钢筋混凝土这项技术,发明者既不是建筑业的科学家,也不是著名的工程师,而是一个和建筑不搭界的园艺师。
约瑟夫·莫尼哀是19世纪中期法国巴黎的一位普通花匠。莫尼哀每天都要和花盆打交道。
最初,花盆是由一些泥土和低级陶土烧制而成,也就是瓦盆。这些花盆不坚固,一碰就破。有一次,他又打破了一个花盆,约瑟夫去咨询其他花匠朋友,可他们都面临着同样的苦恼;去找专门制作花盆的工人,他们也没什么好办法。那时候,水泥开始作为建筑材料使用,人们用水泥加沙子制成混凝土,用来盖楼房修桥梁。混凝土有良好的黏结性,变硬固化后又具有很高的强度,这引起了约瑟夫的注意。于是他决定自己想办法改进花盆。他用水泥和沙子制造混凝土花盆,制作完成后发现混凝土花盆果然很坚固,但和瓦盆有同样的缺点,就是经不起拉伸和冲击。有时,对花木进行松土和施肥都会导致花盆破碎。
有一次,他又摔碎了一个花盆。不过,他有了一个发现:花盆的碎片虽然七零八落,可花盆的泥土却抱成一团,仍然保持着原状,好像比水泥还要结实。约瑟夫仔细观察,原来是植物的根系在泥土中蜿蜒盘绕,相互勾连,使松散的泥土抱成了坚实的一团。约瑟夫有了新的主意,他打算仿照植物的根系,制作新的花盆。他先用细小的钢筋编成花盆的形状,然后在钢筋里外两面都涂抹上水泥砂浆,干燥后,花盆果然既不怕拉伸也能经受冲击。
如果莫尼哀的发明只是局限在自家的花圃里,人们不会记住莫尼哀这个名字。有一天,巴黎一位著名的建筑师到莫尼哀的花圃里看花。他看到了莫尼哀用钢筋混凝土制作的花盆,大为惊讶。他鼓励莫尼哀把这项技术运用到工程上,并为他牵线搭桥。
1875年,在一些设计师的帮助下,莫尼哀主持建造了巴黎也是世界上第一座钢筋混凝土大桥。这座桥长16米、宽4米,是座人行的拱式体系桥。
1884年,德国一家建筑公司购买了莫尼哀的专利。一位叫怀特的土木建筑工程师研究了它的耐火性能、强度,混凝土和钢筋之间的黏结力等等,并在此基础上研究出了制造钢筋混凝土的最佳方法。
从此,钢筋混凝土这种复合材料成了土木工程建筑中的主角之一。
钢筋混凝土技术应用到中国,最早在上世纪初的上海和广州。
南方大厦就是广州第一座钢筋混凝土结构的高层楼房。
南方大厦1918年动工,1922年建成。大楼高65米,有12层。经营百货、旅业、酒店,天台为空中花园游乐场,设电梯运送客人,并有螺旋梯形斜道供小汽车上下。1938年10月大厦被焚毁,只剩下烧焦的骨架。1954年3月重修加固,并易名南方大厦,一直沿用至今,外观保持原貌。
钢筋混凝土结构的优点
1.与其他建筑材料相比,钢筋混凝土具有高抗压强度。
2.由于提供了钢筋,钢筋混凝土还可承受大量的拉应力。
3.钢筋混凝土的耐火和耐候性是公平的。
4.钢筋混凝土建筑系统比任何其他建筑系统更耐用。
5.作为流体材料的钢筋混凝土在开始时可以经济地模制成几乎无限的形状范围。
6.钢筋混凝土的维护成本非常低。
7.在诸如基础,水坝,桥墩等结构中,钢筋混凝土是最经济的建筑材料。
8.它的作用类似于具有最小偏转的刚性构件。
9.由于钢筋混凝土可以模塑成任何所需的形状,因此广泛用于预制结构部件。它产生具有最小表观偏转的刚性构件。
10.与在结构中使用钢相比,钢筋混凝土需要较少的熟练劳动力来建造结构。
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