混凝土结构基本原理[李章政，郝献华主编]2013年

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发布时间：2022-02-26

资料介绍

以水泥、骨料(碎石、砂等)为主要原料.也可加人外加剂和矿物掺和料等材料,经拌和.成型.养护
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等工艺制作的、硬化后具有较高强度的工程材料,称为水泥混凝土,简称混凝土。以混凝土为主要材
料建造的结构.称为混凝土结构。所谓结构.就是能够承受作用并具有适当刚度的由各连接部件有机
组合而成的系统。结构也就是建筑物或构筑物的受力骨架体系,以保证建筑物或构筑物的安全性、适
用性:和耐久性等功能要求。结构在物理上可以区分出的部件或结构的组成部件.称为结构构件。
混凝土结构在实际应用中.根据钢筋的配置情况，可分为素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预
应力混凝土结构三大类。
1.1.1素混凝土结构
无筋或不配置受力钢筋的混凝土，称为素混凝土。因为混凝土的抗压强度较高,抗拉强度很
低,所以索混凝土结构或构件的应用范围十分有限。素混凝土通常用作以受压为主的构件，如柱、
墩.基础等;也可用于卧置于地基上的受弯构件.如重力式挡土墙、重力式水坝等;素混凝土可以作
为路面结构,承受汽车荷载作用，此时的路面称为普通混凝土路面。
1.1.2钢筋混凝土结构
钢筋混凝土就是配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土。由钢筋混凝土建造的结
构或构件,称为钢筋混凝土结构或构件。在受拉区的钢筋承担拉应力,克服了混凝土抗拉能力弱的
缺点;在受压区的钢筋协助混凝土受压,可减小构件截面尺寸.并可提高构件的延性。钢筋混凝土
合理地利用了钢筋和混凝土这两种材料的性能,即充分利用混凝土的抗压性能和钢筋的抗拉.抗压
性能,是一种比较好的组合形式.
钢筋和混凝土这两种性质不同的材料能够结合在- - 起长期有效地工作,主要原因在于以下三
个方面。
--一1-
混凝土结构基本原理
①钢筋与混凝土的接触面上存在良好的粘结强度.能够传递两者之间的相互作用力,使之共.
同受力。
②钢筋与混凝土的温度线膨胀系数很接近.钢筋为1.2X10“/C,混凝土为(1.0X10~°~
1.5X10“)/C。当温度发生变化时,钢筋和混凝土的变形基本相等,不会破坏两者之间的粘结,能
够保证结构的整体性。
③钢筋包裹于混凝土之中,避免了与大气的接触，提高了防腐蚀的能力,从而保证了耐久性或
长期工作的稳定性。
钢筋混凝土结构具有如下优点:
(1)强度高
与传统的砖木结构相比，钢筋混凝土结构的强度高。在某些情况下,可替代钢结构,可节约钢
材、降低造价。
(2)耐久性好
混凝土将钢筋包裹起来,使其与大气隔绝。钢筋不易锈蚀。与钢结构相比.钢筋混凝土结构的
维护成本很低。
(3)耐火性好
混凝土是不良导热体,传热速度慢,只要有一定的保护层厚度,遭遇火灾时,钢筋在1~2 h内
不会达到软化温度而导致结构失效。钢筋混凝土结构的耐火极限超过钢结构和木结构。
(4)可模性好
可模性是指混凝土凝结硬化前可以浇筑成各种形状和尺寸的结构和构件。凝固前的拌和物具
有良好的塑性.可形成模板限定的形状和尺寸.适用于复杂的结构，如空心楼板.曲线形梁和拱、薄