钢筋混凝土结构工程论文

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1、郑州大学现代远程教育土木工程 CAD毕业论文钢筋混凝土结构工程学 号： 14112581136姓 名：李勇锟完成时间： 2016.10.26钢筋混凝土结构工程杨勇锟摘要： 本文从钢筋混凝土工程的发展历史阶段、使用现状等展现钢筋混凝土的良好前景 和对社会的重要性，在此基础上，分项对钢筋工程和混凝土工程进行简单介绍，并阐述钢 筋混凝土在建筑施工过程中的一些主要施工要点和施工工艺，同时阐述部分钢筋混凝土在 施工过程中遇到的主要问题和应对的解决措施。关键字 ：钢筋工程 混凝土工程 钢筋混凝土施工引言 ：随着人们对钢筋混凝土工程的深入研究， 钢筋混凝土结构工程在土木工程发展领域 得到了更广泛的应用。普通

2、钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土、钢和混凝土的组合结构在应 用进一步拓展了混凝土的使用范围。根据美国混凝土学会预言，在混凝土的性能将获得显 着提高，把混凝土的拉、压强度比从目前的 1/10 提到 1/2 ，并且具有早强、收缩徐变小的 特性；未来将会建造高度 600米-900米的钢筋混凝土建筑， 跨度达到 500-600米的钢筋混 凝土桥梁，以及钢筋混凝土海上浮动城市，海底城市，地下城市等。一、 概述（一）综合叙述钢筋混凝土从 19 世纪开始采用以来，至今仅有一百多年的历史，虽然与砌体结构， 钢结构，木结构相比历史不长，但由于混凝土和钢筋材料性能的不断改进，结构理论施工 技术的进步使其发展极为迅速。

3、如今，钢筋混凝土结构已成为目前应用较广的结构形式之 一。随着我国经济建设的飞速发展和人民生活水平的提高，对建筑结构的安全要求也越来越钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土两种材料结合成整体共同受力的工程结构。承重的 主要构件是用钢筋混凝土建造的。包括薄壳结构、大模板现浇结构及使用滑模、升板等建 造的钢筋混凝土结构的建筑物。 钢筋承受拉力， 混凝土承受压力。 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。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

4、外力。钢筋混凝土结构的优点： 1.取材容易：混凝土所用的砂、 石一般易于就地取材。 另外， 还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。 2. 合理用材：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，与钢结构相比，可以降低造价。 3. 耐久性：密实的混凝土 有较高的强度，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：混凝土包裹在钢筋外面，火灾时钢筋不会很快达到 软化温度而导致结构整体破坏。与裸露的木结构、钢结构相比耐火性要好。 5. 可模性： 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。 6. 整体性：整浇或 装配整体

5、式钢筋混凝土结构有很好的整体性， 有利于抗震、 抵抗振动和爆炸冲击波。 缺点：1. 自重大。钢筋混凝土的重力密度约为 25kN/mA3,比砌体和木材的重度都大。尽管比钢材 的重度小，但结构的截面尺寸较大， 因而其自重远远超过相同跨度或高度的钢结构的重量。2. 抗裂性差。如前所述，混凝土的抗拉强度非常低，因此，普通钢筋混凝土结构经常带裂 缝工作。尽管裂缝的存在并不一定意味着结构发生破坏， 但是它影响结构的耐久性和美观。 当裂缝数量较多和开展较宽时，还将给人造成一种不安全感。 3. 性质脆。混凝土的脆性随 混凝土强度等级的提高而加（二）发展历程混凝土结构与砌体结构、钢结构、木结构相比，历史不长，但

6、自 19 世纪中叶开始使 用后，由于混凝土和钢筋材料性能的不断改进，结构理论施工技术的进步使钢筋混凝土结 构得到迅速发展，目前已经广泛应用于工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海 港等土木工程领域。建筑用混凝土的发展简史可以追溯到古希腊、罗马时代，甚至可能在 更早的古代文明中已经使用了混凝土及其胶结材料。但直到 1824 年波特兰水泥的发明才 为混凝土的大量使用开创了新纪元。至今仅有 160多年的历史。它的发展大致经历了四个 不同的阶段。第一阶段为钢筋混凝土小构件的应用， 设计计算依据弹性理论方法。 1801 年考格涅特 发表了有关建筑原理的论着，指出了混凝土这种材料抗拉性能较差，到 1

