鋼筋混凝土的精髓是什么？

鋼結(jié)構(gòu)是各向同性材料，本構(gòu)關(guān)系極為簡單，只要掌握強(qiáng)度，穩(wěn)定和構(gòu)造，剩下的就是受力分析。而鋼筋混凝土卻有很大的不同，主要是因為

1，材料力學(xué)指標(biāo)的幾何級變化：鋼筋強(qiáng)度，混凝土抗壓，抗拉強(qiáng)度差一個數(shù)量級。鋼筋的延伸率和混凝土的抗壓，抗拉極限應(yīng)變差的更遠(yuǎn)。

2，混凝土力學(xué)指標(biāo)的離散性較大；

3，混凝土材料的蠕變性能。 第一個特性決定鋼筋混凝土構(gòu)件是利用混凝土的抗壓強(qiáng)度和鋼筋的抗拉強(qiáng)度，當(dāng)有鋼筋的抗拉強(qiáng)度來決定構(gòu)件的承載力時，因其延伸率很大，而表現(xiàn)出延性破壞特征，反之即為脆性破壞。如抗彎適筋梁和超筋梁，大小偏心受壓。

而抗剪構(gòu)件，在桁架受力模型中，不存在強(qiáng)度正比關(guān)系（抗彎盡管也不是嚴(yán)格意義上的正比關(guān)系，但基本接近正比），而只是雙線性關(guān)系，所以，其適筋時的延性也不如抗彎適筋梁，只就是概念設(shè)計中的強(qiáng)剪弱彎的由來 第二個離散性較大的特性決定了為了滿足相同的安全度，就需要更大的強(qiáng)度富裕（平均強(qiáng)度與設(shè)計強(qiáng)度之比），這一點(diǎn)在七四規(guī)范中反應(yīng)在安全系數(shù)K中（抗彎 1.4，抗壓，抗剪是 1.55)，新規(guī)范在公式中已經(jīng)不見，但可從背景材料的統(tǒng)計回歸上找到 第三個特性即混凝土的蠕變性能是塑性內(nèi)力重分布的條件之一，正如一位學(xué)者所說，合理設(shè)計的混凝土結(jié)構(gòu)能按設(shè)計者的意圖調(diào)節(jié)其內(nèi)力。帶裂縫工作的構(gòu)件其塑性鉸不是一點(diǎn)而是一個區(qū)域。

在結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計中，有一條很重要，是在罕遇地震時，結(jié)構(gòu)不存在強(qiáng)度的富裕而只有抵抗變形能力的好壞之分，即結(jié)構(gòu)都要進(jìn)入塑性變形階段（或彈塑性階段）。設(shè)計時，讓塑性鉸出現(xiàn)在什么地方；讓多少構(gòu)件適量破壞以吸收地震輸入能量，而地震之后又容易修復(fù)；那些關(guān)鍵構(gòu)件是最后防線等等，這才是抗震設(shè)計的精髓。根據(jù)這個思路，就不難理解抗震規(guī)范中的許多要求了。比如說，短柱有典型的剪切破壞特征，配箍率和軸壓比直接影響到柱的延性。

框支剪力墻結(jié)構(gòu)因變形過于集中而影響到抗震性能，轉(zhuǎn)換板結(jié)構(gòu)剛度突變最大，在高烈度區(qū)盡量少用。 另，TBSA因其采用七自由度薄壁桿模型分析剪力墻，不能反映剪力滯后效應(yīng)。同時，由于多了一個強(qiáng)制約束，在轉(zhuǎn)換層及上下各一層將出現(xiàn)很大的誤差，但其總體計算及普通樓層分析還是不錯。首層作為嵌固只是一個假定，只要水平力有交代，嵌固放在那里都行（地下一層或地下二層）。事實上，首層板厚100或500，對建筑物頂點(diǎn)位移影響不超過 5%，我個人覺得沒有必要僅僅為了滿足計算中的簡化模型而要求板厚，但必須了解模型與實際的出入可能會帶來什么不利影響，而在設(shè)計中采用相應(yīng)的補(bǔ)救措施。 我覺得，規(guī)范是“照著做，一般不會出問題的一些要求”。設(shè)計中，如果不時考慮一下，如果不遵守這一條文，又會怎樣后，自然會加深對規(guī)范的理解，同時又能大大拓寬設(shè)計思路。

