专利名称：延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法
技术领域：
本发明涉及混凝土结构及构筑物，特别是混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法。
混凝土结构(构件)老化是自然现象，混凝土结构(构件)老化的主要标志为混凝土中钢筋脱钝锈蚀致使混凝土产生锈胀裂缝，造成混凝土结构(构件)的功能退化。由于混凝土结构(构件)截面的传统配筋方法为在截面的角区设置纵向受力筋，造成了混凝土结构(构件)截面的角区首先发生锈胀裂缝，暴露了传统的混凝土结构(构件)耐久性设计方法存在的弊病--混凝土结构(构件)截面耐久性不等。混凝土结构(构件)因截面角区的锈胀裂缝而宣告结构(构件)必须大修或报废，这显然是不经济的。
本发明的目的是提供一种延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，其指导思想是消除或推迟角区混凝土的开裂时间，来达到延长混凝土结构(构件)耐久寿命的目的。在混凝土结构(构件)的截面设计时，改变传统的配筋设计和配筋方式，以及在混凝土结构(构件)安装前或后，在截面角区的外表面涂覆防渗涂料，使混凝土结构(构件)截面角区既能满足设计基准期内的耐久性要求，又能在预定的期限后，结构的功能基本无损，达到延长结构寿命，创造经济效益的目的。
本发明的延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，实施其方法的步骤为a、混凝土截面的箍筋由两个矩形箍筋垂直交叉成“中”字形，纵向受力筋放置在两个矩形箍筋的底边上，设置成避开角区的直角箍筋，这样可避免角区混凝土的因锈胀裂，延长了混凝土结构(构件)的耐久寿命；b、混凝土截面的角区不设置纵向受力钢筋，矩形箍筋的角区设置约为45°倒角，该方法避免了角区混凝土的因锈胀裂，延长了混凝土结构(构件)的耐久寿命；c、混凝土截面的角区设置细构造纵筋，细构造筋的直径为箍筋直径的±2毫米，该方法是靠延长锈蚀发展期来推迟角区混凝土的因锈胀裂，达到延长混凝土结构(构件)耐久寿命的目的；d、混凝土结构(构件)安装前或安装后，在截面角区的外表面涂防渗透且抗老化的涂料，涂抹范围从顶角到离顶角距离为二～四倍保护层厚度的区域，该方法是靠推迟角区钢筋的脱钝锈蚀时间，以及降低钢筋的锈蚀速度来达到推迟角区混凝土的因锈胀裂时间，延长混凝土结构(构件)的耐久寿命。
所述的钢筋可以是预应力筋。
按本发明的延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，进行混凝土结构截面的钢筋布置与传统的截面配筋方法相比较，在受力上是有差别的，同样的混凝土截面和钢筋面积，按本发明截面的有效高度有所降低，若要使二者具备同样的抗弯能力，本发明的方法要增大混凝土梁截面或增大钢筋用量；在混凝土结构(构件)角区的外表面混凝土上涂抹抗渗透涂料，增加了一定的费用，从眼前利益来看，这样做是不经济的，但其具有这样的优点可以延长混凝土结构(构件)的耐久寿命，降低维护费用，减少大修次数，由此带来经济效益。经济效益用于铁路混凝土桥梁，每年净增利润约六千五百多万元，用于民用建筑，据1987年初步统计资料分析，如果把我国现有建筑物的实用寿命延长一年，就相当于新建上亿平方米的房屋，或相当于创造几百亿元的投资。社会效益结构耐久性与生态学之间有着紧密的联系，延长混凝土结构(构件)寿命，具有节约能源、保护生态平衡、进行巨额财富积累、造福后人的显著社会效益。
本发明适用于一切钢筋混凝土结构(构件)、预应力混凝土结构(构件)及其构筑物。
以下结合附图及实施例对延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，做进一步描述。
图1为传统的混凝土结构(构件)截面的配筋方式截面角区设置纵向受力筋图2为本发明(a)在截面角区不设置纵向受力筋，箍筋形为“中”字形图3为本发明(b)在截面角区的箍筋为45°倒角图4为本发明(c)在截面角区设置纵向细构造钢筋图5为本发明(d)在截面角区外表面混凝土上涂抹抗渗透涂料的部位图6为具体计算应用实例铁路混凝土∏型梁截面图7为按传的计算配筋截面8为在截面角区的箍筋为45°倒角的配筋截面图铁路混凝土桥大116定型图16m∏型梁，按常规设计配筋为30根直径为22毫米的钢筋，按本发明的方法配筋为14根直径25毫米和12根直径22毫米的钢筋，在截面角区的箍筋为45°倒角，计算结果，钢筋用量增加37N，每孔梁造价提高20元。
每孔梁每年净增利润728元，按国铁现拥有的90000余孔混凝土桥梁计算，每年可净增利润六千五百五十五万元。每孔梁增加的投资为20元，约占总投资的万分之一点五，耐久寿命约为原设计桥梁的2倍。
图中；1--箍筋，2--构件截面配筋，3--抗渗透涂料，4--细构造纵筋。
权利要求
1.一种延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，其特征是混凝土截面的箍筋由两个矩形箍筋垂直交叉成“中”字形，纵向受力筋放置在两个矩形箍筋的底边上，设置避开角区的直角箍筋。
2.如权利要求1所述的延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，其特征是混凝土截面的角区不设置纵向受力钢筋，矩形箍筋的角区设置约为45°的倒角。
3.如权利要求1所述的延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，其特征是混凝土截面的角区设置细构造纵筋，细构造筋的直径为箍筋直径的±2毫米。
4.如权利要求1所述的延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，其特征是混凝土结构(构件)安装前或安装后，在截面角区的外表面涂防渗透且抗老化的涂料，涂抹范围从顶角到离顶角距离为二～四倍保护层厚度的区域。
5.如权利要求1所述的延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法，其特征是所述的钢筋可以是预应力筋。
全文摘要
一种延长混凝土结构(构件)耐久寿命的截面设计配筋方法,实施方式为:混凝土截面的角区不设置纵向受力钢筋,设置避开角区的箍筋,或设置细构造纵筋。按本发明设计混凝土结构(构件)可消除或推迟角区混凝土的开裂时间,使构件截面角区既能满足设计基准期内的耐久性要求,又能在预定的期限后,结构的功能基本无损,达到延长结构寿命,创造经济效益的目的。本发明适用于一切钢筋混凝土结构及构筑物。
文档编号E04C5/00GK1170801SQ9711177
公开日1998年1月21日 申请日期1997年5月14日 优先权日1997年5月14日
发明者屈文俊, 罗西勤 申请人:屈文俊