竹筋混凝土技术在建筑结构中的应用

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  摘 要:随着社会的进步,城市能用土地资源越来越紧缺,为了充分的发挥土地资源的利用率、提高城市发展速度,高层建筑正在以前所未有的速度在城市中蔓延,成为现代化工程施工建设的主流。混凝土作为建筑工程施工中不可缺少的基础材料,其施工技术也得到了大力的钻研,且取得了一定的成绩。竹筋混凝土施工技术就是在这种时代背景下产生的一种施工新技术。本文从竹筋混凝土概念入手分析,结合工程实例探讨了其施工技术要点,旨在为日后同类型工作提供参考。
  关键词:建筑结构;混凝土;施工技术;骨料
  在现代化社会发展中,混凝土结构已经广泛的应用在各种工程项目中,是目前乃至世界上用量最大的建筑材料之一。可以这么说,在现代化工程施工建设中,混凝土施工技术、施工质量都直接关系到建筑物结构安全、施工效益和使用功能,牵涉到千家万户的生命财产安全。为此,在目前的工程施工建设中,做好混凝土施工技术就显得格外重要。竹筋混凝土施工技术作为一种是施工新方法,其在施工中必然存在一定的问题,为此需要我们在工作中认真归纳和总结,以保证工程施工质量和效益。
  1 竹筋混凝土
  随着我国建筑行业的蓬勃发展,高层、超高层建筑物不断增多,特别是近年来,商品混凝土的普及和推广之后,混凝土施工技术变得越来越完善,成为现阶段工程施工的主导环节。混凝土本身具备着容易成型、输送能力达、施工速度快、缩短工期、降低造价的特性而得到了社会各界人士的关注。但是经过多年工程实践分析总结得出,在混凝土施工中,由于施工技术的选用不当而造成的混凝土质量问题时有发生,是影响混凝土结构特性的主要环节。竹筋混凝土作为混凝土施工中的一种新技术,其在施工中需要我们从概念、特点等环节入手,从而制定出科学的施工技术方案。
  1.1 竹筋混凝土概念
  一般在建筑工程施工中,采用钢筋、水泥、砂子构成的混凝土结构被称之为钢筋混凝土结构,而也有一些地区在施工的时候采用竹材、水泥、砂子构成的结构则被称之为竹筋混凝土,这种混凝土结构是以竹子作为受力筋而形成的一种混凝土结构,其中竹子的主干被称之为竹材。
  1.2 竹筋混凝土特点
  以竹条或者竹竿作为混凝土结构单元的骨架,其强度比钢筋地,但是竹材是一种能耗少的建筑材料,在热带和亚热带地区由于这种资源十分丰富,其是一种可再生的林业资源。因为其本身具备着较高的强中比、抗拉强度以及已加工处理等物理学性能,主筋作为潜在骨架来代替传统的钢筋,这已经广泛的应用在混凝土结构单元,如目前常见的竹筋混凝土量、竹筋混凝土柱、混凝土板等。根据工程实际案例分析得出,竹材作为工程结构材料中在建筑工程领域已经有了几百年的历史,但是作为建筑结构单元的骨架材料,这种材料的利用对于提高结构力学、结构设计和材料学都有着极为重要的意义。
  1.3 竹筋混凝土结构力学性质
  根据目前社会发展分析,国内外对于竹筋混凝土的研究已经有多年历史了,取得了一定的成绩。根据实验表明,竹筋混凝土的力学性质和竹筋的直径、长度、竹子年龄、高度、含水率等不同,竹材作为一种主要材料在混凝土中的应用还是一个相对较新鲜的概念,其因为耗能低等要求被广泛的应用在现阶段的施工之中,具备着良好的抗拉强度和节能性要求。就竹材而言,其抗拉强度比一般的木材要大,越是钢结构抗拉强度的1/2。相对于刚才而言,竹材的重量较轻,因此其抗拉强度和重量比之差的6倍多,但是竹材的弹性模量相对较小,在相同的条件下比钢筋混凝土单元的变形和开裂都较大。
  就这种问题进行分析,力学性质特性使得竹材成为可行的建筑结构材料,同时也为混凝土骨架材料的选择提供了扎实的基础。竹筋混凝土构件的设计、配置和施工与钢筋混凝土相比有着密切的关系,是现阶段社会发展中最为关键的一部分。
  2 主筋混凝土施工优势
  2.1 竹材抗腐蚀性好
  从过去已经完成的建筑工程施工实践分析,竹材混凝土在使用中质量和耐久性都极佳,特别是一些工程现场砸开的梁体结构而言,其里面的毛竹仍然光亮如新,可见其耐腐蚀性是多么的优良。同时,根据我國考古界的研究得出,目前我国还存在着许多春秋时期的椤木,经千年海水腐蚀,仍能保持皮烂木不烂。
  2.2 纯生态材料
  竹子长于深山,汲取日月之精华而成为蔑视群伦、戳天欲破之狂草。绝无其他人工建材所特有的种种污染因子,如放射性、重金属等。
  2.3 浓重的人文色彩
  “咬定青山不放松,立根原在破岩中。千磨万击还坚劲,任尔东西南北风”是竹子色彩的最深刻、最全面的写真,是竹文化不可替代的一笔。
  3 竹筋混凝土施工技术在高层建筑工程中的应用
  3.1 竹筋混凝土技术
  竹子是可迅速成材的再生自然资源,过去和现在一直广泛应用于工艺、防护和房屋建造等领域,其中主要的应用之一是用作房屋建造材料。竹材应用于建筑工业中可以是竹篾条或完全的竹竿形式,竹条包裹在混凝土中可广泛应用于建筑结构的柱、梁、板以及墙体单元中。
  3.2 竹筋混凝土梁
  竹筋混凝土梁是最早的竹筋应用技术之一,为了研究竹筋混凝土梁的承载能力和变形能力,国外学者开展了较多基于普通或轻质混凝土的试验研究。竹筋轻质混凝土梁的试验结果表明有竹筋梁的极限承450载能力是相应无竹筋梁的极限承载能力的4倍。设计制作竹筋混凝土梁时,纵向竹筋面积宜为混凝土梁截面竹筋混凝土柱面积的34,横向竹箍筋宜为对应钢筋混凝土梁箍柱竹筋侧视;柱竹筋俯视;竹筋柱截面示意筋面积的4倍。其结构力学行为与竹筋混凝土梁的技术方法类似,半截面竹竿作为抗拉筋和永久性“模板”支撑上部的抗压混凝土。
  3.3 竹筋混凝土柱
  柱是建筑结构的竖向支撑构件,支撑着梁荷载或楼板荷载。除完整的竹竿柱之外,竹筋混凝土柱是另一种柱形式,竹筋混凝土柱中的纵向竹筋兼有承压、抗剪和抗弯作用。竹筋混凝土柱在设计时,矩形竹筋混凝土柱截面面积一般是钢筋混凝土柱截面面积的2.25倍,纵向竹筋宜为柱截面面积的4%。
  结束语
  竹子是相对可迅速再生的林业资源,具有优异的物理力学性能,且拥有良好的抗震性能和加工处理性能。因此,竹材是一种很有潜力的工程结构材料,可以竹代钢用作混凝土结构单元的骨架材料。可供工程利用的竹材资源分布在很多国家,如我国、印度和东南亚地区,十分丰富。特别在很多不发达的农村偏远地区,以确保竹传统的建筑材料如钢筋不但价格昂贵而且难以获得,而当地丰富的竹材资源是较理想的房屋建造材料。因此,加强低能耗的竹筋混凝土技术的研究和应用将是建筑技术开发的重要方向之一。
  参考文献
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