基础定义

混凝土是由胶凝材料水泥、砂子、石子以及水, 还有掺和材料、外加剂等, 按照一定比例拌和而成的, 凝固之后坚硬得如同石头一般, 受压能力良好, 然而受拉能力差劲, 容易因为受拉而发生断裂。为了解决这个矛盾体, 充分发挥混凝土的受压能力, 常常会在混凝土受拉区域之内或者相应部位添加一定数量的钢筋, 使得两种材料粘结成为一个整体, 共同去承受外力。这种配有钢筋的混凝土, 被称作钢筋混凝土。钢筋混凝土粘结锚固能力能够通过四种途径得以获取:

①钢筋与混凝土接触面上化学吸附作用力，也称胶结力。

②混凝土收缩，将钢筋紧紧握固而产生摩擦力。

③钢筋表面呈现出凹凸不平的状况, 此种状况与混凝土之间形成了机械咬合作用, 这种作用也被称作咬合力。

④钢筋端部, 通过加弯钩, 或者进行弯折, 又或者是在锚固区焊接短钢筋, 以及焊接角钢, 以此来提供锚固能力。

应用举例

钢筋混凝土结构

在土木工程里, 钢筋混凝土结构的应用范围非常广泛, 各种各样的工程结构都能够采用钢筋混凝土来进行建造。在原子能工程、海洋工程以及机械制造业的某些特殊场所, 像反应堆压力容器、海洋平台、巨型运油船、大吨位水压机机架等, 钢筋混凝土结构都获得了极为有效的应用 , 进而解决了钢结构难以解决的技术问题。

演绎过程

钢筋混凝土著作

建筑工程里应用了钢筋混凝土结构。1849年, 法国人J.L.朗姆波在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作小船。1867年, 法国人J.莫尼埃在铁丝网两面涂抹水泥砂浆制作花盆, 后来。1884年, 德国建筑公司购买了莫尼埃的专利, 开展了第一批钢筋混凝土的科学实验。这批实验研究了钢筋混凝土的强度。还研究了钢筋混凝土的耐火性能。另外研究了钢筋与混凝土的粘结力。1886年, 德国工程师M.克嫩提出了钢筋混凝土板的计算方法。同一时期, 英国人W.D.威尔金森, 提出了钢筋混凝土楼板专利；美国人T.海厄特, 对混凝土梁展开试验；法国人F.克瓦涅的一本应用钢筋混凝土的专著出版了。

各类国家所采用的钢筋混凝土结构设计规范当中用到的设计方法存在容许应力设计法, 破坏强度设计法以及极限状态设计法。于钢筋混凝土刚出现的早期时候, 大量采用的是基于弹性理论的容许应力设计法。在本世纪30年代后期, 苏联开始采用一种破坏强度设计法, 该方法考虑钢筋混凝土破坏阶段塑性 ；在1950年, 对其进一步完善成极限状态设计法, 它综合了前面两种设计方法优点 , 既验算使用阶段的容许应力 , 又验算裂缝宽度和挠度 , 还验算破坏阶段的承载能力 , 概念比较明确 , 且考虑的比较全面 , 因此被许多国家及 international 国家组织的设计规范所采用。

钢筋混凝土结构

因为混凝土的抗拉强度远远低于抗压强度, 所以素混凝土结构没法用于承受拉应力的梁和板。要是在混凝土梁、板的受拉区域配置钢筋, 那么混凝土开裂后的拉力就能由钢筋承担, 如此便可充分发挥混凝土抗压强度比较高以及钢筋抗拉强度比较高的优势, 一起抵抗外力的作用, 提升混凝土梁、板的承载能力。

不同性质的钢筋跟混凝土这两种材料能有效地一起工作, 原因是混凝土硬化后, 混凝土和钢筋之间产生了粘结力, 它含分子力也就是胶合力、摩阻力以及机械咬合力这三个部分, 其中起关键作用的是机械咬合力, 大概占总粘结力的一半还多, 把光面钢筋的端部弄成弯钩, 还有把钢筋焊接搭成钢筋骨架和网片, 都能够增强钢筋跟混凝土之间的粘结力, 为确保钢筋跟混凝土之间的可靠粘结以及防止钢筋被锈蚀, 钢筋身边得有一定厚度的混凝土保护层。若结构处于有侵蚀性介质的环境更多公务员考试网题库就点击这里，保护层厚度还要加大。

梁以及板这类受弯构件之中, 承受拉力的钢筋, 是依据弯矩图所出现的变化情况, 沿着纵向配置于结构构件承受拉力的那一侧。在柱以及拱等结构里面, 钢筋同样被用于增强结构的抗压能力。它存在两种配置方式, 其一为顺着压力方向去配置纵向钢筋, 让其跟混凝土一同承受压力, 其二为垂直于压力方向配置横向的钢筋网以及螺旋箍筋, 以此来阻止混凝土在压力作用之下出现侧向膨胀, 使得混凝土处于三向受压的应力状态, 进而增强混凝土的抗压强度以及变形能力，因为按照这种方式配置的钢筋并非直接承受压力, 所以也称作间接配筋。于受弯构件里, 在跟纵向受力钢筋呈垂直的那个方向, 是还需要去配置分布筋的, 并且也要配置箍筋, 如此一来才能够更好地去保持结构的整体性, 从而承担因混凝土收缩而引发的应力, 还要承担因温度变化而出现的应力, 以及承受横向剪力。