钢筋混凝土 论文

论钢筋混凝土结构

【摘要】预应力构件的原理，以及预应力构件的优点、缺点、在工程中的应用，展望其广阔的应用前景。

【关键词】预应力混凝土；工程应用；发展概况

钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构，承重的主要构件是用钢筋混凝土建造的。用钢筋和混凝土制成的一种结构，钢筋承受拉力，混凝土承受压力，具有坚固、耐久、防火性能好、比钢结构节省钢材和成本低等优点。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件，在现场拼装而成。

1、钢筋混凝土结构的构成及受力：

混凝土是由水泥、砂子、石子和水按一定的比例拌和而成，凝固后坚硬如石，受压能力好，但受拉能力差，容易因受拉而断裂(图a)，为了解决这个矛盾，充分发挥混凝土的受压能力，常在混凝土受拉区域内或相应部位加入一定数量的钢筋，使两种材料粘结成一个整体，共同承受外力。这种配有钢筋的混凝土，称为钢筋混凝土(图b)。钢筋混凝土粘结锚固能力可以由四种途径得到：①钢筋与混凝土接触面上吸附作用力，也称胶结力。②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。③钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的咬合作用，也称咬合力。④钢筋端部加弯钩、弯折或在锚固区焊短钢筋、焊角钢来提供锚固能力。

（图a）

（图b）

由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度，因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋，则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担，这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承载能力。

（1）混凝土干缩结硬（或硬化）后能产生较大的黏结力（或称握裹力），使钢筋与混凝土能可靠的结合成一整体，从而在荷载的作用下能够很好的共同变形和传递应力。

（2）二者具有相近的线胀系数，不会由于温度变化产生较大的温度应力和相对变形而破坏粘结力。

（3）呈碱性的混凝土可以保护钢筋，使钢筋混凝土结构具有较好的耐久性，这是因为水泥水化作用后，产生碱性反应在钢筋表面产生一种水泥石质薄膜，可防止有害介质的直接侵蚀。

2、钢筋混凝土结构的主要优缺点：

优点:

（1）在混凝土结构中，砼强度是随时间而增长的，又钢筋被砼包裹而不致锈蚀。故其耐久性好，耐火性好；此外，还可据需配置不同性能的混凝土，以满足不同的耐久性要求。

（2）结构整体性好，刚度较大，变形小，抗震及振动冲击工作性能好；同时，可有效的用于对变形有要求的建筑物中。

（3）可模性好，根据设计需要，便于实现浇筑成各种构件和结构型式。

（4）结构中混凝土包裹着钢筋，由于混凝土传热性能差，在火灾中对钢筋有保护作用，结构不致因钢筋迅速软化而破坏

（5）砂石料等可就地取材，降低成本。

缺点：

（1）自重大g=25kN/m3 。

（2）抗裂性差。

（3）施工受气候影响较大

（4）现浇钢筋混凝土结构须耗用模板

（5）修补和拆除较困难

3、混凝土结构的工程应用

（1）房屋建筑工程

（2）桥梁工程

（3）特种结构与高耸结构

（4）水利及其他工程

预应力混凝土结构的应用，是利用混凝土的受拉区施加预应力，以提高混凝土结构的抗裂度，减轻构件的自重结构体系的丰富不同用途、不同

结构功能具有相应的结构体系：混凝土结构、钢与混凝土的组合结构、FRP 混凝土及预应力混凝土结构等

4、发展前景

（1）预应力混凝土结构中预应力筋由普通钢筋转化为高强钢筋，从以冷加工钢筋为主预应力钢筋转化为抗拉强度标准值较高的钢丝

组成的钢绞线为主导的钢材，随着设计使用年限的延长和预应力混凝土越来越多的应用到不利环境中，预应力钢筋的耐久性问题逐步突出，采用外涂环氧层或非金属预应力钢筋是预应力钢筋的发展方向。

（2）预应力混凝土结构中混凝土由普通混凝土转化为高强混凝土，随着结构跨径的增加，自重随之增大，以及混凝土耐久性问题越来越突出，高性能混凝土，高强轻骨料混凝土，纤维增强混凝土等是现在工程发展的方向。

（3）现代预应力混凝土构件应用广泛，以超静定和大跨度结构为主，基本上完成了预应力的发展跨越。

（4)随着预应力技术的发展与进步，预应力混凝土结构理论与设计方法有显著的进展。

目前随着国内外已经对钢筋混凝土结构的广泛应用，对预应力混凝土构件性能方面开展了许多研究，做了不同钢筋混凝土受弯构件、大小偏心受压构件、钢筋与混凝土粘接试件的试验等，并进行对此力学分析，取得较大成果，如得出了构件承载力和变形性能随钢筋腐蚀量的增加而不同程度降低的结论等，为我们工程建设做了铺垫，在今后的建筑工作中，我们应发展科研活动，从中积累经验，取得成果，为将来国家建设做更大贡献。

贺州项目王宁

2013年12月20日