水工钢筋混凝土结构

学习基本要求：

1. 了解钢筋混凝土结构受力性能的复杂性及配筋对其受力性能的影响。

2. 掌握混凝土结构的优缺点及发展方向。

3. 学会正确理解和应用设计规范。

学习重点：

1. 钢筋混凝土梁与素混凝土梁的差别。

2. 钢筋与混凝土共同工作的条件。

3. 钢筋混凝土结构的优缺点及发展方向。

学习重点：

      0.1 钢筋混凝土结构的特点

0.2 钢混混凝土结构的优点和缺点

0.1 钢筋混凝土结构的特点

1．什么是混凝土结构？素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的概念。

答：混凝土结构是以混凝土为主要材料制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

素混凝土结构是指由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构；

钢筋混凝土结构是指由配置受力钢筋的混凝土制成的结构；

预应力混凝土结构是指由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。其中，钢筋混凝土结构在工程中应用最为广泛。

2．钢筋混凝土结构的特点如何？

答：一般情况下，钢筋混凝土是以混凝土承受压力、钢筋承受拉力，利用了混凝土的高抗压性能和钢筋的高抗拉性能及良好的塑性，相对于素混凝土结构可以大大提高其承载力，技术经济效益显著。钢筋有时也可以用来协助混凝土受压，以便减少截面尺寸。混凝土和钢筋的有机搭配、协调工作还可以使构件的破坏性质也得到改善，破坏呈延性特征，有明显的裂缝和变形发展过程即有明显的破坏预兆。

3．钢筋和混凝土这两种物理、力学性能很不相同的材料能够共同工作的主要原因是什么？

答：钢筋和混凝土这两种材料的物理、力学性能很不相同，但能够共同工作，其主要原因是：

（1）钢筋与混凝土之间存在有良好的粘结力，能牢固地形成整体，保证在荷载作用下，钢筋和外围混凝土能够协调变形，相互传力，共同受力。

（2）钢筋和混凝土两种材料的温度线膨胀系数接近（钢材为1.2×10-5，混凝土为(1.0~1.5)×10-5），当温度变化时，两者间不会产生很大的相对变形而破坏它们之间的结合。

0.2 钢混混凝土结构的优点和缺点

1．钢筋混凝土结构有哪些优点？

答：钢筋混凝土结构与其它结构相比，主要有如下优点：

（1）合理用材。能充分合理的利用钢筋（高抗拉性能）和混凝土（高抗压性能）两种材料的受力性能。对于一般工程结构，经济指标优于钢结构。

（2）耐久性好。在一般环境下，钢筋受到混凝土保护而不易生锈，而混凝土的强度随着时间的增长还有所提高，所以其耐久性较好，不像钢结构那样需要经常的维修和保养。对处于侵蚀性气体或受海水浸泡的钢筋混凝土结构，经过合理地设计及采取特殊的措施，一般也可以满足工程需要。

（3）耐火性好。混凝土是不良导热体，遭火灾时，钢筋因有混凝土包裹而不致于很快升温到失去承载力的程度，这是钢、木结构所不能比拟的。

（4）可模性好。混凝土可根据设计需要支模浇筑成各种形状和尺寸的结构，因而适用于建造形状复杂的结构及空间薄壁结构，这一特点是砌体、钢、木等结构所不具备的。

（5）整体性好。整体浇筑的钢筋混凝土结构整体性好，再通过合适的配筋，可获得较好的延性，有利于抗震、防爆和防辐射，适用于防护结构。

（6）易于就地取材。混凝土所用的原材料中占很大比例的石子和砂子，产地普遍，便于就地取材。另外，还可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废料。

2．钢筋混凝土结构有哪些缺点？

答：钢筋混凝土结构主要有如下缺点：

（1）自重偏大。相对于钢结构来说，混凝土结构自重偏大，这对于建造大跨度结构和高层建筑是不利的。

（2）抗裂性差。由于混凝土的抗拉强度较低，在正常使用时，钢筋混凝土结构往往带裂缝工作，裂缝存在会降低抗渗和抗冻能力，影响使用性能。并会导致钢筋锈蚀，影响结构物的耐久性，这对水工钢筋混凝土结构尤为不利。

（3）施工比较复杂，工序多。需要支模、绑钢筋、浇筑、养护，工期长。现浇钢筋混凝土使用模板多，木材耗费量大。

（4）施工受季节、天气的影响较大。冬季和雨天施工困难，为保证工程质量，需采取必要的措施。

（5）新老混凝土不易形成整体。混凝土结构一旦破坏，修补和加固比较困难。

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知识点：水工钢筋混凝土结构