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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?，受壓能力好，但受拉能力差，容易因受拉而斷裂。為了解決這個矛盾，充分發揮混凝土的受壓能力，常在混凝土受拉區域內或相應部位加入一定數量的鋼筋，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、比鋼結構節省鋼材和成本低等優點。
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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《混凝土結構設計規范》GB50010-2010國家標準，還要考慮實際建造中可能會發生的問題：
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。即使受彎作用只發生在一個方向，規范也要求在另一個方向必須配有一定數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。
建筑規范常常要求附加保護層厚度，規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場的實際情況，我們還可以對原設計進行優化、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://www.gongniudianqi.com/Products/prostr.html

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