《混凝土與鋼筋協(xié)同工作的基礎(chǔ)分析》專題報(bào)告.doc

.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理過(guò)程考核第二次混凝土與鋼筋協(xié)同工作的基礎(chǔ)分析專題報(bào)告姓 名： 學(xué) 號(hào)： 專業(yè)班級(jí)： 成 績(jī)： 教師評(píng)語(yǔ)： 年 月 日 “混凝土與鋼筋協(xié)同工作的基礎(chǔ)分析”專題報(bào)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(diǎn)特性,說(shuō)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(chǔ)，鋼筋和混凝土結(jié)合互補(bǔ)缺點(diǎn)，各盡其優(yōu)。提高鋼筋混凝土構(gòu)件的受力性能,從而使工程技術(shù)水平得到進(jìn)一步提高。關(guān)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(zhì)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(huì)由環(huán)境不同產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結(jié)力，有時(shí)鋼筋的表面也被加工成有間隔的肋條（稱為變形鋼筋）來(lái)提高混凝土與鋼筋之間的機(jī)械咬合，當(dāng)此仍不足以傳遞鋼筋與混凝土之間的拉力時(shí)，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(hù)膜，使鋼筋相對(duì)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(jié)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(hù)層。若結(jié)構(gòu)處于有侵蝕性介質(zhì)的環(huán)境，保護(hù)層厚度還要加大。 由于混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)低于抗壓強(qiáng)度，因而素混凝土結(jié)構(gòu)不能用于受有拉應(yīng)力的梁和板。如果在混凝土梁、板的受拉區(qū)內(nèi)配置鋼筋，則混凝土開(kāi)裂后的拉力即可由鋼筋承擔(dān)，這樣就可充分發(fā)揮混凝土抗壓強(qiáng)度較高和鋼筋抗拉強(qiáng)度較高的優(yōu)勢(shì)，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(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有重要意義。 由于鋼筋會(huì)阻礙混凝土硬化時(shí)的自由收縮，在混凝土中會(huì)引起拉應(yīng)力，在鋼筋中會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力?；炷恋男熳儠?huì)在受壓構(gòu)件中引起鋼筋與混凝土之間的應(yīng)力重分配，在受彎構(gòu)件中引起撓度增大,在超靜定結(jié)構(gòu)中引起內(nèi)力重分布等。混凝土的這些特性在設(shè)計(jì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)須加以考慮。 由于混凝土的極限拉應(yīng)變值較低(約為0.15毫米/米)和混凝土的收縮，導(dǎo)致在使用荷載條件下構(gòu)件的受拉區(qū)容易出現(xiàn)裂縫。為避免混凝土開(kāi)裂和減小裂縫寬度，可采用預(yù)加應(yīng)力的方法;對(duì)混凝土預(yù)先施加壓力。實(shí)踐證明，在正常條件下，寬度在0.3毫米以內(nèi)的裂縫不會(huì)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(nèi)，混凝土和鋼筋的物理力學(xué)性能都不會(huì)有明顯的改變。因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可以在各種氣候條件下應(yīng)用。當(dāng)溫度高于60C時(shí)，混凝土材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)遭到損壞，其強(qiáng)度會(huì)有明顯降低。當(dāng)溫度達(dá)到 200C時(shí)，混凝土強(qiáng)度降低3040。因此，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不宜在溫度高于200C的條件下應(yīng)用：當(dāng)溫度超過(guò)200C時(shí)，必須采用耐熱混凝土。1.3鋼筋的力學(xué)特性1）鋼筋的力學(xué)性能應(yīng)符合下表規(guī)定：牌號(hào)公稱直徑mms(或p0.2)牌號(hào)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(zhǎng)率gt不小于2.5%。供方如能保證，可不作檢驗(yàn)。 3）根據(jù)需方要求，可供應(yīng)滿足下列條件的鋼筋： a)鋼筋實(shí)測(cè)抗拉強(qiáng)度與實(shí)測(cè)屈服點(diǎn)之比不小于1.25； b)鋼筋實(shí)測(cè)屈服點(diǎn)與上表規(guī)定的最小屈服點(diǎn)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(chǎn)生裂紋。牌號(hào)公稱直徑a 5）反向彎曲性能 根據(jù)需方要求，鋼筋可進(jìn)行反向彎曲性能試驗(yàn)。 反向彎曲試驗(yàn)的彎心直徑比彎曲試驗(yàn)相應(yīng)增加一個(gè)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(jīng)反向彎曲試驗(yàn)后，鋼筋受彎曲部位表面不得產(chǎn)生裂紋。2 鋼筋和混凝土協(xié)同工作基礎(chǔ) 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(jié)性能，兩者能可靠地結(jié)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(shí)產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力破壞二者之間的粘結(jié)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(zhì)中的鋼材，由于受到空氣中酸性介質(zhì)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(hù)，只要鋼筋至構(gòu)件邊緣的保護(hù)層具有足夠的密實(shí)度和厚度以及控制構(gòu)件裂縫不至過(guò)寬，混凝土都能夠起到保護(hù)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(zhǎng)期可靠地共同工作。(5)凝土抗壓強(qiáng)度高，抗拉強(qiáng)度低(混凝土的抗拉強(qiáng)度一般僅為抗壓強(qiáng)度的1l0左右)，鋼筋的抗壓和抗拉能力都很強(qiáng)，但鋼材的造價(jià)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(jié)合在一起共同工作，充分利用了混凝土抗壓強(qiáng)度高，鋼筋抗拉強(qiáng)度強(qiáng)，在受壓構(gòu)件中主要靠混凝土受力，而配置鋼筋為輔助，但在受拉構(gòu)件中，則配置鋼筋的主要目的是用來(lái)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(jié)構(gòu)構(gòu)件。3 體會(huì)（或總結(jié)）鋼筋和混凝土