。1)混凝土硬化后,鋼筋與混凝土之間產(chǎn)生良好的粘結(jié)力,使兩者結(jié)合為整體,從而保證在荷載作用下,鋼筋與周圍混凝土能變形協(xié)調(diào),相互傳力,共同受力;同時,也使鋼筋在受壓時不易失穩(wěn)。
。2)鋼筋與混凝土兩者有相近的線膨脹系數(shù),鋼筋為1.2×10,混凝土為(1.0~1.5)×10。當(dāng)溫度變化時,兩者之間不會發(fā)生相對的溫度變形而使粘結(jié)力遭到破壞。
(3)在鋼筋的外部,應(yīng)按構(gòu)造要求設(shè)置一定厚度的混凝土保護層,鋼筋包裹在混凝土之中,受到了混凝土的固定和保護,鋼筋不容易生銹,具備了長期工作的能力;同時,在遭遇火災(zāi)時,不致使鋼筋軟化而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的整體倒塌。
。4)鋼筋的端部,應(yīng)留有一定的錨固長度或做成彎鉤,以保證可靠的錨固,防止鋼筋受力后被拔出或產(chǎn)生較大的滑移。
與鋼結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)相比,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在力學(xué)性能、工作性能和材料使用等方面有許多優(yōu)點。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是土木工程中應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式,它具有很多優(yōu)點:
。1)可模性強,應(yīng)用范圍廣。可以根據(jù)需要,澆筑成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu),如曲線形的梁、拱或空間薄殼等形狀,應(yīng)用范圍廣泛。
。2)用材經(jīng)濟合理,維護成本低。充分利用了鋼筋和混凝土兩種材料各自的力學(xué)性能優(yōu)勢,單位材料強度鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的價格比鋼、磚、木結(jié)構(gòu)小,建造成本較少,使用維護的費用也較低。
(3)耐火性能好。遭遇火災(zāi)時,在300℃范圍內(nèi),混凝土的抗壓強度基本不降低,鋼筋有混凝土保護層包裹,不至于很快達到流塑狀態(tài)使結(jié)構(gòu)整體破壞。對承受高溫作用的結(jié)構(gòu),可采用耐熱混凝土。
。4)耐久性能好;炷翉姸入S時間的增長會略有提高,鋼筋被堿性的混凝土包裹,表面形成一層氧化膜,不易生銹,使用壽命長,耐久性能好。混凝土結(jié)構(gòu)還可以用于防輻射的工作環(huán)境,如用于建造原子反應(yīng)堆安全殼等,耐輻射、耐腐蝕性能好。
。5)適應(yīng)災(zāi)害環(huán)境能力強。整體澆筑的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)整體性好、剛度大,抵抗地震、風(fēng)荷載和爆炸沖擊作用的性能良好。
(6)易于就地取材,節(jié)約材料;炷林杏昧孔疃嗟纳、石等原料,可以就地取材,還可利用工業(yè)廢料(礦渣、粉煤灰等)。
事物總是一分為二的,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)也存在一些弱點,如自重大,不利于抗震,不利于建造大跨度及高層結(jié)構(gòu);抗裂性差,在正常使用時帶裂縫工作,早期的裂縫雖不影響承載力,但裂縫會降低抗?jié)B和抗凍性能,尤其是對要求防滲漏的結(jié)構(gòu),如容器、管道等,使用受到一定的限制;現(xiàn)場澆筑施工工序多,需養(yǎng)護,工期長,并受施工環(huán)境和季節(jié)氣候條件的限制等。
隨著對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的深入研究和工程實踐經(jīng)驗的積累,混凝土結(jié)構(gòu)的缺點正在逐步得到克服,并不斷向前發(fā)展。如采用預(yù)應(yīng)力混凝土可以提高其抗裂性,并擴大其使用范圍,可用于大跨度結(jié)構(gòu)和防滲漏結(jié)構(gòu)中;采用高性能混凝土,可以改善防滲漏性能;采用輕質(zhì)高強混凝土,可以減輕結(jié)構(gòu)自重,并改善隔熱隔聲性能;混凝土加人各種纖維和聚合物后,可以改善其受力性能和工作性能提高抗拉強度和抗裂、抗?jié)B、抗磨、抗沖擊性能;采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu),可以減少現(xiàn)場操作工序,克服氣候條件限制,加快施工進度;自密實混凝土的應(yīng)用解決了復(fù)雜構(gòu)件中鋼筋密布,振搗困難的問題;智能混凝土具有一定自感知、自適應(yīng)和損傷自修復(fù)功能,顯著提高了混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。加入大量工業(yè)廢料的綠色混凝土、再生集料混凝土將混凝土的使用與資源節(jié)約、環(huán)境保護和生態(tài)保護相結(jié)合,使混凝土的應(yīng)用可持續(xù)發(fā)展。
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