在梁的受拉区布置三根直径为16 mm的HPB235级钢筋(记作3Φ16)并在受压区在布置两根为 10 mm的架力钢筋和适量的箍筋。 再进行同样的荷载试验(图 0-4b) 试验结果表明：
①当加载到一定阶段使截面受拉区边缘纤维拉应力达到混凝土抗拉极限强度时，混凝土虽被拉裂，但裂缝不会沿截面的高度迅速开展，试件也不会随即发生断裂破坏。 ②混凝土开裂后，裂缝截面的混凝土拉应力由纵向受拉钢筋来承受，故荷载还可进一步增加。此时变形将相应发展，裂缝的数量和宽度也将增大。
③受拉钢筋抗拉强度和受压区混凝土抗压强度都被充分利用时，试件才发生破坏。 ④破坏性质：试件破坏前，变形和裂缝都发展得很充分，呈现出明显的破坏预兆，属于塑性破坏。
虽然试件中纵向受力钢筋的截面面积只占整个截面面积的1％左右，但破坏荷载却可以提高到36kN左右。 钢筋混凝土结构的特点
归纳总结一下：在混凝土结构中配置一定型式和数量的钢筋，可以收到下列的效果： ①结构的承载能力有很大的提高；
②结构的受力性能得到显著的改善（破坏前带有明显的预兆即：变形和裂缝都较明显）。
（3）钢筋和混凝土可以相互结合共同工作的主要原因是：
①混凝土结硬后，能与钢筋牢固地粘结在一起，相互传递内力。粘结力是这两种性质不同的材料能够共同工作的基础；
②钢筋的线膨胀系数为1.2×10-5℃-1，混凝土的为1.0×10-5℃-1～1.5×10-5℃-1，二者数值相近。当温度变化时，钢筋与混凝土之间不会存在较大的相对变形和温度应力而发生粘结破坏。
（4）钢筋混凝土结构的优点：
钢筋混凝土结构除了比素混凝土结构具有较高的承载力和较好的受力性能以外。与其他结构相比还具有下列优点：
①就地取材。 ②节约钢材。 ③耐久、耐火。 ④可模性好。
⑤整体性好，刚度大。 （5）钢筋混凝土结构的缺点： ①自重大。 ②抗裂性差。
③施工的周期较长，受天气的影响较大，需要较多的脚手架、模板。 ④补强维修较难。
针对其缺点人们研究出许多的有效措施：
①为了克服钢筋混凝土自重大的缺点，已经研究出许多高强轻质的混凝土和强度很高的钢筋；
②为了克服普通钢筋混凝土容易开裂的缺点，可以对它施加预应力等等。
第1章 钢筋混凝土结构材料的物理力学性能 1.1 混凝土 (concrete)
混凝土是一种不均匀、不密实的混合体，且其内部结构复杂。混凝土的强度也就受到许多因素的影响，诸如水泥的品质和用量、骨料的性质、混凝土的配合比、水灰比、制作的方法、养护环境的温湿度、龄期、试件的形状和尺寸、试验的方法等等，因此，在建立混凝土的强度时需要规定一个统一的标准作为依据 。
根据实际工程中，混凝土构件的受力形式，给出混凝土的抗压、抗拉和复合应力下混凝土的强度。
1.1.1 混凝土的强度 ◆ 1. 混凝土立方体抗压强度
混凝土的立方体抗压强度是按规定的标准试件和标准试验方法得到的混凝土强度基本代表值。
我国国家标准《普通混凝土力学性能试验方法》(GB/T 50081-2002)规定以边长为150mm的立方体为标准试件，在温度为２０±２℃，相对湿度为９５％以上的标准养护室中养护28d，按照标准试验方法测得的抗压强度作为混凝土的立方体抗压强度，单位为 。
◆混凝土立方体抗压强度与试验方法密切相关
◆混凝土立方体抗压强度与试件尺寸有关 2. 混凝土的轴心抗压强度
混凝土的抗压强度与试件的形状有关，由于实际钢筋混凝土构件的长度比它的截面边长要大的多，所以采用棱柱体比立方体能更好地反映混凝土结构的实际抗压能力。 按照与立方体试件相同条件下制作和试验方法所得的混凝土棱柱体试件的抗压强度称混凝土轴心抗压强度。 测定的方法：
