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鋼筋混凝土結構的工作原理是什么?

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2018-12-01 09:12:33   評論:0 點擊:
鋼筋混凝土結構的工作原理是什么?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,這樣就可充分發揮混凝土抗壓強度較高和鋼筋抗拉強度較高的優勢,共同抵抗外力的作用,提高混凝土梁、板的承載能力。
梁和板等受彎構件中受拉力的鋼筋,根據彎矩圖的變化沿縱向配置在結構構件受拉的一側。在柱和拱等結構中,鋼筋也被用來增強結構的抗壓能力。它有兩種配置方式:一是順壓力方向配置縱向鋼筋,與混凝土共同承受壓力;另一是垂直于壓力方向配置橫向的鋼筋網和螺旋箍筋,以阻止混凝土在壓力作用下的側向膨脹,使混凝土處于三向受壓的應力狀態,從而增強混凝土的抗壓強度和變形能力。由于按這種方式配置的鋼筋并不直接承受壓力,所以也稱間接配筋。在受彎構件中與縱向受力鋼筋垂直的方向,還須配置分布筋和箍筋,以便更好地保持結構的整體性,承擔因混凝土收縮和溫度變化而引起的應力,及承受橫向剪力。
鋼筋與混凝土兩種不同性質的材料能有效地共同工作,是由于混凝土硬化后混凝土與鋼筋之間產生了粘結力。它由分子力(膠合力)、摩阻力和機械咬合力三部分組成。其中起決定性作用的是機械咬合力,約占總粘結力的一半以上。將光面鋼筋的端部作成彎鉤,及將鋼筋焊接成鋼筋骨架和網片,均可增強鋼筋與混凝土之間的粘結力。為保證鋼筋與混凝土之間的可靠粘結和防止鋼筋被銹蝕,鋼筋周圍須具有一定厚度的混凝土保護層。若結構處于有侵蝕性介質的環境,保護層厚度還要加大。
 

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