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有些人由于對(duì)鋼筋和混凝土兩種材料共同工作的性能缺乏較深入的了解,往往產(chǎn)生一種錯(cuò)覺(jué),誤認(rèn)為在混凝土構(gòu)件內(nèi),放置的鋼筋越多越“安全”。其實(shí)這種看法是不對(duì)的,首先,比設(shè)計(jì)要求多放置了鋼筋,給國(guó)家造成了材料的浪費(fèi);其次,從結(jié)構(gòu)的受力情況分析,過(guò)量放置鋼筋并不安全,反而造成隱患,具有一定危險(xiǎn)性。
大家知道,構(gòu)件在破壞荷載作用下,將產(chǎn)生破壞。對(duì)于鋼筋混凝土的破壞有三種情況:
(1)適筋破壞——這種破壞的特點(diǎn)是:受拉區(qū)鋼筋達(dá)到流限(即屈服點(diǎn)強(qiáng)度),此時(shí)即使荷載不再增加,鋼筋應(yīng)變?cè)黾右埠芸欤珣?yīng)力不再增加,這是鋼材的性質(zhì)所決定的。混凝土裂縫沿混凝土斷面的垂直高度開(kāi)展迅速,撓度相應(yīng)急驟增大。同時(shí)受壓區(qū)混凝土相繼達(dá)到彎曲抗壓強(qiáng)度,出現(xiàn)水平裂縫而壓碎,構(gòu)件便完全破壞。這種破壞是通過(guò)撓度變形、裂縫開(kāi)展等現(xiàn)象表現(xiàn)出來(lái)的,它帶有“預(yù)示性”,人們可以采取應(yīng)急措施,所以它是安全的。混凝土的截面設(shè)計(jì),就是以這種破壞狀態(tài)作為計(jì)算依據(jù)的。
(2)超筋破壞——若在構(gòu)件內(nèi)放入過(guò)量鋼筋(與適筋用鋼量相比),破壞情況將有質(zhì)的變化。因鋼筋過(guò)多,在破壞荷載作用下,鋼筋尚具有很大潛力,“挺而不變”,但受壓區(qū)混凝土逐漸接近彎曲抗壓極限。由于混凝土屬于脆性材料,一旦破壞,時(shí)間短暫而急驟和突然,所以超筋破壞又稱(chēng)為“脆性破壞”。這種破壞,是由混凝土開(kāi)始的,這不同于適筋破壞,當(dāng)構(gòu)件破壞時(shí),鋼筋變形不顯著,構(gòu)件不表示有過(guò)大撓度和裂縫,無(wú)預(yù)示性,人們也來(lái)不及做應(yīng)急措施,構(gòu)件就突然破壞,所以是危險(xiǎn)和不安全。
(3)欠筋破壞——當(dāng)鋼筋放置過(guò)少(與適筋破壞用鋼量相比),也將產(chǎn)生類(lèi)似超筋破壞的“脆性破壞”,但首先引起脆性破壞的不是混凝土,而是鋼筋。這是當(dāng)鋼筋完成流限變形后,進(jìn)入強(qiáng)化階段產(chǎn)生脆性斷裂而引起的。
總之,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的受力鋼筋,是經(jīng)截面計(jì)算而配置的。在施工中應(yīng)嚴(yán)格按要求的規(guī)格、數(shù)量放置,不可任意減少或增加。鋼筋過(guò)多,不能發(fā)揮鋼筋的受力性能;而鋼筋過(guò)少,則不能充分發(fā)揮混凝土的抗壓性能,這些不僅會(huì)造成材料的浪費(fèi),而且還帶來(lái)力學(xué)性能的變化,影響結(jié)構(gòu)安全。只有放置適量鋼筋,才是正確。