钢筋混凝土结构_钢筋混凝土结构图

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钢筋混凝土结构

建造与管理专业

彭晓晖

南京理工大学泰州科技学院土木学院

摘要 现代建筑结构中主要的钢混结构存在着优弊两个不同方面的形式，在保证自身结构优点的同时，要改进其不足的地方以增加结构的可靠性来寻求更长远的发展。

关键词 工作原理 优点弊端 改进与前景 1 引言

随着现代工程建设的发展，相对于砌体结构、木结构，钢筋混凝土结构已经是当今最主要的建筑结构之一。钢混凝土结构的应用范围日益扩大,无论从地上或地下,乃至海洋等等各个行业上面。

1.1工作原理

工程构筑物很多用混凝土建造,因为它的耐久性和耐火性都较钢结构优越。混凝土是水泥（通常硅酸盐水泥）与粗细骨料的混合物，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骨料成为整体结构。而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。因为通常混凝土结构拥有较强的抗压强度，但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，但是绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求，所以单独的混凝土结构运用的比较少，而相对于混凝土而言，钢筋抗拉强度非常高，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。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。首先二者有着近似相同的线膨胀系数。其次钢筋与混凝土之间有良好的粘结力，有时变形钢筋可以提高混凝土与钢筋之间的机械咬合，此外混凝土中的碱性环境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。

1.2 结构优点

（1）混凝土取材容易：混凝土所用的砂、石一般易于就地取材。（2）用材合理：钢筋混凝土结构合理地发挥了钢筋和混凝土两种材料的性能，使之二者可以更好的发挥整体的作用。

（3）耐久性：混凝土强度较高，同时由于钢筋被混凝土包裹，不易锈蚀，维修费用也很少，所以钢筋混凝土结构的耐久性比较好。（4）耐火性好：混凝土包裹在钢筋外面，起火时钢筋不会很快达到软化点而导致结构整体的破坏。相比于木结构、钢结构耐火性要好很多。

（5）可模性佳：钢筋可以根据需要，可以较容易地浇筑成各种形状和尺寸的钢筋混凝土结构。

1.3 结构弊端

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。（1）首先的钢混结构自身的重力较大，这对于大跨度结构、高层建筑结构不是好处。还有，钢筋混凝土结构抗裂性较差，受拉和受弯等构件会出现裂缝，对一些不允许出现裂缝或对裂缝宽度有严格限制的结构就不是很符合。

（2）钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对结构造成损伤。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，从而对混凝土造成永久性不可逆的损伤。

（3）混凝土中的孔隙水通常是碱性的。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的进入混凝土的内部。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。

（4）混凝土中的钢筋容易腐蚀。氯化物包括氯化钠会对混凝土中的钢筋进行腐蚀而造成损坏。加强改进与前景

既然结构有缺点就需要我们改进。为了克服钢筋混凝土自重大的缺点，已经研究出许多质量轻、强度高的混凝土和强度很高的钢筋。为了克服普通钢筋混凝土容易开裂的缺点，主要的是施加预应力。为了克服混凝土的脆性，可以在混凝土中掺入纤维做成纤维混凝土。为了克服钢筋的锈蚀我们通常增加混凝土的保护层厚度，并控制好搅拌时候氯离子的用量并且预防碱骨料反应等等措施来共同延长结构的耐久性。

近年来，随着高层建筑的发展，高强度混凝土的应用成为发展钢筋混凝土结构的重要途径，提高混凝土的性能是当今混凝土技术发展的主要方向之一。提高混凝土强度是发展高层建筑，大跨度结构的重要措施。因为高强度混凝土可以减轻自身的自重来获得经济效益。而且也运用在各个建筑之中。钢筋混凝土技术发展的最初动力是由于市场经济建设的要求，最终检验也来自市场。在中国经济强劲的发展潮流中，钢筋混凝土新技术定会层出不穷，并且常规混凝土定会被高性能混凝土所代替。而且在今后的很长的时间里，钢筋混凝土结构依然是主要的结构形式，而且会更加耐久耐火，呈多方面发展。