
用钢筋和混凝土制成的一种结构。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。分两种:(1)整体式钢筋混凝土结构。在施工现场架设模板,配置钢筋,浇捣混凝土而筑成。(2)装配式钢筋混凝土结构。用在工厂或施工现场预先制成的钢筋混凝土构件,在现场拼装而成。
钢筋混凝土结构是建筑工程中应用最广泛的结构形式之一,其核心定义与特性可从汉语词典释义结合工程权威解释展开如下:
指利用钢筋与混凝土复合而成的建筑承重体系。其中:
混凝土承担压力,钢筋承担拉力,形成高效受力体系(清华大学《混凝土结构原理》教材)。
钢筋表面的肋纹与混凝土产生机械咬合力,水泥凝胶的化学粘结力确保应力有效传递(国家标准GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》)。
钢筋与混凝土的线膨胀系数相近(约1.2×10⁻⁵/℃),避免温度应力导致的界面剥离。
混凝土碱性环境(pH≈12.5)在钢筋表面形成钝化膜,有效延缓锈蚀(中国建筑科学研究院《混凝土耐久性设计规范》)。
湿作业浇筑适应复杂造型,材料成本低于纯钢结构,适用于:
混凝土包裹层延缓钢筋温升,600℃环境下可保持2小时结构完整性(公安部天津消防研究所《建筑构件耐火试验方法》)。
依据国家标准GB 50068-2018《建筑结构可靠性设计统一标准》,需满足: $$ begin{aligned} &S leq R &S: text{荷载效应组合值} &R: text{结构抗力设计值} end{aligned} $$ 通过配筋率控制(如梁最小配筋率$rho_{min}=0.2%$)与混凝土强度等级(C30-C60为主)实现可靠度目标。
权威参考来源
钢筋混凝土结构是由钢筋和混凝土结合而成的建筑结构,具有独特的力学性能和广泛的应用范围。以下从多个角度综合解释该概念:
钢筋混凝土结构指用配有钢筋增强的混凝土制成的承重结构,主要构件如梁、柱、板等均采用钢筋混凝土建造。其材料包含钢筋、水泥、粗细骨料和水,通过科学配比形成复合材料。
||优点|缺点| |---|---|---| |性能|坚固耐久、耐火性好|自重大(密度约2500kg/m³)| |经济性|比钢结构节省30%-50%钢材|抗裂性差(混凝土极限拉应变仅0.0001~0.00015)| |施工|可模性强,适应复杂造型|修复困难,需专业灌浆技术|
广泛应用于房屋建筑(超高层建筑核心筒)、交通工程(跨海桥梁桩基)、水利设施(三峡大坝泄洪段)等领域。典型案例包括上海中心大厦(632米,核心筒为钢筋混凝土结构)和港珠澳大桥沉管隧道段。
注:公式示例——受弯构件正截面承载力计算:
$$
M_u = f_y A_s left( h_0 - frac{x}{2} right)
$$
其中$x = frac{f_y A_s}{alpha_1 f_c b}$,体现钢筋与混凝土的协同受力。
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