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钢筋混凝土的抗压强度和抗拉

别小瞧钢筋混凝土的抗压强度啊,按照GB50010-2010混凝土结构设计规范规定,普通混凝土划分为十四个等级,即:C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45,C50,C55,C60,C65,C70,C75,C80,在高层建筑中比较常用的是C30~C60,
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最下面的承重柱用的标号比较高,我们假设是C60的,它的抗压强度是27.5MPa,这是什么概念呢?每平方毫米上约可以承重2.75公斤,一般的高层建筑的底层柱子至少有个一米见方,换算下来就是2.75×10^6公斤,2750吨。这只是一根柱子的理论上的设计承重值(钢筋我们先忽略),而为了安全,这个设计值已经比实际能够承受的值减少了不少,具体可以见上面的表格,这里就不多表述了。
我们假设这个高层建筑主要是办公,框架结构,楼板厚度12cm,轴距9×9m,自重假设为4kN/㎡,使用荷载3kN/㎡,中柱荷载就是567kN,假设我们用上面说的那种柱子,这样的楼可以修到48层(当然安全系数不允许这么设计),接近200m那么高,实际上要修这么高的话,这个楼大多数情况下是钢结构+核心筒结构,那么自重可以大大减轻。

所以你看到了,混凝土的承重能力是很恐怖的,不过在设计中,柱子的抗压应力比都不会很大,甚至都到规范的限值都有点远,为什么呢?控制这一点的是地震力,因为柱子不单单是抗压构件,还是抗弯构件,高层建筑可以看做是一根悬臂梁,在地震的时候,一层的柱根收到剪切力和弯矩的双重作用,因此柱子的截面尺寸对于这抗弯抗剪两个指标就很重要了,因此混凝土柱子里面的钢筋都比较大,甚至会做成钢骨柱,相较之下,抗压反而不是考虑的重点。

混凝土抗拉强度约为抗压强度的十分之一,如果作为受弯构件,必须做成钢筋混凝土,利用钢筋作为受拉的主力,混凝土的抗拉强度,如果在平常估算里面,我都忽略的。

转自知乎 侵联删

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