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基本信息

項目名稱:
鋼筋彎心半徑對鋼筋腐蝕的影響研究和彎心半徑測量器開發
小類:
機械與控制
簡介:
在城市化的進程中,高大建筑中鋼筋混凝土結構應用越來越廣泛,其中梁板柱等結構角部鋼筋受到二維三維擴撒的影響,本項目將進一步研究角部鋼筋的構造與二維擴散的關系,同時,研發出一種綜合的鋼筋彎心半徑及弧度測量儀,嚴格測量檢驗鋼筋的構造使之滿足要求,以保證較好的工程質量。
詳細介紹:
鋼筋混凝土結構構件的耐久年限主要取決于混凝土保護層和鋼筋完全被碳化或被腐蝕物質滲透所需要的時間,當鋼筋被腐蝕失去承載力,整個結構就將發生破壞。尤其,在梁、板、柱等構件的端部和角部將受到二維三維擴散的影響。因此提出,其鋼筋可能將提前因腐蝕而發生破壞。 經過查閱資料和研究發現,二維擴散的效果圖在鋼筋角部處為一弧線,而鋼筋的彎折亦為一定的弧線,也就是說,實際上角部鋼筋的保護層厚度較一維擴散處要大,故鋼筋的彎折從一定程度上延緩了二維擴散對鋼筋銹蝕的影響。也就是說,對于角部鋼筋混凝土結構,當考慮鋼筋彎折時,二維擴散沒有預想的那么嚴重。 因此,各類設計施工規范對于鋼筋的彎折構造提出了規范和要求。針對以上觀察和研究,本項目通過精巧構想,論證,研發出一種能同時測量和檢驗鋼筋的彎心半徑及弧度,同時又可以測得鋼筋的直徑和彎折后的平直部分長的測量儀器。實現對鋼筋構造要求的保證技術。

作品專業信息

設計、發明的目的和基本思路、創新點、技術關鍵和主要技術指標

作品設計發明目的:鋼筋混凝土結構的應用也是越來越廣泛。對于鋼筋混凝土結構,鋼筋和混凝土協同工作,,兩者有良好的粘結力,相近的線膨脹系數。最重要的是鋼筋外部設置一定厚度的混凝土保護層。同時,鋼筋的端部留有一定的錨固長度。因此在鋼筋混凝土結構中對鋼筋構造應滿足要求。 基本思路:實際施工過程中角部鋼筋有彎折,所以角部保護層厚度增大,通過研究二維三維擴散與鋼筋彎折的影響關系,為滿足施工過程中對鋼筋構造的要求,開發出一種鋼筋綜合彎心半徑及弧度測量儀器,測量和檢驗鋼筋的構造要求。確保較高的工程質量。 創新點:本項目結合現有最新設計施工規范中對鋼筋構造的要求,本專利產品創新點在于能同時滿足測量鋼筋的直徑、彎心半徑和弧度以及彎折后平直部分的長度。產品制作簡單,操作方便快捷較精確。特別適用于工程上簡單快速的測量檢驗。能保證較高的工程質量。 不受任何施工條件影響限制,不需電,人力即可簡單操作。 技術關鍵和技術指標:重點在于產品各尺相互之間的轉動和滑動連接,通過主尺的轉動帶動其他各尺的滑動,即可得到一組較精確的鋼筋測量數據。關鍵在于2,3,4鋼尺的自由滑動和始終保持的垂直關系用以滿足鋼筋任何角度的多方面測量與檢測。整體性十分強,連接緊密。最后,還能通過∣R1—R2∣實現自我精確度的檢測。

