关于建筑材料,在以前的土木概论学习中,我们已经知道建筑材料主要有石、砖、瓦、混凝土、钢等材料。
在选择这些材料时,我们要考虑其的抗压、抗拉强度以及耐温、耐火性能。
对于砖这种材料,其抗压强度只有10~30MPa,抗拉强度低,但它耐久性、耐高温性、耐火性好,因此这种材料应用相当广泛。
钢的抗拉抗压强度都很高,且基本相同,大概在200~400MPa左右,最高可达1860MPa,耐高温(长期处于100℃而性能基本不变),但它不耐火,且会被腐蚀,易生锈。钢按外形可分为钢板、型钢和钢筋(如图为工人在截断钢筋)
钢的连接方式有焊接,镙接,铆接。
关于混凝土,混凝土抗压强度高(20~80MPa,最高可达200MPa),抗拉强度很低,只有抗压的1/10,耐火但不耐高温),硬化过程会收缩。这里主要介绍两种,素混凝土和钢筋混凝土,素砼梁由素混凝土制成,但这种梁一开裂就破坏,而且无预兆,承载低。而钢筋混凝土梁(左图为剪梁,混凝土梁的一种)就弥补了这一缺陷,它发挥了钢筋与砼的各自优点,混凝土受压,钢筋受拉,可带裂缝工作。因此钢筋混凝土的应用极其广泛,在大型建筑中,它的身影几乎无处不在。
预制构件就是由建筑材料预先制成的相应构件。使用预制构件的好处是很大的,下面我们以钢筋混凝土预制构件为例:
在工厂中预制混凝土构件,最大的优越性是有利于质量控制,而在现浇混凝土时,由于条件的限制,很多方面是难以做到的。这种优越性主要体现在以下几个方面。
便于预应力钢筋或钢丝的张拉
(2)便于混凝土的质量控制
(3)便于养护