我国《普通混凝土力学性能试验方法》规定以150mm×150mm×300mm的棱柱体作为混凝土轴心抗压强度试验的标准试件。（有些国家如美国、日本等，采用圆柱体，其直径为6英寸、高为l2英寸试件的抗压强度作为混凝土的强度指标）
试验表明：棱柱体试件的抗压强度较立方体试块的抗压强度低。棱柱体试件高度h与边长b之比愈大，则强度愈低。 3. 混凝土的抗拉强度
抗拉强度是混凝土的基本力学指标之一，也可用它间接地衡量混凝土的冲切强度等其他力学性能。混凝土的抗拉强度很低，与立方抗压强度之间为非线性关系,一般只有其立方抗压强度的1／18～1／8。
混凝土的轴心受拉试验试件用100×100×500mm的钢模筑成混凝土棱柱体，两端各预埋一根Φ16钢筋，钢筋埋入深度为150mm并置于试件的中心轴线上，见图l-4。试验时用试验机的夹具夹紧试件两端外伸的钢筋施加拉力，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度。
由于混凝土内部的不均匀性，加之安装试件的偏差等原因，准确测定抗拉强度是很困难的。所以，国内外也常用如图1-5所示的圆柱体或立方体的劈裂试验来间接测试混凝土的轴心抗拉强度。
4. 复合应力状态下的混凝土强度
1.关于双向应力状态下的强度变化规律有如下基本结论： （1）双向受压时，混凝土抗压强度大于单向； （2）双向受拉时，混凝土抗拉强度接近于单向； （3）一向受压和一向受拉时，其抗拉（抗压）强度 均低于相应的单向强度；
（4）由于剪应力的存在，混凝土抗压强度低于单向； （5）由于压应力的存在，混凝土抗剪强度有限增加。 2.关于三向受压状态下的强度变化规律
结论：三向受压状态下的混凝土抗压强度大 于双向和单向。 3.关于实际工程运用
（1）目前“规范”尚无定量计算公式；
（2）实际工程中均采用单向强度，但要考虑复合应力情况，从构造上加以调整 1.1.2 混凝土的变形
混凝土的变形可分为两类。一类是在荷载作用下的受力变形，如单调短期加荷、多次重复加荷以及荷载长期作用下的变形。另一类与受力无关，称为体积变形，如混凝土收缩、膨胀以及由于温度变化所产生的变形等。 混凝土在单调、短期加荷作用下的变形性能
● 混凝土的应力-应变曲线 。 混凝土在单调短期加荷作用下的应力-应变曲线是其最基本的力学性能，曲线的特征是研究钢筋混凝土构件的强度、变形、延性(承受变形的能力)和受力全过程分析的依据
◆影响混凝土轴心受压应力应变曲线的主要因素： ● 混凝土强度
● 应变速率
●测试技术和试验条件
混凝土在荷载长期作用下的变形性能
● 在荷载的长期作用下，即荷载维持不变，混凝土的变形随时间而增长的现象称为徐变。
● 影响混凝土徐变的因素：
1）混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小：混凝土的应力越大徐变也越大 2）加荷时混凝土的龄期 3）混凝土的组成成分和配合比
4）养护条件下的温度与湿度：养护时温度高、湿度大，水泥水化作用充分，徐变越小；而使用受到荷载作用后所处的环境温度越高、湿度越低，则徐变越大
◆混凝土的收缩－－收缩和膨胀是混凝土在结硬过程中本身体积的变形，与荷载无关 ： ● 混凝土强度混凝土 ● 应变速率
●影响混凝土收缩的因素
水泥的品种：水泥强度等级越高制成的混凝土收 缩越大。
(2) 水泥的用量：水泥越多，收缩越大；水灰比越 大，收缩也越大。 (3) 骨料的性质：骨料的弹性模量大，收缩小。 (4) 养护条件：在结硬过程中周围温、湿度越大，收 缩越小。
(5) 混凝土制作方法：混凝土越密实，收缩越小。 (6) 使用环境：使用环境温度、湿度大时，收缩小。 (7) 构件的体积与表面积比值：比值大时，收缩小。