钢筋与混凝土之间的粘结力的产生及其机制 (钢筋与混凝土能共同工作的基础)

产生原因

1. 混凝土凝结时，水泥胶的化学作用，使钢筋和混凝土在接触面产生的胶结力
2. 由于混凝土凝结、收缩，握裹住钢筋，在发生相互滑动时产生的摩阻力
3. 钢筋表面粗糙不平或变形钢筋凸起的肋纹与混凝土的咬合力
4. 当采用某些锚固措施后所造成的机械锚固力

基本前提

钢筋与混凝土能共同工作的基本前提是两者间具有足够的粘结强度，能够承受由于变形差(相对滑移)沿钢筋与混凝土接触面上产生的剪应力，通常把这种剪应力称为粘结应力，而粘结强度则指枯结失效(钢筋被拔出或混凝土被劈裂)时的最大平均粘结应力。

粘结应力

通过粘结应力来传递二者间的应力，使钢筋与混凝土共同受力。钢筋混凝土构件中的粘结应力，按其作用性质可分为两类:

1. 锚固枯结应力，如钢筋伸入支座或支座负弯矩钢筋在跨间截断时，必须有足够的锚固长度或延伸长度，将钢筋锚固在混凝土中，而不致使钢筋在未充分发挥作用前就拔出
2. 裂缝附近的局部粘结应力，如受弯构件跨间某截面开裂后，开裂截面的钢筋应力通过裂缝两侧的粘结应力部分地向混凝土传递，这类枯结应力的大小反映了混凝土参与受力的程度

粘结力组成

钢筋与混凝土之间的粘结力，主要由以下三方面组成:

1. 化学胶结力:混凝土在结硬过程中，水泥胶体与钢筋间产生吸附胶着作用。混凝土强度等级越离，胶结力也越高
2. 摩擦力:由于混凝土的收缩，使钢筋周围的混凝土握裹在钢筋上，当钢筋和混凝土之间出现相对滑动的趋势，则此接触面上将产生摩擦力
3. 机械咬合力:由于钢筋表面粗糙不平(变形钢筋)所产生的机械咬合作用

影响因素

影响钢筋与混凝土之间粘结强度的因素有很多，主要有:

1. 钢筋表面形状:变形钢筋表面凹凸不平，与混凝土之间机械咬合力大，粘结强度高于光圆钢筋
2. 混凝土的强度等级:混凝土强度等级越高，粘结强度越大，但不成正比
3. 保护层厚度及钢筋净距:如果钢筋外围的混凝土保护层较薄，易在保护层最薄弱处出现纵向劈裂裂缝，破坏粘结强度，钢筋易被拔出。所以，混凝土保护层最小厚度和钢筋的最小间距均需满足混凝土结构设计规范(2.01.5年版)（GB—2010)的要求
4. 横向配筋:混凝土构件中配置横向钢筋可以有效抑制混凝土内部劈裂裂缝的发展和限制劈裂裂缝的宽度，提高粘结强度