钢筋混凝土是由两种力学性能不同的材料——钢筋和混凝土结合成整体，共同发挥作用的一种建筑材料。

1.素混凝土构件和钢筋混凝土构件受力和破坏形态比较

（1）素混凝土简支梁 在外加集中力和梁的自重作用下，梁截面的上部受压，下部受拉。由于混凝土的抗拉性能很差（约为抗压强度的1/18～1/8），若梁下部受拉边缘的拉应变达到混凝土极限拉应变，只要梁的跨中附近截面的受拉边缘混凝土一开裂，梁就突然断裂，破坏前变形很小，没有预兆，属于脆性破坏类型。如图2-1b所示因此，素混凝土构件在实际工程的应用很有限，主要用于以受压为主的基础、柱墩和一些非承重结构。

（2）钢筋混凝土简支梁 为了改善混凝土抗拉性能差的这种情况，在截面受拉区域配置适量的钢筋构成钢筋混凝土梁。钢筋主要承受梁中性轴以下受拉区的拉力，混凝土主要承受中性轴以上受压区的压力。由于钢筋的抗拉能力和混凝土的抗压能力都很大，即使受拉区的混凝土开裂，受拉区钢筋承受拉力，梁还能继续承受相当大的荷载，直到受拉钢筋达到屈服强度，此后荷载还可略有增加，当受压区混凝土被压碎，梁才破坏。破坏前，变形较大，有明显预兆，属于延性破坏类型。

由此可见，与素混凝土梁相比，钢筋混凝土梁的承载能力和变形能力都有很大提高，并且钢筋与混凝土两种材料的强度都能得到较充分的利用（图2-1c）。

（3）钢筋混凝土受压柱 在轴心受压的混凝土柱中通常也配置抗压强度较高的钢筋协助混凝土承受压力，以提高混凝土柱的承载能力和变形能力。由于钢筋的抗压强度比混凝土的高，所以减少了混凝土柱的截面尺寸。另外，配置了钢筋还能改善受压混凝土构件破坏时的脆性，并可以承受偶然因素产生的拉力（图2-2）。

图2-1 素混凝土梁和钢筋混凝土梁

a）受竖向力作用的混凝土梁 b）素混凝土梁的断裂 c）钢筋混凝土梁的开裂

除在构件的受拉区配钢筋以承受拉力，在构件的受压区配置钢筋协助混凝土承受压力外，还有许多其他配筋方式：在复杂应力区域（如梁在受剪区段、受扭构件、节点区、剪力墙等），可以配置箍筋或纵横交错的钢筋；当构件受力很大时，可以直接配置钢骨，还可以利用箍筋约束混凝土来提高混凝土的抗压强度，甚至直接采用钢管，另外采用纤维（钢纤维、玻璃纤维等）与混凝土一起搅拌形成的纤维混凝土，其抗拉强度可以得到提高。(www.daowen.com)

因此，两种（或两种以上）材料的有机组合，充分发挥各自的长处，可以创造出多种形式的复合材料，适应各种不同受力的要求，取得很好的综合经济效益。

图2-2 素混凝土和钢筋混凝土轴心受压构件的受力性能比较

a）柱的压力—混凝土应变曲线 b）素混凝土柱 c）钢筋混凝土柱

2.钢筋与混凝土能共同工作的原因

1）混凝土干缩硬化后能产生较大粘结力（或称握裹力），由于粘接力的存在使二者可靠地结合成整体，在荷载的作用下能共同工作，协调变形。

2）钢筋和混凝土的温度线膨胀系数较为接近（钢筋为1.2×10^-5，混凝土为1.0×10^-5～1.5×10^-5）。当温度变化时，两种材料不会产生较大的相对变形，即不会产生较大的内应力。

3）钢筋被混凝土包裹，免遭锈蚀，使钢筋混凝土结构具有较好的耐久性。水泥水化作用后，产生碱性反应，在钢筋表面产生一种水泥石质薄膜，可以防止有害介质的直接侵蚀。