科學性、先進性

目前,對鋼筋的構造也逐漸引起業內人員的注意,通過對鋼筋的彎折構造與二維三維擴散的關系,進行相關實驗總結,不斷完善不同實際工程中對鋼筋構造的相關規范要求。 本文主要研究鋼筋彎心半徑對混凝土保護層厚度的影響,進而對二維擴散程度的影響,從而得出對結構耐久性的影響,這一論點在國內為首次提出。 然而實際中的類似測量檢測儀器相對功能單一,使用條件相對受限制,而且有些測量儀器成本過高。 本實用新型的優點:多功能,使用方便,可同時測得彎心半徑、鋼筋直徑及鋼筋平直段長度,并能自身檢驗測得彎心半徑的準確度,滿足鋼筋混凝土結構中對鋼筋相關測量量的精度要求。易攜帶,計算簡單,測量快速,適用于一般土木工程結構的現場施工條件,以保證較高的工程質量. 技術特點:本實用新型測量器的靈活度十分高,主尺在測量器上自由滑動的同時,牽引副尺的滑動,并且主副尺始終保持垂直關系,結構簡單,聯系性卻相當強。

獲獎情況及鑒定結果

暫無

作品所處階段

實驗室階段

技術轉讓方式

合作或者技術轉讓

作品可展示的形式

模型 圖紙 圖片

使用說明,技術特點和優勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測

使用說明:已知主尺半寬X,使用時,轉動主尺2,使兩主尺1、2與鋼筋平直段相切?;瑒痈背?、4使尺的零刻度分別與主尺1、2和鋼筋的切點重合,調節滑塊7使其卡住鋼筋。分別讀取主尺1、副尺3、4,滑尺5、6及量角器讀數b、R1、R2、d、L、a (a是A到B之間的角度)(如圖)。則d即為鋼筋直徑, L為鋼筋平直段長度,(R1+R2)/2為(r+d/2)(其中r為彎心半徑),a為鋼筋彎心角度。 技術特點:靈活度十分高,主尺在測量器上自由滑動的同時,牽引副尺的滑動,并且主副尺始終保持垂直關系,結構簡單,聯系性卻相當強。 優勢:構想設計精巧,操作簡單而且較精確。攜帶方便,使用條件不受限制,測量簡捷快速,足夠保證較高的工程質量。 構件角部關于二維三維擴散的影響和鋼筋構造要求的關系,在實際工程中還沒有引起足夠的重視,而目前市場上沒有一種綜合的鋼筋構造要求的測量檢測儀器。本產品如果大批量加工生產的話,硬塑料的制作成本在150元,不銹鋼材質的成本在300元。其性價比較高。

同類課題研究水平概述

當前研究水平: 1氯離子二維擴散: 劉榮桂等針對 我國沿海地區的預應力混凝土結構由于長期受到氯離子侵蝕,預應力筋銹蝕非常嚴重.氯離子在預應力混凝土中的遷移是一個極為復雜的過程,是擴散、毛細吸人、滲透等運動形式的復合.通過研究得出結論: 由于 X,Y方向的擴散相互制約、相互影響,氯離子擴散在相鄰兩個表面并不是穩步進行的;并且在預應力混凝土構件的邊角區域,分別受到兩表面侵蝕時,氯離子濃度并不是簡單的兩個方向相加,而是局部氯離子濃度呈遞減的趨勢. 2粉煤灰二維三維擴散 陳樹東等化試驗,研究了不同粉煤灰摻量(O%,20%,40%,60%)下高性能混凝土一維、二維和三維碳化深度;定義了二維和三維碳化的交互系數;分析了二氧化碳擴散時間依賴性系數忍和二維、三維交互系數K;推導了包含以和K的二維和三維碳化數學模型.實驗表明,混凝土的二維、三維碳化具有一個明顯的交互作用;交互系數服從經時衰減函數;通過傅立葉級數展開多維擴散交互系數,可求解基于Fick第一擴散定律的二維和三維碳化壽命預測的數學模型.通過對蘇通大橋箱梁部位結構混凝土壽命進行預測。其一維、二維和三維預測壽命分別為l 595年、882年和758年。二維和三維碳化壽命明顯降低。
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