第一章钢筋混凝土结构设计原则...doc

第一章钢筋混凝土构造设计原则.. 第一章钢筋混凝土构造设计原则.. PAGE / NUMPAGES 第一章钢筋混凝土构造设计原则.. 第一章 钢筋混凝土构造设计原则 第一节 钢筋混凝土简述 钢筋混凝土是由钢筋和混凝土两种不同样力学性能的资料组成的建筑资料。 混凝土为人造石料， 其抗拉强度仅为抗压强度的 1／8～1／18，如将素混凝土用于构件（如图 1），从资料力学知道，在荷载 Pl 作用下 , 梁的中和轴以上为受压区，以下为 受拉区 , 随着荷载的增大 , 梁下边缘混凝土的拉应力将率先达到极限抗拉强度 , 此时梁上边沿混凝土的压应力还远小于其极限抗压强度， 下边缘混凝土一旦受拉开裂即以致梁的整体损坏，拥有突然性，属于脆性损坏，故素混凝土梁的承载能力平时很小。混凝土 由于其抗拉强度很小，一般不能够用于可能承受较大拉应力的构造，只能用于不受拉或受拉力很小的基础、垫层等非承重构造。 若在混凝土梁的受拉区合适地址加入合适钢筋，情况就与素混凝土梁有很大的不 同。当梁的受拉区混凝土开裂后 , 由于钢筋表面和混凝土之间的粘结力 , 两种资料还可以够共同受力，受拉区钢筋能够取代开裂退出工作后的混凝土肩负拉力 , 梁的受压区混凝土依旧承受压力 , 故受拉区混凝土开裂后的梁还可以够连续肩负更大的荷载 , 直至受拉钢筋信服，受压区混凝土达到抗压极限强度而损坏。这样钢筋和混凝土两种资料的强度优势都获取充发散挥 , 所以钢筋混凝土梁的承载能力能够为素混凝土梁的几倍以致几十倍； 其他 , 配筋合适的钢筋混凝土梁损坏前均拥有明显预兆（即明显的裂缝和挠度）和延性 , 属于塑性损坏 , 不同样于素混凝土梁的一旦开裂即突然损坏，有预兆的损坏关于构造而言 是一件好事。 受压区 〕  P1 P1 PC 中和轴 M  h 受拉区  h1 PC PC 〕 P P PC 中和轴 1 1 c〕 M Ag Ag 裂缝 图 1－ 1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁 钢筋和混凝土能够共同工作的三要素以下：  h Ag g 1，钢筋表面和混凝土之间拥有优异的粘结力，使得钢筋和混凝土能够共同变形，梁在受拉区混凝土开裂后依旧拥有梁的受力特点。 1 2，钢筋和混凝土拥有近似相等的温度线膨胀系数 （钢筋为 1.2× 10-5 , 混凝土为 1.0 ×10-5 ～ 1.5 ×10-5 ）, 使钢筋混凝土构造不致因当温度变化产生明显的温度应力。 3，混凝土包裹钢筋，能够保护钢筋免遭锈蚀。 钢筋混凝土构造有以下优点： 1，耐火性好。钢构造在高温下会变软，木构造在高温下会燃烧，在钢筋混凝土结 构中，由于混凝土保护了钢筋，所以其耐火性比钢构造要好，混凝土自己也不 会燃烧。设若纽约世贸大厦不是钢构造而是钢筋混凝土构造，即使碰到巨大冲 击和大量汽油燃烧，大厦可能延缓其坍塌时间， “911”事件所造成的伤亡和损 失就会小些。 2，长远性好。钢筋的锈蚀由于混凝土的保护而大大减弱 , 有研究者对经历数十年的钢筋混凝土构造进行研究 , 发现凿掉混凝土后 , 钢筋几乎没有锈斑 , 自然 , 也有因 混凝土质量较差或环境条件恶劣而以致钢筋锈蚀较为严重的实例 , 整体而言 , 钢筋混凝土的长远性已经获取全世界工程界的公认。 3，可塑性好。与钢构造、 木构造、砖石构造对照，钢筋混凝土能够经过现场浇注，形成人们所需的任何形状， 也能够像钢构造、 木构造那样先在工场中进行预制，在现场进行拼接和安装。 4，易于就地取材。钢筋混凝土所需的大宗资料如砂石，一般都能够在近距离内获 得，能够节约运费，降低成本。 5，刚度大。钢筋混凝土构造的刚度较之钢构造和木构造大，变形相对较小，适用 于对变形要求较高的构造。 自然，钢筋混凝土也有自己的缺点，在拥有较大刚度的同时，其自重也较大，抗裂性也较差，一般的钢筋混凝土构造在工作中都是带裂缝工作（请注意，用增加钢筋或加大截面尺寸来提高抗裂度都是不经济的） ，如裂缝宽度高出规范要求即可能对构造的长远性带来负面影响；其他，在现场浇注钢筋混凝土时，其质量易受外面条件的影响，混凝土强度的失散性较大，质量控制难度较大。 钢筋混凝土之所以在 20 世纪成为建筑界不能或缺的建筑资料，就在于它充发散挥了混凝土和钢筋的力学和物理性能的优势，正由于在混凝土中加了钢筋，才使混凝土从单纯的受压资料资料中解放出来，成为世界建筑构造资料中主流。 第二节 钢筋与混凝土的粘结 钢筋与混凝土之间的的粘结力是保证钢筋与混凝土能够共同工作的最重要的基本条件之一，若是钢筋在混凝土中是能够任意滑移的，则钢筋不能够与混凝土共同受力，构造的损坏无异于素混凝土，所以，在设计和施工中都应保证钢筋与混凝土之间有足够的 2 粘结力。粘结力的实质是：构造受力后，钢筋和混凝土的变形其实不完好一致，存在变形 差，变形差将在钢筋与混凝土结合面产