第二篇第二篇钢筋和混凝土的组合作用钢筋和混凝土的组合作用钢筋混凝土是以混凝土为主体，配设不同形式钢筋混凝土是以混凝土为主体，配设不同形式的高抗拉强度的钢筋所构成的组合材料，二者的的高抗拉强度的钢筋所构成的组合材料，二者的性能互补，成为迄今结构工程中应用最成功、最性能互补，成为迄今结构工程中应用最成功、最广泛的组合材料。广泛的组合材料。钢筋和混凝土的材料本质和力学性能存在巨钢筋和混凝土的材料本质和力学性能存在巨大差别。钢筋混凝土作为一种组合材料，其力学大差别。钢筋混凝土作为一种组合材料，其力学性能当然不同于二者中的任一种，也不是二者性性能当然不同于二者中的任一种，也不是二者性能的简单叠加。能的简单叠加。如果掌握了组合材料的性能规律，就可以主如果掌握了组合材料的性能规律，就可以主动地设计和构造二者的组合方式，提高效益或满动地设计和构造二者的组合方式，提高效益或满足多种工程的需求。足多种工程的需求。5.5.钢筋的力学性能钢筋的力学性能5.15.1混凝土结构中的钢材混凝土结构中的钢材钢材放置在混凝土结构中的主要作用是承钢材放置在混凝土结构中的主要作用是承受拉力，以弥补混凝土抗拉强度的低下和延性的受拉力，以弥补混凝土抗拉强度的低下和延性的不足。实际工程中常用的“筋”可分作几类。不足。实际工程中常用的“筋”可分作几类。1.1.钢筋钢筋混凝土结构中最大量使用的是钢筋。钢筋混凝土结构中最大量使用的是钢筋。钢筋一般为圆形截面，也有椭圆形和类方圆形。强度一般为圆形截面，也有椭圆形和类方圆形。强度较低的钢筋，一般为简单的光圆形。其他强度较较低的钢筋，一般为简单的光圆形。其他强度较高的钢筋均轧制成不同的表面形状。高的钢筋均轧制成不同的表面形状。2.2.高强钢丝高强钢丝碳素钢丝经过热处理后可达很高的抗拉强度，碳素钢丝经过热处理后可达很高的抗拉强度，但性质变脆，无明显的屈服台阶，属“硬钢”。这类但性质变脆，无明显的屈服台阶，属“硬钢”。这类钢丝主要应用与预应力混凝土结构。钢丝主要应用与预应力混凝土结构。3.3.型钢型钢热轧型钢如，成为组合的型钢热轧型钢如，成为组合的型钢--混凝土承载结混凝土承载结构。所用钢材一般为强度较角钢﹑槽钢﹑工字钢和钢构。所用钢材一般为强度较角钢﹑槽钢﹑工字钢和钢管等都可以在混凝土结构中应用低的软钢。管等都可以在混凝土结构中应用低的软钢。4.4.钢丝网水泥钢丝网水泥用细钢丝编织成的网片作为配筋，浇注水用细钢丝编织成的网片作为配筋，浇注水泥砂浆后成为薄板状，由于钢丝直径细，所以双泥砂浆后成为薄板状，由于钢丝直径细，所以双向密布而不易开裂。可做成波形瓦等。向密布而不易开裂。可做成波形瓦等。5.5.其它替代材料其它替代材料近年出现了多种人造新材料，例如玻璃纤近年出现了多种人造新材料，例如玻璃纤维和碳素纤维的抗拉强度极高，且具有质轻﹑抗维和碳素纤维的抗拉强度极高，且具有质轻﹑抗腐蚀等优点，已应用于海洋工程。但目前价格昂腐蚀等优点，已应用于海洋工程。但目前价格昂贵，尚未广泛应用。贵，尚未广泛应用。节总结：节总结：一、这节主要讲混凝土结构中的钢材，以及一、这节主要讲混凝土结构中的钢材，以及各钢材的特点。各钢材的特点。二、需要注意一下的是钢丝网水泥和其它替二、需要注意一下的是钢丝网水泥和其它替代材料。代材料。5.25.2应力应力--应变关系应变关系钢筋的应力钢筋的应力--应变关系，一般采用原钢筋﹑表面不应变关系，一般采用原钢筋﹑表面不经切削加工的试件进行拉伸试验加以测定。根据应力经切削加工的试件进行拉伸试验加以测定。根据应力--应应变曲线上有无明显的屈服台阶，将钢材分成两大类，分别变曲线上有无明显的屈服台阶，将钢材分成两大类，分别称为软钢和硬钢。称为软钢和硬钢。5.2.15.2.1软钢软钢钢筋试件的典型拉伸曲线如图钢筋试件的典型拉伸曲线如图5-4.5-4.曲线上的一些曲线上的一些特征点反映了钢材受力破坏过程的各种物理现象。特征点反映了钢材受力破坏过程的各种物理现象。从工程应用的观点，将软钢的拉伸曲线简化成从工程应用的观点，将软钢的拉伸曲线简化...
