1.5粘結(jié)和1.6混凝土隨時變形

1、一、一、混凝土的徐變混凝土的徐變 1. 1.荷載長期作用下的變形性能荷載長期作用下的變形性能-徐變徐變 凝膠體粘性流動凝膠體粘性流動 內(nèi)部微裂縫開展內(nèi)部微裂縫開展 c0.5fc，線性徐變，線性徐變 c0.8fc，非線性徐變，非線性徐變 e e cr 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 05 101520253035 (10-3) (月) cr e P 混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生隨時間而增長的變形混凝土在荷載長期作用下產(chǎn)生隨時間而增長的變形 前期增長快前期增長快 6 6個月完成個月完成7080% 以后徐變逐漸緩慢以后徐變逐漸緩慢 2 23 3年后趨于穩(wěn)定年后趨于穩(wěn)定 應(yīng)力：應(yīng)力： c 0.5

2、 fc，徐變變形與應(yīng)力成正比，徐變變形與應(yīng)力成正比-線性徐變線性徐變 0.5 fc c 0.8 fc，徐變不穩(wěn)定，造成混凝土脆性破壞，徐變不穩(wěn)定，造成混凝土脆性破壞 加荷時混凝土的齡期越早，徐變越大加荷時混凝土的齡期越早，徐變越大 水泥用量越多，水灰比越高，徐變越大水泥用量越多，水灰比越高，徐變越大 骨料越硬，徐變越小骨料越硬，徐變越小 養(yǎng)護溫度越高，濕度越大，徐變越小養(yǎng)護溫度越高，濕度越大，徐變越小 構(gòu)件體表比越小，徐變越大構(gòu)件體表比越小，徐變越大 通?；炷猎陂L期荷載下的強度取通?；炷猎陂L期荷載下的強度取0.8 fc s ， c 增大構(gòu)件變形增大構(gòu)件變形2-4倍倍 產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生預(yù)應(yīng)

3、力損失 在高應(yīng)力下導(dǎo)致構(gòu)件破壞在高應(yīng)力下導(dǎo)致構(gòu)件破壞 有利于構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力重分布有利于構(gòu)件產(chǎn)生內(nèi)力重分布 減小支座不均勻沉降的內(nèi)力減小支座不均勻沉降的內(nèi)力 減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力減小大體積混凝土內(nèi)的溫度應(yīng)力 減少收縮裂縫減少收縮裂縫 水泥等級越高，收縮越大水泥等級越高，收縮越大 水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大水泥用量越多，水灰比越大，收縮越大 骨料越硬，收縮越小骨料越硬，收縮越小 養(yǎng)護條件、制作方法、使用環(huán)境、體表比等養(yǎng)護條件、制作方法、使用環(huán)境、體表比等 空氣中結(jié)硬過程中混凝土體積縮小的性質(zhì)空氣中結(jié)硬過程中混凝土體積縮小的性質(zhì) 鋼筋受壓，鋼筋受壓， 混凝土受拉混凝土受拉 產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損

4、失產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失 不利于構(gòu)件的內(nèi)力重分布不利于構(gòu)件的內(nèi)力重分布 產(chǎn)生收縮應(yīng)力和裂縫產(chǎn)生收縮應(yīng)力和裂縫 混凝土凝結(jié)時，膠結(jié)材料使鋼混凝土凝結(jié)時，膠結(jié)材料使鋼 筋和混凝土在其接觸表面產(chǎn)生的筋和混凝土在其接觸表面產(chǎn)生的 化學(xué)膠結(jié)力。（鋼筋和混凝土相化學(xué)膠結(jié)力。（鋼筋和混凝土相 對滑動后消失）對滑動后消失） 。 混凝土因收縮將鋼筋握緊而產(chǎn)混凝土因收縮將鋼筋握緊而產(chǎn) 生的摩擦力。生的摩擦力。 鋼筋表面凹凸不平與混凝土的鋼筋表面凹凸不平與混凝土的 機械咬合力（光面鋼筋凹凸程度機械咬合力（光面鋼筋凹凸程度 較小，端部加彎鉤阻止相對滑較小，端部加彎鉤阻止相對滑 移）。移）。 粘結(jié)力粘結(jié)力 膠結(jié)力膠結(jié)力摩擦力摩

5、擦力 機械機械 咬合力咬合力 l對光圓鋼筋，主要是膠結(jié)力對光圓鋼筋，主要是膠結(jié)力 對變形鋼筋，主要是摩擦力對變形鋼筋，主要是摩擦力 l當(dāng)粘結(jié)力較小時，主要是膠結(jié)力當(dāng)粘結(jié)力較小時，主要是膠結(jié)力 當(dāng)粘結(jié)力較大時，主要是摩擦力當(dāng)粘結(jié)力較大時，主要是摩擦力 1.3鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)與錨固鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)與錨固 150 1.3.2粘結(jié)力試驗粘結(jié)力試驗 試驗方法：試驗方法：將鋼筋一端埋置在 混凝土試件中，伸出的另一端加 拉拔力。 為使鋼筋不被拔出就必須有一定的買入長度，使得鋼筋能通 過連接應(yīng)力吧拉拔力傳遞給混凝土，此埋入長度即為錨固長度。 縱向分量縱向分量 徑向分量徑向分量 徑向分量產(chǎn)生內(nèi)部徑向

