钢筋混凝土结构论文

浅谈对钢筋混凝土的认识
摘要：随着社会的发展进步，钢筋混凝土由于有着诸多优点以至于其在现实生产生活中的运用越来越广泛，但其在运用过程中还是存在一些问题，缺陷，这就要在施工、技术、运用上进行完善，在承载力计算方面得牢记公式准确细心的进行计算。

Abstract: with the development of society progress, reinforced concrete has such advantages that because the reality of life in production is used widely, but the application process still has some problems, and defect. This will be in construction technology USES for perfect, in the bearing capacity calculation aspects must bear in mind that the accurate careful calculation formula.
关键词：混凝土钢筋混凝土粘结力裂缝承载力
Keywords: concrete reinforced concrete cementing bond crack bearing capacity
正文：
在现代人类的工程建设史上来看，相对于砌体结构、木结构和钢、铁结构而言是一种新兴结构，，它已经是当今最主要的建筑材料之一，混凝土是水泥（通常硅酸盐水泥）与骨料的混合物。

当加入一定量水分的时候，水泥水化形成微观不透明晶格结构从而包裹和结合骨料成为整体结构。

钢筋混凝土是指通过在混凝土中加入钢筋与之共同工作来改善混凝土力学性质的一种组合材料，为加劲混凝土最常见的一种形式，而钢筋混凝土结构是利用钢筋抗拉和混凝土抗压这两种材料组成共同受力的结构。

通常混凝土结构拥有较强的抗压强度（大约 3,000 磅/平方英寸, 35 MPa），但是混凝土的抗拉强度较低，通常只有抗压强度的十分之一左右，任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。

而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求，故未加钢筋的混凝土极少被单独使用于工程，而相对于混凝土而言，钢筋抗拉强度非常高，一般在200MPa以上，故通常人们在混凝土中加入钢筋等加劲材料与之共同工作，由钢筋承担其中的拉力，混凝土承担压应力部分。

如下图所示即为素混凝土梁和钢筋混凝土梁的受力情况的区别。

在一些小截面构件里，钢筋除了承受拉力之外，同样可用于承受压力，这通常发生在柱子之中。

钢筋与混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性质决定的。

首先钢筋与混凝土有着近似相同的线膨胀系数，不会由环境不同产生过大的应力。

其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时钢筋的表面也被加工成有间隔的肋条（称为变形钢筋）来提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，当此仍不足以传递钢筋与混凝土之间的拉力时，通常将钢筋的端部弯起180 度弯钩。

此外混凝土中的氢氧化钙提供的碱性环境，在钢筋表面形成了一层钝化保护膜，使钢筋相对于中性与酸性环境下更不易腐蚀。

与其他结构的构件相比，钢筋混凝土结构是用钢筋和混凝土建造的一种结构，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，除此之外，钢筋混凝土的优缺点还有以下这些：1.合理利用了两种材料的力学性能2.耐久性好3.整理性好4.可模性好5.耐火性好6.节约钢材7.就地取材
虽然钢筋混凝土结构存在一些缺点，但毕竟其利远远大于弊，因此在现代生活生产中的应用范围极广，各种工程结构都可采用钢筋混凝土建造，钢筋混凝土结构在原子能工程、海洋工程和机械制造业的一些特殊场合，如反应堆压力容器、海洋平台、巨型运油船、大吨位水压机机架等，均得到十分有效的应用，解决了钢结构所难于解决的技术问题。

但是，混凝土在现实生活的运用中还是存在很多问题未能解决，比如；1、钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对破坏混凝土的结构造成损伤。

当钢筋锈蚀时，锈迹扩展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。

当水穿透混凝土表面进入内部时，受冻凝结的水分体积膨胀，经过反复的冻融循环作用，在微观上使混凝土产生裂缝并且不断加深，从而使混凝土压碎并对混凝土造成永久性不可逆的损伤；2、混凝土中的孔隙水通常是碱性的，钢筋在pH值大于9.5时是惰性的，不会发生锈蚀。

空气中的二氧化碳与水泥中的碱反应使孔隙水变得更加酸性，从而使pH值降低。

从构件制成之时起，二氧化碳便会碳化构件表面的混凝土，并且不断加深。

如果构件
发生开裂，空气中的二氧化碳将会更容易更容易进入混凝土的内部。

通常在结构设计的过程中，会根据建筑规范确定最小钢筋保护层厚度，如果混凝土的碳化削弱了这一数值，便可能会导致因钢筋锈蚀造成的结构破坏。

3、氯化物，包括氯化钠，会对混凝土中的钢筋腐蚀。

因此，拌合混凝土时只允许使用清水。

同样使用盐来为混凝土路面除冰是被禁止的。

4、碱骨料反应或碱硅反应，（Alkali Aggregate Reaction，简称AAR，或Alkali Silica Reaction，简称ASR）是指当水泥的碱性过强时，骨料中的活性硅成分(SiO2)与碱发生反应生成硅酸盐，引起混凝土的不均匀膨胀，导致开裂破坏。

它的发生条件为 (1)骨料中含有相关活性成分(2)环境中有足够的碱性(3混凝土中有足够的湿度 75%RH。

除了这些问题外，钢筋混凝土在使用过程中，还会经常出现裂缝，
产生裂缝的的原因很复杂，主要有材料或气候因素、施工不当、设计和施工错误、改变使用功能或使用不合理等，通常可归纳为以下几种：1、混凝土尚处于未完全硬化状态时，如干燥过快，则产生收缩裂缝，通常发生在表面上，裂缝不规则，宽度小2、水泥水化硬化时的裂缝。

