摘要：本文论述了钢筋混凝土结构的发展以及钢筋混凝土结构的受力性能特征，并且举例说明了：混凝土柱子的轴向抗压能力随着配筋率的增加而不断的增加，混凝土的柱子截面尺寸越大，混凝土的轴向抗压能力就越大。

关键词：钢筋混凝土，柱子，轴力

中图分类号：TV331文献标识码： A

1.引言

随着科学技术的不断进步，在这短短的150多年历史里，混凝土结构技术发展越来越成熟。早在1824年时候英国的Joseph Aspdin就已经研究了一种波特兰水泥，并且取得了相关的专利；随着时代的不断前进，法国的L.Lambot在1850年的时候开始研究并制作了铁丝网水泥砂浆结构的一艘小船，此时为以后的钢筋混凝土研发提供了大量的钢筋混凝土技术指导；在此基础之上法国的Joseph Monier于1861年制作出了钢筋混凝土板块。由于越来越多的钢筋混凝土研究实验不断的完成，混凝土结构理论的研究逐渐的进入了科学家们的视野，引起了科学家们的浓厚的兴趣。在1866年德国的科学家们研究并且发表了自己的科研成果，即混凝土结构的计算原理，并且在其后的几年里不断的提供更多的科学实验数据印证了其计算原理的可行性。直到20世纪20年代以后，钢筋混凝土的初步发展阶段真正的开始了，学者们开始在前人的研究基础之上，开始从不同的方面去研究钢筋混凝土的性能，如混凝土的材料来源，混凝土的材料种类，混凝土的材料的颗粒级配，钢筋混凝土的浇筑温度，钢筋混凝土的的养护环境等等。

2.混凝土的概念

混凝土结构[1]是指用混凝土为主要的制作材料浇筑而成的结构。混凝土的种类有很多，例如：不加钢筋的混凝土结构，钢筋混凝土结构，钢管混凝土结构以及施加预应力的混凝土结构……

2.1混凝土种类

不加钢筋的混凝土结构也称为素混凝土结构，其结构的承载能力相对比较低，材料的性质较脆，在工程实际的应用当中一般不采用素混凝土结构作为土木工程的受力构件。钢管混凝土的承载能力较大，然而钢管混凝土的结构连接结构相对比较复杂，并且其制作和维修的费用比较高，不经济，一般只有在特定要求的实际工程当中采用这种结构。

2.2混凝土性能研究

钢筋混凝土结构的受力性能要远远大于素混凝土结构的受力性能。根据相关资料显示，同等的实验条件下，素混凝土梁的抗压性能非常低，不适和应用到实际工程当中；然而在素混凝结构当中加入了钢筋这种材料变成为钢筋混凝土结构，其梁的抗压性能要远远大于素混凝土结构。

钢筋混凝土棱体柱受压结构破坏主要分为几个阶段：第一个阶段在弹性阶段混凝土的应变随着加载时间的不断增加，应变会不断的增加，此阶段混凝土变形主要由水泥和砂浆骨料的弹性变形构成；第二个阶段在在弹塑性阶段，混凝土结构的裂缝进一步发展，直至不稳定的状态；第三个阶段混凝土结构裂缝发展越来越多，缝宽也原来越大，结构内部开始发生破坏。

3.混凝土结构的计算实例

3.1混凝土轴心受压计算模型

配普通箍筋的混凝土结构的轴向受压正截面的承载力计算理论按如下公式进行计算：

N≤0.9ψ（fy′AS′+fc A）；其中N表示轴向受力的设计值；ψ表示为钢筋混凝土材料构件的稳定系数；fy′表示为钢筋的抗压强度的设计值；fc表示混凝土的轴心抗压强度的设计值；AS′表示为全部纵筋中所有的受压钢筋的面积；A表示为混凝土构件的截面面积；0.9表示为了使得正截面轴心受压构件与偏心受压的构件正截面的承载能力计算的可靠度相近而采用的一个修正系数。

3.2计算实例

一根受到轴向压力的钢筋混凝土柱子的轴力，计算长度拟采用6000mm，混凝土的强度等级拟采用C25，一类的环境类别。试求按柱子尺寸为400mm×400mm和400mm×450mm在配筋率为ρ=1%，和ρ=2%的HRB40钢筋条件下，该柱子的能承受的理论轴向压力值为多少？是否满足规范要求[2]？

解：假设ψ=1.0; 查表可知：fc=11.9N/ mm2；fy′=360N/mm2

在ρ=1%条件下，AS′=0.01A

当柱子尺寸为400mm×400mm时：A=400×400=160000mm2，AS′=1600mm2，

N1=0.9ψ（fy′AS′+fc A）=0.9×1.0×(360×1600+11.9×160000)=2232000N;

当柱子尺寸为400mm×450mm时：A=400×450=180000mm2，AS′=1800mm2，

N2=0.9ψ（fy′AS′+fc A）=0.9×1.0×(360×1800+11.9×180000)=2511000 N;

在ρ=2%条件下，AS′=0.02A

当柱子尺寸为400mm×400mm时：A=400×400=160000mm2，AS′=3200mm2，

N3=0.9ψ（fy′AS′+fc A）=0.9×1.0×(360×3200+11.9×160000)=2964600 N;

当柱子尺寸为400mm×450mm时：A=400×450=180000mm2，AS′=3600mm2，

N4=0.9ψ（fy′AS′+fc A）=0.9×1.0×(360×3600+11.9×180000)=3094200N

4.结论

根据上述计算实例分析得到了，混凝土柱子的轴向抗压能力随着配筋率的增加而不断的增加，混凝土的柱子截面尺寸越大，混凝土的轴向抗压能力就越大。

参考文献

[1] 沈蒲生，梁兴文.混凝土结构设计原理.[M].北京:高等教育出版社，2008.

[2] 混凝土结构设计规范(GB 50010-2010) [S]

作者简介:

林柳军，男，1989.10，助理工程师。