鋼筋混凝土好不好? 鋼筋混凝土的原理和結構特點
鋼筋混凝土是現代工程建造中最常用的材料之一。與鐵、木材、磚石等傳統材料相比,現代鋼筋混凝土的歷史最短,但卻應用最廣泛。現代房屋基本上都是鋼筋混凝土結構,那麼,鋼筋混凝土結構真的有那麼好嗎?現代鋼筋混凝土技術的細分龐雜,很難用一篇簡單的綜述文章講清楚,下面小編就從幾個方面簡單地介紹一下鋼筋混凝土。
鋼筋混凝土 — 簡介
混凝土是由膠凝材料水泥、砂子、石子和水,及摻和材料、外加劑等按一定的比例拌和而成。凝固後堅硬如石,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。這種配有鋼筋的混凝土,稱為鋼筋混凝土。
鋼筋混凝土粘結錨固能力可以由四種途徑得到:
①鋼筋與混凝土接觸面上化學吸附作用力,也稱膠結力。
②混凝土收縮,將鋼筋緊緊握固而產生摩擦力。
③鋼筋表面凹凸不平與混凝土之間產生的機械咬合作用,也稱咬合力。
④鋼筋端部加彎鉤、彎折或在錨固區焊短鋼筋、焊角鋼來提供錨固能力。
鋼筋混凝土 — 結構原理
由於混凝土的抗拉強度遠低於抗壓強度,因而素混凝土結構不能用於受有拉應力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉區內配置鋼筋,則混凝土開裂後的拉力即可由鋼筋承擔,這樣就可充分發揮混凝土抗壓強度較高和鋼筋抗拉強度較高的優勢,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承載能力。
鋼筋混凝土 — 結構特點
混凝土的收縮和徐變對鋼筋混凝土結構具有重要意義。由於鋼筋會阻礙混凝土硬化時的自由收縮,在混凝土中會引起拉應力,在鋼筋中會產生應力。混凝土的徐變會在受壓構件中引起鋼筋與混凝土之間的應力重分配,在受彎構件中引起撓度增大,在超靜定結構中引起內力重新分佈等作用。
混凝土的這些特性在設計鋼筋混凝土結構時須加以考慮。由於混凝土的極限應變值較低(約為0.15毫米/米)和混凝土的收縮,導致在使用荷載條件下構件的受拉區容易出現裂縫。
為避免混凝土開裂和減小裂縫寬度,可採用預加應力的方法,對混凝土預先施加壓力。實踐證明,在正常條件下,寬度在0.3毫米以內的裂縫不會降低鋼筋混凝土的承載能力和耐久性。
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