7、850 年法国的兰 博特首先建造了一艘小型水泥船，并于 1855 年在巴黎博览会上展出。接着法国的花匠莫尼尔在 1867 年制作了以金属骨架作配筋的混凝土花盆并以此获得专利。后来康纳于1886年发表了第一篇关于混凝土结构的理论与设计手稿。 1872 年美国人沃德建造了第一幢钢筋 混凝土构件的房屋。 1906 年特纳研制了第一个无梁平板。 从此钢筋混凝土小构件已进入工 程实用阶段。第二阶段为钢筋混凝土结构与预应力混凝土结构的大量应用，设计计算依据材料的破 损阶段方法。 1922 年英国人狄森提出了受弯构件按破损阶段的计算方法。 1928 年法国工 程师弗来西奈发明了预应力混凝土。其后钢筋混凝土与

8、预应力混凝土在分析、设计与施工 等方面的工艺与科研迅速发展，出现了许多独特的建筑物，如美国波士顿市的 Kresge 大 会堂，英国的 1951节日穹顶，美国芝加哥市的 Marina 摩天大楼，湖滨大楼等建筑物。 1950 年苏联根据极限平衡理论制定了“塑性内力重分布计算规程”。 1955 年颁布了极限状态设 计法，从而结束了按破损阶段的设计计算方法。第三阶段为工业化生产构件与施工，结构体系应用范围扩大，设计计算按极限状态方 法。由于二战后许多大城市百废待兴，重建任务繁重。工程中大量应用预制构件和机械化 施工以加快建造速度。继苏联提出的极限状态设计法之后， 1970 年英国，联邦德国，加拿 大，

9、波兰相继采用此方法。并在欧洲混凝土委员会与国际预应力混凝土协会（CEB-FIP）第六届国际会议上提出了混凝土结构设计与施工建议，形成了设计思想上的国际化统一准 则。第四阶段，由于近代钢筋混凝土力学这一新的学科的科学分支逐渐形成，以统计教学为基 础的结构可靠性理论已逐渐进入工程实用阶段。电算的迅速发展使复杂的数学运算成为可 能。设计计算依据概率极限状态设计法。概括为计算理论趋于完善，材料强度不断提高， 施工机械化程度越来越高，建筑物向大跨高层发展。 （ 三）应用前景近年来，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

10、。与传统的混凝土相比， 高性能高强度混凝土在配比上的有许多优点，如强度高，变形小，使用与大跨重载高耸结 构；耐久性和抗渗，抗冻性好，能承受恶劣的环境条件考验，使用寿命长；能减小截面尺 寸，大大降低结构自重和提高结构刚度；能缩短加载龄期，并承受大的预应力，且预应力 损失小。混凝土的需用量越来越大，相应的资源耗用也越来越大，给环境造成的负担也越 来越大。因此，如何解决现代化建设高速发展与钢筋混凝土工业对环境污染的矛盾的主要 方法就是提高混凝土的耐久性和节约资源。而高性能混凝土具备这种特点，也是现代社会 发展的必然产物，符合国家的可持续性反展。据统计，我国每年建筑用钢量占钢材消耗总 量的 50以上，

11、混凝土用量约 15 亿立方米。如果能够将目前使用的钢筋和混凝土提高一 个强度等级，则可以获得明显的经济效益和社会效益，具有广阔的前景。钢筋工程技术方面的发展极为迅速，如新 III 级钢将成为普通结构主导性受力钢筋； 低松弛高强钢绞线将成为预应力结构的主导性受力钢筋；冷轧带肋钢筋的发展；钢筋焊接 网和粗直径钢筋连接技术。在此主要讨论冷轧带肋钢筋的技术性能。冷轧带肋钢筋是我国 自 20 世纪 80 年代后期引进的技术，是冷拔低碳钢丝的更新换代产品，在现浇混凝土结构 中可代换 I 级钢筋，以节约钢材， 是同类冷加工钢材中较好的一种。 有以下几种有点： 钢材强度高，可节约建筑钢材和降低工程造价；二，冷

