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鋼筋混凝土結構設計要求及應用范圍

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鋼筋混凝土結構設計要求及應用范圍

2022/05/18

鋼筋混凝土結構是指用配有鋼筋增強的混凝土制成的結構?；炷聊毯髨杂踩缡軌耗芰?，但受拉能力差，容易因受拉而斷裂。為了解決這個矛盾，充分發(fā)揮混凝土的受壓能力，常在混凝土受拉區(qū)域內或相應部位加入一定數(shù)量的鋼筋，使兩種材料粘結成一個整體，共同承受外力。
鋼筋混凝土結構承重的主要構件是用鋼筋混凝土建造的，包括薄殼結構、大模板現(xiàn)澆結構及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結構的建筑物，鋼筋混凝土結構具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結構節(jié)省鋼材和成本低等優(yōu)點。
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在實際設計工作中，工程設計師在進行鋼筋混凝土結構設計時，除了要滿足《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2010國家標準，還要考慮實際建造中可能會發(fā)生的問題：
1．一次澆筑的最大量
澆筑的尺寸受到時間（如8小時工作時間）、工作量的大小、場地的條件、運送混凝土的車輛的數(shù)目、澆筑方法以及結構形式的影響（例如在實際澆筑中對于多層建筑只能一次澆筑一層）。
對于大型結構的最大澆筑量通常宜是整個結構澆筑量的一部分。當澆筑停止了一段時間后，已澆筑的混凝土在下一次澆筑前將會結硬。新舊混凝土的連接處即施工縫，設計人員必須預先考慮這一問題對工程的影響。
2．混凝上設計強度（fc）
在設計過程的前期階段，設計人員必須先確定混凝土的設計強度，這一關鍵值和結構的性能有關。設計人員還要考慮現(xiàn)今所應用的技術、承建商的能力以及項目的預算。因此，有一些設計會不斷超越現(xiàn)今建造技術的極限，要求使用盡可能好的混凝土（例如設計高層建筑），而其他一些設計只要求使用低強度的混凝土。
3．建造的準確度
現(xiàn)場澆筑是一個非常粗略的工作，很少能達到精確的幾何尺寸或光滑的面層。
一般來說，工廠預制的混凝土質量要高于現(xiàn)澆混凝土，其預制的構件尺寸精確而且可以進行修改。雖然精確的尺寸要求和光滑的面層對基本結構的形成不是關鍵的，但它們能使得建筑物在表面處理和其他建筑上的工藝更優(yōu)越。當然，如果建成后混凝土被其他東西覆蓋或包住，那么這一缺點的影響就不大了。但是，設計人員必須了解結構中較為精細的連接構件所要求達到的精確度，認識到建造混凝土結構精確度的最低要求。
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4．混凝土構件的最小尺寸
為滿足保護層和鋼筋間距的不同要求，一些鋼筋混凝土構件必須有特定的尺寸。
當板、墻、梁中配有受彎鋼筋時，它的尺寸主要是受拉鋼筋和受壓混凝土外邊緣之間的距離決定。因此在非常薄的梁、薄板和墻中，受彎鋼筋不起什么作用。
一般來說，在板和墻中要布置兩個方向的鋼筋。即使受彎作用只發(fā)生在一個方向，規(guī)范也要求在另一個方向必須配有一定數(shù)量的鋼筋來控制由于收縮和溫度變化而產生的裂縫。即使采用最小的保護層厚度和最小截面積的鋼筋，板的最小厚度也應大致達到2in。除了托梁或井式結構，板的厚度通常較大從而提高抗彎能力。一般的，鋼筋布置在頂部還是底部主要由彎矩的正負決定。
建筑規(guī)范常常要求附加保護層厚度，規(guī)定最小厚度板的保護層厚度為4in或更大，從而保證較高的耐火等級。10in厚的墻或更厚的墻常常有兩層鋼筋。每一層都在允許的情況下和墻體外表面很接近。具有十字交叉鋼筋的墻（例如，有水平、垂直鋼筋）一般厚度很少小于6in。
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除了以上設計要求外，為了讓最終的設計成果能更結合施工現(xiàn)場的實際情況，我們還可以對原設計進行優(yōu)化、調整和完善，即深化設計。鋼筋混凝土結構深化設計，可以采用鋼結構和混凝土設計軟件ProStructures:
http://xaguge.cn/Products/prostr.html

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鋼結構載荷計算軟件簡介

施工現(xiàn)場：鋼筋與埋件現(xiàn)場優(yōu)化

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