注册建筑师辅导之《建筑结构与建筑设备》(三)
来源:优易学  2011-12-12 19:27:39   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店
 (四)钢筋的混凝土之间的粘结力

  钢筋混凝土构件在外力作用下,在钢筋与混凝土接触面上将产生剪应力,这种剪应力称为粘结力。

  钢筋与混凝土之间的粘结力由以下三部分组成:

  (1)由于混凝土收缩将钢筋紧紧握固而产生的摩擦力;

  (2)由于混凝土颗粒的化学作用产生的混凝土与钢筋之间的胶合力;

  (3)由于钢筋表面凹凸不平与混凝土之间产生的机械咬合力。

  上述三部分中,以机械咬合力作用最大,约占总粘结力的一半以上。变形钢筋比光面

  钢筋的机械咬合力作用大。此外,钢筋表面的轻微锈蚀也可增加它与混凝土的粘结力。

  粘结力的测定通常采用拔出试验方法。将钢筋的一端埋人混凝土内,在另一端施加拉力将钢筋拔出,则粘结强度为:

二级注册建筑师《建筑结构与建筑设备》辅导十九

  式中 P——拔出力;

  d--钢筋直径:

  l——钢筋埋入长度。

  根据拔出试验可知:

  (1)粘结应力按曲线分布,最大粘结应力在离试件端头某一距离处,且随拔出力的大小而变化”

  (2)钢筋锚人长度越长,拔出力越大,但埋入过长时则尾部的粘结应力很小,其至为零。

  (3)粘结强度随混凝土强度等级的提高而增大。

  (4)变形钢筋的粘结强度比光面钢筋的大。根据试验资料,光面钢筋的粘结强度为1.5—3.5N/mm2,螺纹钢筋的粘结强度为2.5-6.0N/mm2,其中较大的值系由较高的混凝土强度等级所得。

  (5)在光面钢筋末端做弯钩可以大大提高拔出力。

  (五)预应力混凝土结构的墓本概念

  1.预应力结构的特点

  普通钢筋混凝土结构或构件,由于混凝土的极限抗拉应变较小(约为0.0001—0.00015),在使用荷载的作用下,构件均带裂缝工作。对于使用亡要求不开裂的构件,受拉钢筋的应力为20~30N/mm2,远小于其屈服强度;如果钢筋应力达到250N/mm2时,裂缝宽度已达0.2—0.3mm,不宜在高湿度及侵蚀性环境中使用。总之,普通混凝土构件由于抗裂性能较差,控制裂缝开展的能力较弱,不易充分利用高强材料,而预应力结构则可以解决这些问题。

  预应力混凝土结构,是在结构承受外荷载之前,预先施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内产生压应力,以抵消或减小外荷载产生的拉应力。这样,构件在正常使用情况下将不开裂或裂缝宽度较小。采用预应力结构的原因主要有以下几方面:

  (1)满足裂缝控制要求,以改善普通混凝土构件的抗裂性能;

  (2)充分利用高强度材料,因钢筋预先受拉混凝土受压,则在使用荷载的作用下,就能充分利用高强度的钢筋;

  (3)提高构件的刚度,由于提高了构件的抗裂度或减小了裂缝的宽度,使刚度不致因裂缝而降低太多。同时,由于预加压力的偏心作用使构件产生的反拱(反向挠曲),还可以抵消或减小在使用荷载作用下的变形。

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责任编辑:xiaohan

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