淺談鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)的最新進展

燕強+安康

摘 要：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展以及人們生活水平的不斷提高，鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)的作用不僅僅局限在原來結(jié)構(gòu)上的作用，而更與現(xiàn)代技術(shù)和人們的欣賞水平相結(jié)合，使鋼筋混泥土更加具有科技感和藝術(shù)性。

關(guān)鍵詞：鋼筋混泥土；最新進展；3D技術(shù)；藝術(shù)

鋼筋混泥土從19世紀中葉開始采用以來，至今僅有100多年的歷史，其發(fā)展極為迅速。從較遠的歷史來看，法國巴黎花匠蒙列（J.Monier）發(fā)明了鋼筋混泥土；1975年美國的沃德（W.E.Ward）在紐約建造了第一所鋼筋混泥土房屋；1877年哈特（T.Hyatt）發(fā)表了各種鋼筋混泥土梁的試驗結(jié)果；1905年特耐（C.A.P.Turner）發(fā)明了無梁樓板；1925年德國采用鋼筋混泥土建造了薄殼結(jié)構(gòu)；1928年法國工程師弗列西涅（E.Freyssinet）利用高強度鋼絲和混泥土制成了預(yù)應(yīng)力混泥土構(gòu)件，開創(chuàng)了預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的時代。

在現(xiàn)今這個科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時代，鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)也在隨著科技的發(fā)展而不斷進步。在水利工程中有了鋼筋混泥土模板施工的技術(shù)應(yīng)用；3D打印技術(shù)在鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的應(yīng)用；工業(yè)設(shè)計中鋼筋混泥土材料的引用等發(fā)展都是隨著時代的發(fā)展、科技的進步以及人類文明進步和精神需求的產(chǎn)物，同時也表現(xiàn)出鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)對于人類發(fā)展不可或缺的地位。

1 鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)的最新進展

1.1 鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)的基本概念

鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)是指用配有鋼筋增強的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。承重的主要構(gòu)件是用鋼筋混凝土建造的。包括薄殼結(jié)構(gòu)、大模板現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物。用鋼筋和混凝土制成的一種結(jié)構(gòu)。鋼筋承受拉力，混凝土承受壓力。具有堅固、耐久、防火性能好、比鋼結(jié)構(gòu)節(jié)省鋼材和成本低等優(yōu)點。

1.2 水利工程中鋼筋混泥土模板施工

對于水利工程來說，施工過程中不可避免的要用到各種鋼筋混凝土模板，所以模板的質(zhì)量驗收將很大程度上影響著水利工程的施工質(zhì)量。鋼筋混凝土技術(shù)的施工要點在于控制好混凝土的模板和支撐技術(shù)，而模板作為鋼筋混凝土的施工要件之一，其實物對于混凝土施工有著非常重要的影響，尤其是模板的形狀、構(gòu)架和尺寸，將直接決定水利工程中的鋼筋混凝土部分的施工規(guī)模。所以，在選擇和制造鋼筋混凝土的模板的施工材料時，要嚴格按照相關(guān)質(zhì)量標準進行檢驗，確定該材料的一系列機能和特征符合水利工程對混凝土材料的強度、的剛度和穩(wěn)定性的要求。因為在工程中，這些鋼筋混凝土材料要發(fā)揮一定的荷載作用，承受工程使用中的各方面的壓力，并能夠保證不發(fā)生變形和裂縫等病害。由此可見，鋼筋混泥土模板施工技術(shù)對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很重大的影響。

在施工過程中，模板施工的規(guī)范是水利工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的必要條件。其中立柱的支撐既要防止水平方向上的傾斜，也要達到承受上層荷載的要求；支撐梁、板的支架立柱構(gòu)造要避免受力不均，還要保持整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免松動，從而引起安全事故，造成工期延長；在扣件式鋼管作立柱支撐時，必須滿足規(guī)格和尺寸相符；對于材料的要求必須要滿足國家或者行業(yè)的相關(guān)規(guī)范以保證整個鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)的安全和標準。其模板的設(shè)計建造也要達到相關(guān)的美觀要求。

