1第一章 钢筋混凝土结构的基本概念

第一章 钢筋混凝土结构的基本概念 及其材料的物理力学性能 第一节 钢筋混凝土结构的基本概念 及其特点

一、 钢筋混凝土结构的基本概念

概念: 钢筋混凝土结构：是由配置受力的普通钢筋或钢筋骨架的 混凝土制成的结构。由钢筋和混凝土结合在一起共同工作的材料，该材料 可充分利用混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉性能。

素混凝土梁 — 承载力低，一开裂即告破坏，破坏前无预 兆(为脆性破坏) 钢筋混凝土梁—承载力高，混凝土开裂后，其承担的拉应 力转移到钢筋，钢筋屈服后梁才破坏，破 坏前有预兆(为塑性破坏)。 配筋的作用： (1)提高结构的承载力； (2)调整结构的破坏形态。

第一章

◆ 混凝土的基本特性：

◎抗压强度高，而抗拉强度却很低◎一般抗拉强度只有抗压强度的1/8~1/20 ◎破坏时具有明显的脆性性质

因此，素混凝土构件在实际

工程的应用很有限，主要用于以受压为主的基础或基础

垫层、柱墩、室外地坪和一些非承重结构。

第一章

素混凝土梁

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2

300 150

2500

第一章

素混凝土梁Pcr = 9.7kN300 150

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2

sc= ft

ft2500

跨中受拉边缘应力达到混凝土抗拉强度时，梁底将开裂，梁随 即破坏，表现为脆性断裂，无明显预兆。

第一章

素混凝土梁Pu ≈ Pcr

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2Pcr = 9.7kN

sc= ft

sc= ft

300 150

ft2500

ft录像

破坏时跨中截面受压边缘的压应力与抗拉强度相近，远未达到 混凝土的抗压强度。混凝土抗压强度高的特点未得到充分利用。

第一章

◆钢材的基本特点

◎抗拉和抗压强度都很高◎具有屈服现象，破坏时表现出较好的延性 ◎但细长比过大使受压钢构件容易失稳，并易生锈

★将混凝土和钢材这两种材料有机地结合在一

起协同工作，可以取长补短，充分利用材料的性能， 从而形成钢筋混凝土结构。

第一章

钢筋混凝土梁

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2

150300 2f16

2500

在前面素混凝土梁底部配置2根钢筋

第一章

钢筋混凝土梁Pcr = 9.7kN

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2

150300 2f16

sc= ft

ft2500

开裂前，与素混凝土梁受力类似。当梁底应力达到ft时，梁受 拉区将开裂。

第一章

钢筋混凝土梁Pcr = 9.7kN

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2

150300 2f16

sc s c= ft

ft

2500

ss

受拉区开裂后，混凝土退出工作，拉力由钢筋承担，荷载可以 继续增加。

第一章

钢筋混凝土梁Py ≈ 50.0kN Pcr = 9.7kN

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2

150300 2f16

sc s c= ft

ft fy2500

当钢筋应力达到屈服后，钢筋所能承受的拉力不能再继续增加。 梁的承载力比开裂前有很大增加。

第一章

钢筋混凝土梁Pu

≈ 52.5kN Py ≈ 50.0kN Pcr = 9.7kN

fc=13.4N/mm2 ft=1.54N/mm2 fy=335N/mm2

150300 2f16

sc= ft

sc= f s fc ctft s fys

ft2500

综上所述，根据构件受力状况配置钢筋构成钢筋混凝土构 件后，可以充分利用钢筋和混凝土各自材料的特点，把它们有 机结合在一起共同工作，从而提高构件的承载能力，改善构件 的受力性能。

配筋的基本原则：使钢筋在结构中处于受拉； 使混凝土在结构中处于受压。钢筋与混凝土共同工作的原因： (1)混凝土和钢筋有足够的粘结力， (2)混凝土和钢筋的温度线膨胀系数大致相同，不会因温 度变化而破坏粘结力 (3)混凝土对钢筋有防锈作用。

二、钢筋混凝土结构的特点①钢筋混凝土耐久性好； ②钢筋混凝土可模性好； ③材料易于就地取材，可降低工程造价； ④钢筋混凝土结构抗裂性能较差，在正常使用时 往往是带裂缝工作。 ⑤钢筋混凝土结构的截面尺寸较大，自重也较大。 ⑥钢筋混凝土结构施工受气候条件影响较大；且 施工中需耗用较多的模板。

第二节 混凝土一、混凝土强度 水泥混凝土：是以水泥为胶结材料，用普通砂石为集料，并以水为 原材 料，按专门设计的配合比，经搅拌、成型、养 护而得到的复合材料。 混凝土强度：是指混凝土材料达到破坏或开裂极限状态时所能承受 的应力。 1、混凝土的抗压强度 1)立方体抗压强度 立方体抗压强度标准值：采用标准方法制作，养护28天龄期 的边长为150mm立方体试件，以标准试验方法测得的具有95%保 证率的抗压强度 (以MPa计)。用符号f cu,k表示 立方体抗压强度--------------- f cu 它只是抗压强度的算术平均值 立方体抗压强度标准值----- f cu,k 具有95%保证率的抗压强度