混凝土的四个层次

材料

1. 混凝土

• 抗压强度高，而抗拉强度却很低；
• 破坏时具有明显的脆性性质。

2. 钢材

钢筋混凝土

• 抗拉和抗压强度都很高；
• 具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性；
• 但细长的钢筋受压时极易压曲，仅能作为受拉构件；
• 在空气中极易锈蚀，而混凝土中为弱碱环境，可避免锈蚀。

钢筋混凝土合理组合可充分发挥各自的长处，适应各种不同受力的要求，取得很好的综合经济效益。

截面

截面的基本受力形态有：正截面受力、斜截面受剪、扭曲截面受扭。需要通过截面设计抵抗多种荷载的组合，并节省材料。

构件

钢筋与混凝土的配比关系与配置方法会引起构件受力性能的变化，同时需要通过对构件截面的优化达到对构件承载能力的提升。

构件配筋设计

结构

1. 优点：

• 材料利用合理，因此较经济；
• 可模性好；
• 耐久性和耐火性较好；
• 刚度大、阻尼大，有利于结构的变形控制。

2. 缺点：

• 自重大；
• 抗裂性差；
• 有污染，对资源消耗大；
• 施工复杂，工序多，工期长， 施工受季节、天气的影响较大。

总结

钢筋混凝土结构中涉及的四个层次研究对象是相互关联的：

• 材料性质决定截面性能；
• 截面性能决定构件性能；
• 构件性能决定整体结构性能。