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钢筋混凝土结构原理

2020-11-18 11:49:20
由于混凝土的抗拉强度远低于抗压强度,因而素混凝土结构不能用于受有拉应力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉区内配置钢筋,则混凝土开裂后的拉力即可由钢筋承担,这样就可充分发挥混凝土抗压强度较高和钢筋抗拉强度较高的优势,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承载能力。 钢筋与混凝土两种不同性质的材料能有效地共同工作,是由于混凝土硬化后混凝土与钢筋之间产生了粘结力。它由分子力(胶合力)、摩阻力和机械咬合力三部分组成。其中起决定性作用的是机械咬合力,约占总粘结力的一半以上。将光面钢筋的端部作成弯钩,及将钢筋焊接成钢筋骨架和网片,均可增强钢筋与混凝土之间的粘结力。
为保证钢筋与混凝土之间的可靠粘结和防止钢筋被锈蚀,钢筋周围须具有一定厚度的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境,保护层厚度还要加大。 梁和板等受弯构件中受拉力的钢筋,根据弯矩图的变化沿纵向配置在结构构件受拉的一侧。在柱和拱等结构中,钢筋也被用来增强结构的抗压能力。它有两种配置方式:一是顺压力方向配置纵向钢筋,与混凝土共同承受压力;另一是垂直于压力方向配置横向的钢筋网和螺旋箍筋,以阻止混凝土在压力作用下的侧向膨胀,使混凝土处于三向受压的应力状态,从而增强混凝土的抗压强度和变形能力。由于按这种方式配置的钢筋并不直接承受压力,所以也称间接配筋。在受弯构件中与纵向受力钢筋垂直的方向,还须配置分布筋和箍筋,以便更好地保持结构的整体性,承担因混凝土收缩和温度变化而引起的应力,及承受横向剪力。