地面，如铺废报纸、塑料布等。铺垫物及隔离剂应即时回收。

4清理模板产生的垃圾应堆放至专用垃圾池中，并集中清运出场。 5模板作业宜日间进行。夜间作业时，照明灯光线应调整避免影响周围好居民。

6模板材料装卸作业应采用塔吊吊运，避免产生较大噪音。

7施工现场内罐车行走道路定时洒水，防止扬尘。在混凝土浇筑期间混凝土输送泵处搭设棚架并进行封闭围挡，降低噪音扰民。混凝土罐车出场前在洗车处进行彻底清洗，避免对场外环境造成污染。

8现场所有强噪声机具应避免夜间施工，如必须夜间施工时，应采取隔音措施，最大限度降低噪音。

9施工现场道路硬化，配备洒水设备，各施工队指定专人负责现场洒水降尘工作。

10混凝土浇筑过程中要随时注意混凝土量的控制，适时掐方，减少剩余混凝土，对多余的混凝土要确定处理方法和消纳场所，及时进行妥善处理，避免污染周围环境。