1.3 在鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的3D技術(shù)

3D打印，屬于快速成形技術(shù)的一種，它是一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層堆疊累積的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)（即“積層造形法”）。日前，世界上首個3D整體打印的別墅亮相北京通州區(qū)，工期僅45天。該別墅由巨型打印機使用特殊的鋼筋混凝土建造而成，可抗八級地震。這個別墅耗時45天，用3D打印機，用鋼筋混泥土一層一層地疊加，現(xiàn)在能看出輪廓線，一層一層地疊加上去的。之所以稱為“世界首個3D整體打印別墅”，是因為這個別墅是由打印機在施工現(xiàn)場打印的，而不是提前打印好然后拼接而成，且別墅占地面積大。別墅墻體、樓層板都是按建筑行業(yè)規(guī)范要求用鋼筋綁扎，選用的是C30的混凝土鋼筋，強度較高，因此可以抗八級地震。由于別墅整體采用3D打印，因此墻體并不像傳統(tǒng)建筑那樣平整，而是呈現(xiàn)出螺紋狀。3D打印不僅省時省人工，還可以實現(xiàn)“私人訂制”，完成各種異形建筑的建設(shè)。3D打印技術(shù)是一種新興的制造技術(shù)，利用鋼筋、混泥土等材料作為打印原料來進行建筑建造，這是將現(xiàn)代科技的發(fā)展成果與傳統(tǒng)建筑業(yè)的一種巧妙結(jié)合，是未來建筑行業(yè)的發(fā)展方向。

3D打印是一種全新的建筑方式，是一種顛覆傳統(tǒng)的建筑模式。它更加堅固耐用、保護環(huán)境、高效、節(jié)能，不僅解放人力，還能大大降低建造成本。3D打印把建筑垃圾再利用，同時讓新建建筑不會產(chǎn)出新的建筑垃圾，建筑工地不會再是一片狼藉，城市空氣質(zhì)量也會得到改善。3D技術(shù)在鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)建筑中的應(yīng)用對于未來環(huán)境保護具有積極的意義，而且對于能源及資源的利用也是高效、全面。

1.4 鋼筋混泥土的藝術(shù)一角

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對生活品質(zhì)的追求和欣賞水平不斷加強，從而更加注重非物質(zhì)的精神文化以及藝術(shù)品消費。而今又有眼光投入到了傳統(tǒng)的鋼筋混泥土，將鋼筋混泥土進行工業(yè)設(shè)計，將冰冷的物件藝術(shù)化，設(shè)計出了一件件出人意料的藝術(shù)作品。

臺北22設(shè)計工作室的設(shè)計作品基本上都是使用混泥土和不銹鋼制作而成，比如四維桌鐘、輪廓素描鉛筆、輪廓自動鉛筆和輪廓混泥土中性筆。目前22設(shè)計工作室制作出更多家居作品，“merge 桌面文具（merge desktop stationery set）” 是一套辦公用品，由筆筒、名片夾和膠帶座組成，都是用混泥土制作而成。

在藝術(shù)世界中，鋼筋混泥土也可以綻放它的光彩，它被賦予了藝術(shù)，冰冷的鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)不再是冰冷的鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)，而是一件件惹人喜愛的藝術(shù)品。

2 結(jié)語

文章僅從三個方面淺談了鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)的最新進展，但從整體來看，整個鋼筋混泥土構(gòu)的最新進展總是不僅僅是完全為了其最基本的結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定，而是與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的進展，與現(xiàn)代人們的生活水平的提高息息相關(guān)的進展；是傳統(tǒng)與現(xiàn)代技術(shù)碰撞產(chǎn)生的新進展，是因藝術(shù)而萌發(fā)的新進展。

參考文獻

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[4] 桌面新寵：鋼筋混泥土文具作品[J].工業(yè)設(shè)計，2016（04）：46-47.

作者簡介：燕強（1995- ），男，四川宜賓人，本科，四川大學(xué)水利水電學(xué)院水利水電工程卓越工程師。