《混凝土與鋼筋協(xié)同工作的基礎分析》專題報告.doc

.混凝土結構設計原理過程考核第二次混凝土與鋼筋協(xié)同工作的基礎分析專題報告姓 名： 學 號： 專業(yè)班級： 成 績： 教師評語： 年 月 日 “混凝土與鋼筋協(xié)同工作的基礎分析”專題報告摘要：從鋼筋混凝土的基本原理出發(fā),介紹了鋼筋和混凝土各自的優(yōu)缺點特性,說明了兩者能夠協(xié)同工作的原因，分析了協(xié)同工作的基礎，鋼筋和混凝土結合互補缺點，各盡其優(yōu)。提高鋼筋混凝土構件的受力性能,從而使工程技術水平得到進一步提高。關鍵詞：鋼筋、混凝土、協(xié)同工作、特性 1 鋼筋混凝土的基本原理和特性1.1 鋼筋混凝土的基本原理 鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹系數(shù)，不會由環(huán)境不同產生過大的應力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結力，有時鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條（稱為變形鋼筋）來提高混凝土與鋼筋之間的機械咬合，當此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時，通常將鋼筋的端部彎起180 度彎鉤。此外混凝土中的氫氧化鈣提供的堿性環(huán)境，在鋼筋表面形成了一層鈍化保護膜，使鋼筋相對于中性與酸性環(huán)境下更不易腐蝕。為保證鋼筋與混凝土之間的可靠粘結和防止鋼筋被銹蝕，鋼筋周圍須具有1530毫米厚的混凝土保護層。若結構處于有侵蝕性介質的環(huán)境，保護層厚度還要加大。 由于混凝土的抗拉強度遠低于抗壓強度，因而素混凝土結構不能用于受有拉應力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉區(qū)內配置鋼筋，則混凝土開裂后的拉力即可由鋼筋承擔，這樣就可充分發(fā)揮混凝土抗壓強度較高和鋼筋抗拉強度較高的優(yōu)勢，共同抵抗外力的作用，提高混凝土梁、板的承載能力。1.2混凝土的特性混凝土的收縮和徐變（蠕變）對鋼筋混凝土結構具有重要意義。 由于鋼筋會阻礙混凝土硬化時的自由收縮，在混凝土中會引起拉應力，在鋼筋中會產生壓應力。混凝土的徐變會在受壓構件中引起鋼筋與混凝土之間的應力重分配，在受彎構件中引起撓度增大,在超靜定結構中引起內力重分布等?；炷恋倪@些特性在設計鋼筋混凝土結構時須加以考慮。 由于混凝土的極限拉應變值較低(約為0.15毫米/米)和混凝土的收縮，導致在使用荷載條件下構件的受拉區(qū)容易出現(xiàn)裂縫。為避免混凝土開裂和減小裂縫寬度，可采用預加應力的方法;對混凝土預先施加壓力。實踐證明，在正常條件下，寬度在0.3毫米以內的裂縫不會降低鋼筋混凝土的承載能力和耐久性。 在從4060C的溫度范圍內，混凝土和鋼筋的物理力學性能都不會有明顯的改變。因此，鋼筋混凝土結構可以在各種氣候條件下應用。當溫度高于60C時，混凝土材料的內部結構會遭到損壞，其強度會有明顯降低。當溫度達到 200C時，混凝土強度降低3040。因此，鋼筋混凝土結構不宜在溫度高于200C的條件下應用：當溫度超過200C時，必須采用耐熱混凝土。1.3鋼筋的力學特性1）鋼筋的力學性能應符合下表規(guī)定：牌號公稱直徑mms(或p0.2)牌號公稱直徑mms(或p0.2) Mpab MPa5 %HRB3356-25 28-5033549016HRB4006-25 28-5040047014HRB5006-25 28-50500630122）鋼筋在最大力下的總伸長率gt不小于2.5%。供方如能保證，可不作檢驗。 3）根據(jù)需方要求，可供應滿足下列條件的鋼筋： a)鋼筋實測抗拉強度與實測屈服點之比不小于1.25； b)鋼筋實測屈服點與上表規(guī)定的最小屈服點之比不大于1.30。4、工藝性能 4）彎曲性能 按下表規(guī)定的彎心直徑彎曲180度后，鋼筋受彎曲部位表面不得產生裂紋。牌號公稱直徑a 5）反向彎曲性能 根據(jù)需方要求，鋼筋可進行反向彎曲性能試驗。 反向彎曲試驗的彎心直徑比彎曲試驗相應增加一個鋼筋直徑。先正向彎曲45度，后反向彎曲23度，后反向彎曲23度。經反向彎曲試驗后，鋼筋受彎曲部位表面不得產生裂紋。2 鋼筋和混凝土協(xié)同工作基礎 2.1混凝土和鋼筋能夠協(xié)同工作的原因 (1)混凝土和鋼筋之間有良好的粘結性能，兩者能可靠地結合在一起，共同受力，共同變形。 (2)混凝土和鋼筋兩種材料的溫度線膨脹系數(shù)很接近(混凝土為o82X10511X10-5，鋼筋為12X10-5)，避免溫度變化時產生較大的溫度應力破壞二者之間的粘結力。(3)混凝土包裹在鋼筋的外部，可使鋼筋免于腐蝕或高溫軟化。(4)防止鋼筋銹蝕。暴露在空氣介質中的鋼材，由于受到空氣中酸性介質的影響，很容易銹蝕，而埋在混凝土中的鋼筋，受到呈弱堿性的混凝土保護，只要鋼筋至構件邊緣的保護層具有足夠的密實度和厚度以及控制構件裂縫不至過寬，混凝土都能夠起到保護鋼筋免受銹蝕的作用，從而保證解耦具有良好的耐久性，是鋼筋和混凝土長期可靠地共同工作。(5)凝土抗壓強度高，抗拉強度低(混凝土的抗拉強度一般僅為抗壓強度的1l0左右)，鋼筋的抗壓和抗拉能力都很強，但鋼材的造價又很高，為了合理利用混凝土的高抗壓性能，也為了節(jié)約鋼材，將鋼筋和混凝上兩種材料結合在一起共同工作，充分利用了混凝土抗壓強度高，鋼筋抗拉強度強，在受壓構件中主要靠混凝土受力，而配置鋼筋為輔助，但在受拉構件中，則配置鋼筋的主要目的是用來承受外加荷載作用下的拉力，使兩種材料各盡其能、相得益彰，組成性能良好的結構構件。3 體會（或總結）鋼筋和混凝土