Page 177 - 建筑结构设计理论及实践研究
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第四章 结构抗震概念设计 ◆
轻型屋面、墙面等构件。
(3)钢材选用原则
选用钢材既要使结构满足安全可靠的要求,又要尽最大可能节约钢材和降低
造价。不同的使用条件应当有不同的质量要求。在一般结构中,不宜轻易地选用
优质钢材,而在重要的结构中,更不能盲目选用质量很差的钢材。选用钢材是否
合适,不仅是一个经济问题,也关系结构的安全和使用寿命。
选用钢材时,还应考虑结构的特性,如结构的类型和重要性、荷载的性质、
连接方法、结构的工作温度和构件的受力性质。
(三)混凝土与钢材的黏结
钢筋和混凝土两种力学性能不同的材料能够结合在一起,在荷载、温度等外
界条件下共同工作,除了因为它们有几乎相同的线膨胀系数外,主要是混凝土硬
化后,钢筋与混凝土之间产生了良好的黏结力,将它们牢固结合在一起。通常把
单位截面面积上沿钢筋轴向的力称为黏结力。为了保证钢筋不被从混凝土中拔出
或压出,与混凝土更好地共同工作,还要求钢筋有良好的锚固能力。在钢筋端部
加弯钩、弯折或在锚固区焊接短钢筋、角钢等,均可以提高锚固能力。黏结和锚
固使钢筋和混凝土形成整体,是它们共同工作的基础。
1. 黏结的作用
钢筋和其周围混凝土之间的黏结应力根据受力性质的不同,可分为裂缝间的
局部黏结应力和钢筋末端的锚固黏结应力两种。裂缝间的局部黏结应力是在相邻
的两个开裂截面之间产生的,局部黏结应力使相邻两个裂缝之间的混凝土参与受
拉。局部黏结应力的丧失会使构件的刚度降低和裂缝开展。钢筋和混凝土的黏结
力可以分为以下 4 个部分。
(1)化学胶结力
化学胶结力是指钢筋和混凝土之间的化学吸附力,也称胶结力。这种化学吸
附力很小,一旦钢筋和混凝土接触面发生相对滑移时,这种胶结力就会消失。
(2)摩擦力
在混凝土凝结过程中以及凝结以后,混凝土产生收缩,使混凝土将钢筋紧紧
握裹,钢筋和混凝土之间存在相互挤压作用,因此当钢筋和混凝土之间产生相对
滑移趋势时,就存在摩擦力。混凝土的收缩量越大,接触面上的压应力越大,摩
擦力就越大;钢筋表面越粗糙,摩擦系数越大,摩擦力就越大。
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