當(dāng)然，我不是提倡大家都來突破規(guī)范，超規(guī)范時，還得讓總工拍板： 朱伯龍先生在課堂上一再說起：混凝土她姓‘混’ 我想這就是鋼筋混凝土的精髓吧 混’可以理解為無序，就是沒有規(guī)律，現(xiàn)在所有的研究與結(jié)論都是在經(jīng)驗的基礎(chǔ)上拍腦袋出來的，包括規(guī)范設(shè)計參數(shù)的取舍（參與過規(guī)范編制的人都知道）�？梢哉f我們對混凝土精髓的理解還是‘專家畫鬼’的階段 混’也可以理解為混沌，而混沌是包含了自然界所有規(guī)律和最具有力量的狀態(tài) ，但也正是它的‘混’，成就了 混凝土的抗拉能力有多大呀？鋼筋的抗拉能力是多少呀？請指教好嗎？ 一般鋼筋出廠時，都有標(biāo)牌，標(biāo)牌上標(biāo)明等級。

當(dāng)沒有時，螺紋鋼上都有標(biāo)記（廠名）、規(guī)格、等級； 等級：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ ； 代號：? 、? 、? 、?； 一般表示為：等級標(biāo)記規(guī)格。 建筑上使用的鋼筋主要是按照抗拉強(qiáng)度分的。 抗拉強(qiáng)度 2400kg/c m平方稱1級鋼筋，圖紙上用ф表示； 抗拉強(qiáng)度2800kg/cm平方也屬1級鋼筋，圖紙上用圓圈中兩豎的ф表示； 抗拉強(qiáng)度 3400kg/cm平方的16Mn鋼屬2級鋼筋，圖紙上用下加一橫的ф表示； 抗拉強(qiáng)度 3800kg/cm平方的2 5MnSi鋼屬3級鋼筋，圖紙上用中間兩豎、下加一橫的ф表示。 現(xiàn)在資料是舊標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)力單位是MPa， 1MPa ＝ 10Kg/cm平方，需換算。

大家也許**慣于一級鋼（Ⅰ即? ），混合結(jié)構(gòu)工程用一級鋼（Ⅰ即? ）的量比較大，如帶型基礎(chǔ)、構(gòu)造柱、圈梁、現(xiàn)澆樓板或者屋面板等；現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的民用或者工業(yè)建筑物、構(gòu)筑物以及水利橋梁等用二、三級鋼比較多。

但若仔細(xì)分析的話，會發(fā)現(xiàn)用三級鋼比一級鋼要省，板塊不大的情況下，一般板都是構(gòu)造配筋，這就有最小配筋率來控制，最小配筋率與鋼筋等級直接相關(guān)，您比較一下會發(fā)現(xiàn)，砼等級一致的情況下，一級鋼和三級鋼相差明顯：（大板塊，受力控制時三級鋼優(yōu)越性更明顯） 比如：c25砼 一級鋼時：ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.27%} ＝ 0.27% 三級鋼時：ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.16%} ＝ 0.20% 若板厚： h=100mm 每米需鋼筋量： AS1=1000 * 100 * 0.27%=270mm __ AS3= 1000 *100* 0.20%=200mm__ h=120mm 每米需鋼筋量： AS1= 1000 *120 0.27%= 324mm__AS3= 1000* 120* 0.20%= 240mm__ 這一比較兩者的差別就出來，而兩者價位是相差不多的用三級鋼還有個好處，支座筋不怕踩下去。底筋不需要彎鉤。