水泥在水化及硬化过程中，散发大量热量，使砼内外部产生温差，超过一定值时，因砼的收缩不一致而产生裂缝3、温变裂缝。

水泥在硬化期间，砼表面与内部温差较大，导致砼表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，受到内部砼的约束，而出现裂缝4、设计欠周全。

如钢筋砼梁的截面不够、梁的跨度过大、高度偏小，或者由于计算错误，受力钢筋截面偏小、配筋位置不当、节点不合理等，都会导致砼梁出现结构裂缝5、施工质量造成的裂缝。

由于砼标号偏低、受力钢筋截面偏小、截面尺寸不符合设计等而导致砼梁出现裂缝。

由于施工不当、模板支撑下沉，或过早拆除底模和支撑等形成的裂缝。

施工控制不严，在梁上超载堆荷，而导致出现裂缝6、预制钢砼梁在运输、吊装过程中，由于支撑不合理、吊点位置不符，以及较大的振动或冲击荷载，也会导致钢砼梁出现裂缝7、在使用过程中，改变原来使用功能，将办公室改为仓库、屋面加层、使用不当、增大梁上荷载等均会出现裂缝。

由于钢筋混凝土还是存在一些缺陷，因此钢筋混凝土结构的设计和建造必须围绕着工业化的标准和实际中的考虑，而这两者又随着工业化中积
累的经验和研究慢慢地发展，这一切都基于混凝土结构的理论知识，这就要求我们必须在现在学习的过程中慢慢领悟逐渐巩固，以便更好的运用于以后的工作实践中。

从开学到现在，经过十周的混凝土结构的学习，我发现其中要我们掌握的理论知识还是很多的，例如混凝土结构材料的物理力学性能（抗拉、抗压强度、疲劳度等等），但总感觉有些知识点太凌乱太分散，所以我自己总结了一些，这样我想思路会清晰点明了点。

受弯构件正截面的承载力计算
受弯构件斜截面承载力计算
斜裂缝出现后斜截面上应力重分布现象显著，材料力学中的基本假定已不再成立。

在对无腹筋和有腹筋梁出现斜裂缝后受力状态以及影响因素分析的基础上，对上述三种破坏形态采用了不同的方式设法避免。

当满足最小配筋率条件时，
可防止斜拉破坏的发生；当限制截面尺寸不致过小，亦即控制配筋率不过大后，可防止斜压破坏的发生；对常见的剪压破坏，其特征是与临界斜裂缝相交的箍筋先达到屈服强度，而后剪压区混凝土达到剪压复合应力时的极限强度而破坏，腹筋多少对承载力影响较大，必须通过计算满足一定的斜截面受剪承载力。

偏心受力构件的承载力计算
偏心受压构件正截面的破坏形态有两种：受拉破坏（大偏心受压破坏）——受拉钢筋先屈服，而后受压混凝土被压碎，这种破坏属于延性破坏，与受弯构件的适筋截面的破坏形态相类似；受压破坏（小偏压受压破坏）——受压区混凝土先被压碎，距轴向力较远一侧的钢
筋可能受拉而不屈服，也有可能受压未屈服或屈服，这种破坏属脆性破坏，与受弯构件超筋截面的破坏形态有相似之处。

一般情况下，轴向力相当偏心距较大时发生受拉破坏，然而有时虽然偏心距较大但钢筋较多时可能发生受压破坏。

偏心距小于某一值后，只发生受压破坏，随着偏心距的减小，钢筋可能由拉应力变成压应力，甚至当该钢筋面积较小时受压屈服。

偏心受压构件截面承载力计算中，首要任务是判断大偏心受压还是小偏心受压。

唯一正确的判别方法是受压区高度，属于大偏心受压，否则为小偏心受压。

对于对称配筋情况，无疑可直接求得加以判别。

但是，对于不对称配筋的情况，必须借助经分析得到的经验方法，即时先按大偏压计算，计算发现时改用小偏压方法计算；当时，肯定为小偏心受压情况。

通过对知识点的归纳总结，使我对钢筋混凝土有了进一步的认识，这门课程注重的是理论知识的学习以及在实际施工中的运用，实际上学习此课程还是有一点的难度，要求我们系统的进行复习总结，在绪论中主要介绍钢筋混凝土的发展史、特点及分类，然后依次进行钢筋、砼的力学性能的探讨及研究，其次是后面的进行真正的计算设计（例如：正截面、斜截面承载力计算，受拉受压受扭构件的承载力计算），再到后面要学习的一些其他结构的分析计算，总体来说这是一门实用性很强的课程对我们以后的工作以及施工设计有着很密切的联系，这就要求我们在现在的学习阶段熟练掌握知识要点，这样在结构稳定性设计上才能更好地运用此类知识，我个人觉得要想学好这门课程首先得在上课前做好预习才能知道老师本节课要讲的知识范围这样才不至于上课听不懂而走神，之外课后还得花上一些时间进行总结，把老师上课要讲的东西形成一条主线同时参照《水工钢筋混凝土结构学习辅导及习题》做一些习题让知识得到巩固，至于在承载力计算上的公式我们首先应该理解公式的来由然后按照将其计算步骤及公式记到笔记本上方便以后的复习，如果我们按照这种方法做下去我想我们一定能将此课程学好。

主要参考文献：
1、《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010—2002
2、《钢筋混凝土及预应力混凝土工程规范》JTG—D62—2004
3、宋玉普《现代混凝土基本理论及工程应用》中国建筑出版社2008
4、王清湘、宋玉普《钢筋混凝土结构》机械出版社2004
5、王立成、王清湘、宋玉普《水工钢筋混凝土结构》机械出版社2008。