6、裂縫，徑向分量產(chǎn)生內(nèi)部徑向裂縫， 形成縱向形成縱向劈裂型粘結(jié)破壞劈裂型粘結(jié)破壞 鋼筋自混凝土被拔出的剪切破壞鋼筋自混凝土被拔出的剪切破壞 混凝土保護層、鋼筋間距較小時混凝土保護層、鋼筋間距較小時 環(huán)向拉力環(huán)向拉力 縱向分量 徑向分量 縱向分量引起縱向分量引起 混凝土撕裂混凝土撕裂 縱向分量引起縱向分量引起 混凝土局部擠碎混凝土局部擠碎 縱向分量引起縱向分量引起 刮出式破壞刮出式破壞 使鋼筋周圍混凝土軸向受拉、受剪使鋼筋周圍混凝土軸向受拉、受剪 產(chǎn)生內(nèi)部斜向錐形裂縫產(chǎn)生內(nèi)部斜向錐形裂縫 ( (鋼筋的錨固鋼筋的錨固) ) 若錨固的深度較小時若錨固的深度較小時, , 在拉力作用下在拉力作用下, ,鋼

7、筋會被拔出。鋼筋會被拔出。 錨固通過鋼筋在一定長度上粘結(jié)應(yīng)力的積累錨固通過鋼筋在一定長度上粘結(jié)應(yīng)力的積累, , 將鋼筋錨固在混凝土中。將鋼筋錨固在混凝土中。 裂縫截面處，由于混凝土開裂，拉應(yīng)力為零，鋼筋應(yīng)力最大，離開裂裂縫截面處，由于混凝土開裂，拉應(yīng)力為零，鋼筋應(yīng)力最大，離開裂 縫一段距離，由于粘結(jié)作用，混凝土逐漸承受拉力，鋼筋承受的拉力漸縫一段距離，由于粘結(jié)作用，混凝土逐漸承受拉力，鋼筋承受的拉力漸 小，離開裂縫截面的距離達到一定程度，拉應(yīng)力達到最大值，鋼筋的應(yīng)小，離開裂縫截面的距離達到一定程度，拉應(yīng)力達到最大值，鋼筋的應(yīng) 力達到最小值，因此，粘結(jié)力使混凝土繼續(xù)參加工作。力達到最小值，因此，

8、粘結(jié)力使混凝土繼續(xù)參加工作。 變形鋼筋高于光面鋼筋變形鋼筋高于光面鋼筋 隨混凝土強度的提高而提高隨混凝土強度的提高而提高, , 但但不不成正比。成正比。 影響影響 因素因素 鋼筋鋼筋 表面和表面和 外形外形 特征特征 混凝土混凝土 強度強度 保護層保護層 厚度和厚度和 鋼筋鋼筋 間距間距 橫向橫向 鋼筋鋼筋 橫向鋼筋的存在限制徑向裂縫的發(fā)展。橫向鋼筋的存在限制徑向裂縫的發(fā)展。 隨厚度增大而提高，隨厚度增大而提高， 當(dāng)當(dāng) c d 時，時，防止劈裂裂縫。防止劈裂裂縫。 當(dāng)鋼筋凈距較小時當(dāng)鋼筋凈距較小時( (s s22c c ) )， 其外圍混凝土將沿鋼筋水平處其外圍混凝土將沿鋼筋水平處 發(fā)生貫穿整

9、個梁寬的水平劈裂裂縫。發(fā)生貫穿整個梁寬的水平劈裂裂縫。 鋼筋錨固區(qū)有橫向壓力時對粘結(jié)力的影響； 反復(fù)荷載對粘結(jié)力的影響； 六六. .保證粘結(jié)力的構(gòu)造措施保證粘結(jié)力的構(gòu)造措施 l 鋼筋的最小搭接長度鋼筋的最小搭接長度 l 鋼筋最小錨固長度鋼筋最小錨固長度 l 鋼筋的最小間距鋼筋的最小間距 l 混凝土保護層的最小厚度混凝土保護層的最小厚度 l 搭接范圍內(nèi)箍筋加密搭接范圍內(nèi)箍筋加密 l 受力光面鋼筋端部做彎鉤受力光面鋼筋端部做彎鉤 受拉鋼筋基本錨固長受拉鋼筋基本錨固長 度計算公式：度計算公式： d f f l t y a 式中：式中： la 受拉鋼筋的基本錨固長度； fy 普通鋼筋的抗拉強度設(shè)計值； ft 混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值； d 鋼筋的公稱直徑； a 錨固鋼筋的外形系數(shù)。 鋼筋類型鋼筋類型光面鋼筋光面鋼筋帶肋鋼筋帶肋鋼筋刻痕鋼筋刻痕鋼筋三股鋼絞線三股鋼絞線七股鋼絞線七股鋼絞線 0.160.140.190.160.17 且不應(yīng)小于且不應(yīng)小于200mm l 受壓鋼筋錨固長度不應(yīng)小于相應(yīng)受拉錨固長度的受壓鋼筋錨固長度不應(yīng)小于