火灾后具有不同保护层厚度的简支梁抗剪性能研究
2021-04-27祝焕然杨志年刘家伦
华北理工大学学报(自然科学版) 2021年2期
祝焕然,杨志年,刘家伦
(1.华北理工大学 建筑工程学院,河北 唐山 063210;2.河北省地震工程研究中心,河北 唐山063210)
引言
火造福了人类,给社会带来便利,但如果操作不当,随时都会影响人们的生产和生活,建筑物的防灾减灾一直受到国内外学者的广泛关注[1-5]。火灾对于钢筋混凝土结构造成的损害并非一瞬间造成的,因其本身具有一定的耐火性,但随着温度的上升,造成的热损伤会使得材料强度有所下降,而高温后的承载力也会下降。因为混凝土材料自身的特性,热传导需要一定时间,使得构件内外产生温度差,并且在火灾后的冷却阶段,即使外部不再受火,内部仍然有一小段升温过程,使得钢筋混凝土构件高温后的热损伤更加复杂。原因在于混凝土本身保护层厚度大,具有热惰性,受火后内部钢筋的最高温度决定了残余承载力的大小[6],通常来说,内部钢筋的温度越低,其残余承载力越大。因此,根据不同的保护层厚度、受火时间和冷却方式对钢筋混凝土简支梁的抗剪承载力进行研究很有必要。
1试件设计
构件梁按照《混凝土结构设计规范》(GB/10500-2010)[7]要求,试验采用1:1足尺梁,简支支承,梁净跨为4.0 m,长度为4.5 m,截面尺寸为400 mm×200 mm。图1所示为梁的截面尺寸和配筋图。C30普通硅酸盐水泥由河北建设集团生产,钢筋由唐山钢铁集团生产,箍筋采用直径为6 mm的HPB235光圆钢筋,纵筋采用直径为25 mm的HRB400级螺纹钢筋。

图1 梁的尺寸和配筋
6根钢筋混凝土梁,试验变量不同受火时间(0 min、40 min、90 min)、保护层厚度(10 mm、25 mm、40 mm)冷却方式(自然冷却、喷水冷却)进行对比分析,试验参数设计见表1。……
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