当前课程知识点：建筑结构1（混凝土结构） > 第二章 混凝土结构材料力学性能 > 2.2 钢筋与混凝土共同工作 > 2.2.1 钢筋与混凝土共同工作的原因
同学们
大家好
今天我们学习
钢筋与混凝土共同工作的原因
通过前面课程的学习我们知道
混凝土的抗压强度高
而抗拉强度低
塑性差
外荷载作用下承担变形的能力极差
而钢筋则抗拉强度高
塑性好
在破坏之前具有较大的塑性变形
因此
将混凝土与钢筋两种材料
组合后形成的钢筋混凝土结构
兼具两者的优点
那么钢筋与混凝土
能够协同工作的原因又是什么呢
这是本节课需要学习的内容
也是本节课的重点
钢筋和混凝土属于
两种物理力学性质不同的材料
在钢筋混凝土结构中之所以能共同工作
主要有以下三个方面的原因
一是
钢筋和混凝土的温度线膨胀系数几乎相同
在温度变化时两者的变形基本相等
不致破坏钢筋混凝土结构的完整性
二是
钢筋被混凝土包裹
从而使钢筋不会因大气的侵蚀而生锈变质
三是
钢筋与混凝土之间存在粘结的作用
粘结力保证了构件在荷载作用下
钢筋不从混凝土中拔出
并且能与混凝土形成整体
共同工作
这也是两种材料
能共同工作最重要的原因
下面我们将详细学习
钢筋与混凝土之间的粘结力
粘结力是指钢筋与混凝土
交界面上承受钢筋纵向剪切的能力
按照钢筋表面形态的不同
分为光圆钢筋与带肋钢筋
这两种钢筋
与混凝土之间形成粘结力的机理不同
光圆钢筋与混凝土的粘结作用
主要由三部分组成
一是钢筋与混凝土接触面上的化学胶结力
这种胶结作用力来自浇注混凝土中
水泥浆体对对钢筋表面氧化层的渗透
以及水化过程中水泥晶体的生长和硬化
这种胶结作用力一般很小
仅在受力阶段的局部起作用
当接触面发生相对滑移时
该力既消失
二是混凝土收缩握裹钢筋而产生的摩阻力
摩阻力是由于混凝土硬化时收缩
对钢筋产生垂直于摩擦面的压应力
这种压应力越大
接触面的粗糙程度越大
摩阻力就越大
三是钢筋表面凹凸不平
与混凝土之间产生的机械咬合作用力
对光圆钢筋这种咬合力
来自表面的粗糙不平
使得钢筋与混凝土之间有机械咬合作用
改变了钢筋与混凝土
之间相互作用的方式
显著提高了粘性强度
对于带肋钢筋
咬合力是由凸起的钢筋助之间
嵌入混凝土而产生的
虽然也存在胶结力和摩擦力
但变形钢筋的粘结力
主要来自钢筋表面凹凸形态下
混凝土的机械咬合作用
光圆钢筋和带肋钢筋的粘结机理主要差别是
光圆钢筋粘结力主要来自胶结力和摩擦阻力
而带肋钢筋的粘结力主要来自机械咬合作用
影响粘结强度的因素主要有四点
1、混凝土的强度
钢筋的粘结力大小
随混凝土的强度提高而提高
粘结强度与混凝土的劈裂抗拉强度成正比
2、保护层厚度和钢筋净间距
混凝土保护层厚度和钢筋之间净距越大
抗劈裂抗力越大
粘结强度就越高
3、横向钢筋
横向钢筋限制了混凝土径向裂缝的发展
可使粘结强度提高
4、钢筋外形特征
钢筋表面越粗糙
粘结力也就越大
设计中多采用带肋
表面粗糙程度大的钢筋代替光圆钢筋
钢筋表面越粗糙与混凝土之间
产生的粘结力越大
同时
在同等钢筋面积的条件下
宜优先采用小直径的带肋钢筋
以增加局部粘结作用和减少裂缝宽度
同学们
通过本节课的学习
我们知道了
钢筋与混凝土协同工作的机理
希望同学们课后做好复习
注重知识的理解
今天的内容就到这里
下节课再见
-0.1.1 建筑结构概述
--建筑结构概述作业
-1.1 作用与作用效应
--作用与作用效应作业
-1.2 建筑结构概率极限状态设计法
--极限状态设计法作业
-2.1 混凝土结构材料
--混凝土结构材料作业
-2.2 钢筋与混凝土共同工作
--钢筋与混凝土共同工作作业
-3.1 受弯构件的构造要求
-3.2 受弯构件正截面承载力计算
--3.2.3 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算——基本公式与适用条件
--3.2.4 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算——截面设计
--3.2.5 单筋矩形截面受弯构件正截面承载力计算 ——承载力复核
--3.2.6 T型截面受弯构件正截面承载力计算 ——基本公式及适用条件
-3.3 受弯构件斜截面承载力计算
-3.4 受弯构件挠度及裂缝宽度验算
-4.1 受压构件构造要求
-4.2 轴心受压构件承载力计算
-4.3 偏心受压构件承载力计算
-钢筋混凝土受拉构件受力特点与构造要求
-钢筋混凝土受扭构件受力特点与构造要求
-预应力混凝土的基本概念
--施加预应力的方法
-预应力损失
-预应力混凝土构件的构造要求
-楼盖类型
--楼盖类型
-单向板肋形楼盖
--单向板肋形楼盖
-双向板肋形楼盖
--双向板肋形楼盖
-无梁楼盖
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-装配式混凝土楼盖
--装配式混凝土楼盖
-框架结构形式、结构布置
-框架结构受力特点、构造
-剪力墙结构受力特点、构造
-框架-剪力墙结构受力特点、构造
-筒体结构体系
--筒体结构体系
-单层厂房结构类型与组成
-单层厂房结构的主要承重构件