12、轧带肋钢筋与混凝土之间的粘结锚 固性能良好；三，伸长率较同类的冷加工钢材大。冷轧带肋钢筋的生产和应用在我国有着 广阔的前景。其强度高，韧性好，工业化程度高，经济效益好，与其它热轧活冷拔的钢筋 相比有其突出的优点和明显的社会效益和可观的经济效益，积极推广和正确的引导，就能 最大程度的满足经济建设的需要。钢筋混凝土技术发展的最初动力是市场技术的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层出不穷但每一项技术的成功发展必须经过市场的检验 来自市场服务于市场接受市场的检验这将是技术发展的必由之路。相信在这之后，钢筋混 凝土发展前景将更为广阔。钢筋混凝土结构在土木工程中的应用范围极广，

13、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。我国在铁路、公路、城市的立交桥、高架桥、地铁隧道以及水 利港口等交通工程中用钢筋混凝土建造的水闸、水电站、船坞和码头已是星罗棋布。目前 在中国，钢筋混凝土为应用最多的一种结构形式，占总数的绝大多数，同时也是世界上使 用钢筋混凝土结构最多的地区。据发改委相关数据显示，该地区其主要原材料水泥产量已 于 2005 达到 10.60 亿吨，占世界总产量 48%左右。大型建筑均采用钢筋混

14、凝土框架结构。（二）现浇砼施工主要方案二. 施工方法（一）预制式砼施工主要方案1、施工步骤 预制式砼装配施工主要包括、吊车梁、屋架、屋面板等的吊装施工工艺，现在着重对 以柱的吊装施工举例来说明预制式砼施工主要方案的要点，其他装配式施工方式大致类 似。施工过程包括绑扎、吊升、就位、临时固定、校正、最后固定等工序，具体构件吊装 工艺施工步骤如下：1、三通一平场地准备工作，同时做好基础准备工作，结合具体施工要求配备必要机械设。2、柱的吊装柱的吊装方法分为直吊法和斜吊法，吊升过程分为旋转法和滑行法。本工程采用两点绑扎直吊法和滑行法。3、柱的绑扎直吊绑扎法：柱翻身后再起吊，刚度较大，抗弯能力增强，柱起吊

15、后成直立状态，容易对位。并且采用两点绑扎直吊法。3 、柱的吊升 滑行法：柱吊升时，起重机只升钩，起重臂不转动，使柱脚沿地面滑 行逐渐直立，然后起重臂小幅度旋转将柱对位插入基础杯口，柱的绑扎点距杯口近可以用 较小起重半径起吊，起重机升钩时并不移动重臂，稳定安全。4、柱的就位和临时固定柱脚插入杯口后，当柱脚接近杯底时，先进行悬空对位，用八个钢偰块或硬木偰从柱的四边插入杯口，并用撬棍撬动柱脚，使柱身安装中心线对准杯 口安装中心线，并使柱身基本保持垂直，即可落钩，将柱脚放置杯底，并复查中线对位。 复查无误后，同时在柱的两侧面对面均匀打紧四周八个楔块，使柱临时固定。5、柱的校正柱的校正有三个内容：平面位

16、置校正、垂直度校正、标高校正。标高校正在基础准备中杯底超平已进行。平面位置校正在吊装时柱与杯口对位时进行。校正柱子 垂直度需用两台经纬仪从柱的相邻两面同时观测。测出的实际偏差值大于允许偏差时，应 进行校正。垂直度偏差较小时，可以用敲打楔块法校正，当垂直度偏差较大时，可以用千 斤顶校正法、钢管撑杆法及揽风绳校正法。6、柱的最后固定为了防止刮风或楔块松动产生新的偏差，柱子校正后应立即进行最后固定。在柱脚与杯口的空隙中浇筑比柱身混凝土强度等级高一级的细石混凝土。浇筑分 两次进行，第一次浇至楔块底面，待此混凝土强度达到 25%设计强度后，拔出楔块，在浇 筑混凝土以致杯口。待第二次浇筑的混凝土强到 70%设计强度以后，方可吊装上部构件。1）先根据浇筑段墙体轴线长度和强厚计算出方量，搅拌与混凝土同配比的无石 子砂浆，盛放在灰槽之中（一次不宜搅拌太多。若自拌混凝土，可随时随拌；若预拌 混凝土，可根